[發明專利]一種基于小波包能量的非空氣傳導語音增強方法

無效

• 申請號: 200910023557.6
• 申請日: 2009-08-11
• 公開（公告）號: CN101625869A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 李盛;王健琪;荊西京;牛明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: G10L21/02
• 分類號: G10L21/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于語音信號的探測與采集及語音增強技術領域，特別涉及一 種基于小波包能量的非空氣傳導語音增強方法。

背景技術

語音的非空氣傳導探測技術是指利用除空氣以外的其它介質來傳導 聲音。大量的實驗數據表明，采用雷達波探測出來的語音信號干擾成分， 要比采用普通聲學傳感器復雜得多。其干擾主要來自以下幾個方面：(a) 目標說話時的體動干擾。如說話時的頭部運動、手勢、口唇運動、心跳、 呼吸等；(b)雷達波的各次諧波、信道噪聲及語音探測系統硬件本身的 附加噪聲；(c)外界環境噪聲的干擾，這些噪聲信號成份復雜，幅度更 強，且多與語音信號頻譜相混疊，嚴重影響了語音信號的質量。因此，對 于在對所采集雷達語音信號進行特性分析的基礎上，有針對性地進行語音 的去噪增強，也是一項十分重要的工作。

發明內容

本發明的目的在于基于非空氣傳導語音存在的缺陷與不足，提供一種 基于小波包能量的非空氣傳導語音增強方法，該方法能夠彌補傳統語音增 強方法針對性不強的弱點，且執行效率高，效果明顯，因此具有較強的實 用價值和應用前景。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)首先，對雷達非空氣傳導的語音信號采樣并做A/D轉換，進行數字 化處理得到帶噪語音信號，雷達非空氣傳導的語音信號采樣速率為5KHz～ 20KHz；

2)其次，對帶噪語音信號進行小波包分解；

設帶噪語音信號y(n)由純凈語音信號s(n)與噪聲信號d(n)疊加而成， 即：

y(n)＝s(n)+d(n)????(1)

選擇小波函數，對帶噪語音信號y(n)經j層小波包變換后得到2^j個子 帶小波系數，j≥1，其中第k個子帶中第m個小波系數值為并將小 波分階層數設為4層，

wk,mj=WP{y(n),j}---(2);]]>

3)然后，分別基于尺度和時間計算小波包系數的自適應閾值；

首先，計算全局小波消噪閾值λ，其計算公式為：

λ=σ2log(N)σ=MAD/0.6745---(3)]]>

式中σ為噪聲信號的噪聲水平，N為噪聲信號的信號長度，MAD為小 波系數絕對值的中值，MAD的取值由第1個尺度小波系數得到，將以上公 式擴展至小波包變換，即得到基于尺度的自適應閾值，其中小波包變換第 k個子帶的閾值λ_k為：