[发明专利]一种基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法

权利要求书

1.一种基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，该方法包括：

将带噪语音信号通过维纳滤波法进行预处理，以减少所述带噪语音信号的幅度谱失真；

利用最小值控制的递归函数估计所述带噪语音信号的噪声功率谱，以更加准确地恢复所述带噪语音信号的幅度谱；

重构所述带噪语音信号的相位谱，以改善因相位信息不准确估计而造成的失真问题；

将重构的相位谱与估计的噪声功率谱相结合，以生成增强语音。

2.根据权利要求1所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，所述预处理方法为：

根据维纳滤波法通过所述带噪语音信号与期望信号得到增益函数，再将所述增益函数与所述带噪语音信号进行卷积得到增强的时域信号。

3.根据权利要求2所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，对所述时域信号进行分帧，且根据短时傅里叶变换将所述时域信号变换到频域。

4.根据权利要求3所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，在所述利用最小值控制的递归函数估计所述带噪语音信号的噪声功率谱过程中，先将所述时域信号通过原有的噪声功率谱与其局部最小值得到语音存在的概率，再通过所述语音存在的概率更新所述原有的噪声功率谱，并得到所述估计的噪声功率谱。

5.根据权利要求4所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，所述语音存在的概率的计算方法为：

将所述原有的带噪语音功率谱与所述局部最小值之比与一阈值进行比较，得到所述语音存在的概率，其中，所述局部最小值基于最小值统计算法寻找，即将所述原有的带噪语音功率谱进行递归比较，找到最小功率谱。

6.根据权利要求1所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，所述重构所述带噪语音信号的相位谱方法为：

通过构建加性共轭反对称函数来抵消噪声复频谱，在逆短时傅里叶变换期间，共轭相加在一起产生一个实值信号，通过修改共轭的角度来控制有用信号增强或噪声信号抵消的程度，同时，加性函数亦受信噪比影响，当信噪比不同时，相位补偿的程度也不同，从而改进相位信息。

7.根据权利要求4所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，将所述时域信号通过离散傅里叶变换方法转换到频域中，用极坐标形式表示频域中的信号，并引入过减因子以及平滑因子，所述过减因子的值通过每一帧信号的信噪比确定。

8.根据权利要求7所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，在低信噪比情况下，将所述过减因子的值设置较大，为了能够较大程度抑制噪声信号，从而减少音乐噪声，随着所述信噪比的提高，减小所述过减因子的值，防止过度削弱噪声，而造成幅度谱失真。

9.根据权利要求1所述基于幅度估计与相位重构的单通道语音增强方法，其特征在于，将所述估计的噪声功率谱与所述重构相位在频域中合成所述增强语音，其中，利用最小值控制的递归函数更新的所述估计的噪声功率谱代替原始利用无语音活动时的平均幅度谱估计，利用所述重构相位代替原始带噪信号相位。