[发明专利]基于新阈值函数和自适应阈值的小波包语音降噪方法

说明书

本发明揭示了一种基于新阈值函数和自适应阈值的小波包语音降噪方法，步骤1、带噪语音输入；步骤2、小波包分解；步骤3：对带噪语音进行小波包降噪；步骤4：小波包重构，得出去噪语音信号；步骤5、去噪语音输出；所述步骤4是通过对带噪语音的语音分量和噪音分量设定不同的阈值，并根据阈值限定抑制噪音分量，增强语音分量，完成小波包降噪，缓解了传统降噪阈值不变和软硬阈值函数带来的语音失真，通过阈值调整系数，对语音分量和噪音分量设定不同的阈值，结合本发明提出的新阈值函数，对语音分量和噪音分量实现区分和平滑处理，能更好的抑制噪音，增强语音，减少失真，从而获得更佳的听觉效果。

技术领域

本发明涉及小波包信号处理领域，尤其涉及一种基于新阈值函数和自适应阈值的小波包语音降噪方法。

背景技术

近年来，伴随高速通信的不断发展，音频通信成为国际热门研究课题。语音在产生和传输过程中，不可避免要受到噪声污染，提高音频通信系统通信质量的关键问题之一是消除干扰噪声。

近年来，小波包分析能根据信号特性，对信号高低频进行分解，在语音降噪方面得到广泛应用。小波包分析的基本方法是，信号进行小波包分解后，对外层每一个小波包系数设定阈值，根据阈值，采用阈值函数对小波包系数进行量化处理。目前小波包分析多数采用硬阈值函数或软阈值函数对分解系数进行量化处理。但是，硬阈值函数增加了信号的突变性和压制了原信号中的小的快变信息，软阈值函数会对整个信号能量产生一个偏移。这两种方法都可能造成信号的不连续性，会使去噪信号失真，虽能获得较高输出信噪比，但是实际的听觉效果并不理想。

针对上述问题，本发明提出一种基于新阈值函数和自适应阈值的小波包语音降噪方法，自适应阈值能对噪音分量和语音分量区分处理，新阈值函数能对信号进行平滑处理，实现对语音分量的保护，减小失真。实验证明，采用本发明提出的方法，可以获得更加清晰，听觉效果更好的增强语音。

发明内容

本发明提出一种基于新阈值函数和自适应阈值的小波包语音降噪方法，自适应阈值能对噪音分量和语音分量区分处理，新阈值函数能对信号进行平滑处理，实现对语音分量的保护，减小失真，获得更佳的听觉效果。

为实现上述目的，本发明提出一种基于小波包语音降噪的阈值调整系数实现阈值的自适应，对语音分量和噪音分量设定不同的阈值，结合本发明提出的新阈值函数(发明内容是自适应阈值和新阈值函数)，对语音分量和噪音分量实现区分和平滑处理，最终实现抑制噪音，增强语音，减小失真，获得更佳语音效果的目的。

基于新阈值函数和自适应阈值的小波包语音降噪方法，

步骤1、带噪语音输入；

步骤2、小波包分解；

步骤3：对带噪语音进行小波包降噪；

步骤4：小波包重构，得出去噪语音信号；

步骤5、去噪语音输出；

所述步骤3是通过对带噪语音的语音分量和噪音分量设定不同的阈值，并结合新阈值函数对语音分量和噪音分量区分并且平滑处理，完成小波包降噪。

所述一种基于小波包分析的语音增强方法为：

1)对带噪语音进行小波包分解；

2)计算阈值并按照本发明提出的自适应阈值，结合本发明提出的新阈值函数，对带噪语音进行小波包降噪；

3)小波包重构，得出去噪语音信号。

所述的阈值调整系数的获取方法为：

1)对带噪语音信号进行小波包分解，分帧处理；

2)计算每一帧是语音帧的相对几率；

3)若某帧很大可能是语音帧，则k(λ)＝1，否则k(λ)＝0；