[發明專利]基于新閾值函數和自適應閾值的小波包語音降噪方法

有效

• 申請號: 201610124417.8
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105719658B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 劉沖沖;鄒翔;周正仙;屈軍;鄭賢鋒;崔執鳳
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: G10L21/0264
• 分類號: G10L21/0264
• 代理公司: 34107 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱圣榮<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.基于新閾值函數和自適應閾值的小波包語音降噪方法，

步驟1、帶噪語音輸入；

步驟2、小波包分解；

步驟3：對帶噪語音進行小波包降噪；

步驟4：小波包重構，得出去噪語音信號；

步驟5、去噪語音輸出；

其特征在于：所述步驟3是通過對帶噪語音的語音分量和噪音分量設定不同的閾值，并結合新閾值函數對語音分量和噪音分量區分并且平滑處理，完成小波包降噪；

所述的新閾值函數為：

其中sign(x)是符號函數，x小于0時，sign(x)＝-1，x大于或者等于0時，sign(x)＝1，A、B均是正常數，A根據實驗所需取值，B在1附近取值，w_jk是需要處理的小波包系數，w′_jk是閾值量化處理后的小波包系數，T是經閾值調整系數調整后的自適應閾值；

所述步驟3中帶噪語音的小波包降噪采取的閾值設定方法如下：

步驟a、對帶噪語音進行小波包分解；

步驟b、按公式計算外層每個小波包分解系數的基礎閾值，其中σ為小波包分解系數的標準差，N為對應小波包系數的數據長度；

步驟c、計算外層每一個小波包系數的方差，如果某個小波包系數的方差小于某一個設定的值，則該小波包系數對應的閾值系數全部設為0，否則跳入下一步；

步驟d、對外層的每一個小波包系數分幀，設幀長為L，幀移為L/2，幀號為λ，第j層第k個小波包系數為w_jk(n)計算每一幀小波包系數的絕對值的平均值，如下式：

步驟e、對得到的E(λ)進行從小到大排序，得到Es(λ)，找出使Es(λ)變化最大的幀號，若該變化最大對應的幀號有多個，取最小的幀號，記為λ_max，如下式：

Es(λ)＝sort(E(λ))，

λ_max＝min(λ_i)；

步驟f、對E(λ)按下式進行平滑處理：

E(λ)＝α·E(λ-1)+(1-α)·E(λ)，

其中α是平滑因子，根據實驗決定其值；

步驟g、k(λ)是閾值調整系數，k(λ)可由下式得到：

其中m是介于0-1之間的調節因子，根據實驗決定其取值；

步驟h、計算自適應閾值：

T(λ)＝t·(1-p·k(λ))。