%% 掩膜部分 % STFT变换 Z = stft(z, nfft); % STFT幅度谱和相位谱 Z_mag = abs(Z); Z_phase = angle(Z); % 幅度谱转换为线性幅度 Z_mag_lin = db2mag(Z_mag); % 设置阈值 Z_mag_thresh = max(Z_mag_lin) * 10^(-25/20); % 生成掩码 Z_mask = bsxfun(@gt, Z_mag_lin, Z_mag_thresh); % 对幅度谱进行掩码 Z_mag_masked = Z_mag .* Z_mask; % 对每一列进行平滑处理 smooth_window = 60; Z_mag_smoothed = smoothdata(Z_mag_masked, 1, 'movmean', smooth_window); % 将平滑后的掩码谱应用到幅度谱上 Z_mag_masked_smoothed = Z_mag_smoothed .* Z_mask; % 掩码为0以下的部分置为0 Z_mag_masked_smoothed(Z_mag_masked_smoothed < 0) = 0; % 生成掩码谱 Z_masked = Z_mag_masked_smoothed .* exp(1i*Z_phase); % iSTFT变换 z_enhanced = istft(Z_masked, nfft); % 重构后的语音 g = real(istft(Y_mag .* Z_masked, nfft)); % 归一化 g = g / max(abs(g)); % 播放语音 pause(3) sound(g, fs);这一部分代码怎么理解
时间: 2023-08-30 11:12:16 浏览: 111
这段代码实现了基于掩膜的语音增强。首先,采用STFT对输入语音信号进行频谱分析,得到幅度谱和相位谱,并将幅度谱转换为线性幅度。然后,通过设置一个阈值,生成掩码,对幅度谱进行掩码处理,即将低于阈值的部分置为0。接着,对掩码后的幅度谱进行平滑处理,以减少噪声对语音信号增强的影响。平滑处理采用移动平均法,对每一列进行平滑,得到平滑后的掩码幅度谱。将平滑后的掩码幅度谱应用到掩码之后的幅度谱上,得到掩码谱。然后,将掩码谱和相位谱合并,通过iSTFT反变换,得到增强后的语音信号。同时,还计算了一个混合语音信号g,是原始语音信号和增强后的语音信号的线性加权和。最后,对重构后的语音信号进行标准化处理,以使其幅度范围在-1到1之间,并播放增强后的语音信号。
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%% 掩膜部分 Z = stft(z, nfft); % STFT变换 Z_mag = abs(Z); % STFT幅度谱 Z_phase = angle(Z); % STFT相位谱 Z_mag_db = 20*log10(Z_mag); % 将幅度谱转换为分贝 Z_mag_db_thresh = max(Z_mag_db) - 25; % 设置阈值 Z_mag_db_thresh(Z_mag_db_thresh<0) = 0; % 阈值为0以下的部分置为0 Z_mag_db_mask = Z_mag_db > Z_mag_db_thresh; % 生成掩码 Z_mag_masked = Z_mag .* Z_mag_db_mask; % 对幅度谱进行掩码 Z_mag_masked(Z_mag_masked<0) = 0; % 掩码为0以下的部分置为0 Z_masked = Z_mag_masked .* exp(1i*Z_phase); % 生成掩码谱 z_enhanced = istft(Z_masked, nfft); % iSTFT变换 G= Y_mag.*Z_masked g=istft(G,nfft); %得到重构后的语音 g=g/max(abs(g)); pause(3) sound(g,fs)这段代码的掩码谱怎么平滑处理
掩码谱的平滑处理可以使用一些信号处理方法,例如平均滤波、中值滤波等。以下是一个简单的平均滤波示例:
```matlab
% 定义平滑窗口大小
smooth_window = 5;
% 对每一列进行平滑处理
for i = 1:size(Z_mag_masked, 2)
Z_mag_masked(:,i) = smooth(Z_mag_masked(:,i), smooth_window);
end
% 将平滑后的掩码谱应用到幅度谱上
Z_mag_masked_smooth = Z_mag .* (Z_mag_masked > 0);
```
这里我们使用了 Matlab 自带的 `smooth` 函数进行平滑处理,然后将平滑后的掩码谱应用到原始幅度谱上,得到平滑后的掩码谱。注意,平滑后的掩码谱中小于等于 0 的部分需要被置为 0,以确保不会对语音增强产生负面影响。
y_stft = stft(y, frameLen, hopLen, nfft, Fs, win);
这段代码是进行短时傅里叶变换(STFT)的操作,其中:
- `y`:原始时域信号;
- `frameLen`:每一帧的长度,通常选择几十毫秒到几百毫秒不等;
- `hopLen`:相邻两帧之间的距离,通常选择比帧长短一些,比如帧长的一半;
- `nfft`:FFT的点数,通常选择为2的幂次方,比如256、512、1024等;
- `Fs`:采样率;
- `win`:窗函数,常用的有汉明窗、海宁窗等。
STFT的作用是将时域信号分解成多个窗口,并对每个窗口进行傅里叶变换,得到该窗口内的频域信息。通过调整帧长和帧移可以控制频域分辨率和时间分辨率。STFT在很多领域都有应用,比如语音信号处理、音乐信号分析等。
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