[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

本發明揭示了一種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；所述步驟4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，并根據閾值限定抑制噪音分量，增強語音分量，完成小波包降噪，緩解了傳統降噪閾值不變和軟硬閾值函數帶來的語音失真，通過閾值調整系數，對語音分量和噪音分量設定不同的閾值，結合本發明提出的新閾值函數，對語音分量和噪音分量實現區分和平滑處理，能更好的抑制噪音，增強語音，減少失真，從而獲得更佳的聽覺效果。

技術領域

本發明涉及小波包信號處理領域，尤其涉及一種基于新閾值函數和自適應閾值的小波包語音降噪方法。

背景技術

近年來，伴隨高速通信的不斷發展，音頻通信成為國際熱門研究課題。語音在產生和傳輸過程中，不可避免要受到噪聲污染，提高音頻通信系統通信質量的關鍵問題之一是消除干擾噪聲。

近年來，小波包分析能根據信號特性，對信號高低頻進行分解，在語音降噪方面得到廣泛應用。小波包分析的基本方法是，信號進行小波包分解后，對外層每一個小波包系數設定閾值，根據閾值，采用閾值函數對小波包系數進行量化處理。目前小波包分析多數采用硬閾值函數或軟閾值函數對分解系數進行量化處理。但是，硬閾值函數增加了信號的突變性和壓制了原信號中的小的快變信息，軟閾值函數會對整個信號能量產生一個偏移。這兩種方法都可能造成信號的不連續性，會使去噪信號失真，雖能獲得較高輸出信噪比，但是實際的聽覺效果并不理想。

針對上述問題，本發明提出一種基于新閾值函數和自適應閾值的小波包語音降噪方法，自適應閾值能對噪音分量和語音分量區分處理，新閾值函數能對信號進行平滑處理，實現對語音分量的保護，減小失真。實驗證明，采用本發明提出的方法，可以獲得更加清晰，聽覺效果更好的增強語音。

發明內容

本發明提出一種基于新閾值函數和自適應閾值的小波包語音降噪方法，自適應閾值能對噪音分量和語音分量區分處理，新閾值函數能對信號進行平滑處理，實現對語音分量的保護，減小失真，獲得更佳的聽覺效果。

為實現上述目的，本發明提出一種基于小波包語音降噪的閾值調整系數實現閾值的自適應，對語音分量和噪音分量設定不同的閾值，結合本發明提出的新閾值函數(發明內容是自適應閾值和新閾值函數)，對語音分量和噪音分量實現區分和平滑處理，最終實現抑制噪音，增強語音，減小失真，獲得更佳語音效果的目的。

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；

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。

所述一種基于小波包分析的語音增強方法為：

1)對帶噪語音進行小波包分解；

2)計算閾值并按照本發明提出的自適應閾值，結合本發明提出的新閾值函數，對帶噪語音進行小波包降噪；

3)小波包重構，得出去噪語音信號。

所述的閾值調整系數的獲取方法為：

1)對帶噪語音信號進行小波包分解，分幀處理；

2)計算每一幀是語音幀的相對幾率；

3)若某幀很大可能是語音幀，則k(λ)＝1，否則k(λ)＝0；