[发明专利]基于语音存在概率和相位估计的语音增强方法

权利要求书

1.一种基于语音存在概率和相位估计的语音增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：估计语音存在概率：

步骤二：估计纯净浊音相位；

步骤三：估计纯净语音幅度谱；

步骤四：估计纯净语音信号；

步骤一中所述估计语音存在概率的具体步骤如下：

(1)通过对带噪语音信号进行分帧、加窗和短时傅里叶变换，得到短时傅里叶变换域的带噪语音谱；

(2)在短时傅里叶变换域进行语音不存在和存在的假设，根据纯净语音谱和噪声谱都服从复高斯分布的假设，得到语音不存在和存在两个假设条件下的带噪语音谱的条件概率密度函数；

(3)利用先验信噪比和后验信噪比得到似然比；

(4)利用多元线性回归方法估计语音存在的先验概率(a priori probabilityofspeech presence)与语音不存在的先验概率(apriori probability ofspeechabsence)的比值Q；

(5)利用贝叶斯定理、似然比和估计的Q值得到语音不存在概率；

(6)利用语音不存在概率得到语音存在概率。

2.根据权利要求1所述的一种基于语音存在概率和相位估计的语音增强方法，其特征在于：

所述带噪语音谱是通过对带噪语音信号进行分帧、加窗和短时傅里叶变换，得到短时傅里叶变换域的带噪语音谱Y(k,l)＝S(k,l)+V(k,l)，其中S(k,l)表示纯净语音谱，V(k,l)表示噪声谱，k为频带，l为帧序号；

所述语音不存在和存在的假设分别用H₀表示语音不存在，H₁表示语音存在，H₀和H₁两个假设公式表示如下：

H₀:Y(k,l)＝V(k,l)

H₁:Y(k,l)＝S(k,l)+V(k,l)

H₀和H₁这两个假设条件下的带噪语音谱的条件概率密度函数分别表示为：

上述公式中和分别为纯净语音功率谱密度和噪声功率谱密度，R(k,l)＝|Y(k,l)|为带噪语音幅度谱；

所述似然比为第k个频带的似然比Λ(k,l)，第k个频带的似然比Λ(k,l)公式为：

上述公式中分别为先验信噪比和后验信噪比；

所述先验信噪比ξ(k,l)是利用直接判决法进行估计的，如下所示：

公式中α_DD为常数，为前一帧估计的纯净语音幅度谱；

所述比值Q＝P(H₁)/P(H₀)；

所述语音不存在概率表示为：

P(H₁)表示语音存在的先验概率，P(H₀)＝1-P(H₁)表示语音不存在的先验概率；

所述语音不存在概率表示为P(H₀|Y(k,l))；语音存在概率表示为P(H₁|Y(k,l))；

所述利用语音不存在概率得到语音存在概率，是指利用P(H₁|Y(k,l)＝1-P(H₀|Y(k,l))，得到语音存在概率。