改进的麦克风阵列语音增强算法研究

本文主要探讨了基于延迟-求和的麦克风阵列语音增强算法，特别是在西安电子科技大学的硕士研究生研究中，由陈健教授指导的武素芳同学对此进行了深入研究。语音增强技术在信息高速公路、多媒体技术、办公自动化等领域的应用中具有重要意义，因为它们能够从噪声环境中提取清晰的语音信号，提升语音处理系统的性能。 在语音增强领域，传统的单通道和多通道算法被详细阐述和比较。其中，延迟-求和波束形成算法在消除相干噪声方面表现出色，但对非相干噪声和音乐噪声的处理能力有限。针对这一问题，研究提出了一种改进算法，它由三部分组成：延迟-求和波束形成、有/无语音检测的短时对数谱最小均方误差（LSA-MMSE）估计以及后置滤波器。 延迟-求和波束形成首先用于定向性增强，但其对非相干噪声的消除不彻底。因此，通过改进的LSA-MMSE算法，可以进一步提升噪声消除的效果。然而，仍存在少量非相干噪声，此时引入后置维纳滤波器，以增强算法的稳定性和降噪性能。经过MATLAB编程仿真，证实了这种改进算法的有效性，它在提高输出信噪比方面优于传统的延迟-求和波束形成方法，显示出更强的鲁棒性。 关键词涉及到的关键技术包括语音增强、麦克风阵列、延迟-求和技术、LSA-MMSE算法以及后置滤波。这些技术共同构成了一个综合的语音增强系统，旨在提升在复杂环境下的语音质量，从而改善通信和语音识别的效率。