麦克风阵列语音增强：延迟-求和算法与噪声抑制研究

"这篇硕士学位论文来自西安电子科技大学，作者武素芳，导师陈健，专业为通信与信息系统，研究方向为基于延迟-求和的麦克风阵列语音增强算法。" 在语音通信、多媒体技术、办公自动化以及现代智能系统中，语音信号经常遭受噪声、回声和其他语音干扰的影响，这不仅降低了接收端语音的质量，还严重影响语音处理系统的性能。语音增强作为一种预处理手段，是解决这一问题的关键。本文深入探讨并比较了几种经典单通道和多通道语音增强算法，特别关注了麦克风阵列技术在语音增强中的应用。 麦克风阵列语音增强利用多个麦克风的协同工作，通过延迟-求和波束形成算法能够有效地消除相干噪声，但对非相干噪声和音乐噪声的抑制效果有限。为改善这一情况，论文提出了一个改进算法，它由三部分组成：延迟-求和波束形成、基于有/无语音检测的短时对数谱最小均方误差（LSA-MMSE）估计和后置滤波器。 延迟-求和波束形成模块用于定向增强目标语音，减少相干噪声。接着，通过LSA-MMSE算法进一步提升消噪性能，尤其对背景噪声的抑制。然而，仍可能存在少量非相干噪声。为解决这一问题，论文引入了后置维纳滤波器，通过MATLAB仿真验证了改进算法的稳定性和优良的消噪效果。仿真结果显示，与传统的延迟-求和波束形成系统相比，改进的算法增强了语音处理的鲁棒性，并提高了输出信噪比。 关键词涵盖了语音增强、麦克风阵列、延迟-求和、LSA-MMSE和后置滤波，这些都是论文的核心研究内容。通过这些技术，可以更好地从噪声环境中提取清晰的语音信号，提升语音通信的整体质量。