基于谱减法的语音增强系统 - MATLAB 6.5 实现

资 源 简 介

本 MATLAB 项目实现经典谱减法语音增强算法，对带噪语音进行频域噪声估计与频谱分量减法处理，有效提升语音质量和可懂度，适用于信号处理教学与研究。

详 情 说 明

基于谱减法的语音增强系统（MATLAB 6.5 版本实现）

项目介绍

本项目在 MATLAB 6.5 环境下实现了一个完整的语音增强处理系统，核心采用经典的谱减法对带噪语音信号进行降噪处理。系统通过分析语音信号的频域特性，精确估计并减去噪声频谱分量，旨在有效提升语音信号的质量与可懂度。该系统集成了噪声估计、谱减算法、信号重构等关键模块，并支持实时处理与离线分析两种工作模式，适用于通信系统、语音识别预处理等多种应用场景。

功能特性

• 核心算法：采用经典谱减法进行语音增强。
• 关键技术：运用短时傅里叶变换（STFT）进行时频分析，实现噪声功率谱的动态估计与更新，并结合过减因子与频谱平滑技术优化处理效果。
• 输入支持：支持单声道语音信号（.wav 或 .mat 格式），兼容8000-48000 Hz标准采样率。可灵活设置帧长、帧移（默认50%重叠）及噪声段标识。
• 输出丰富：提供增强后的时域语音信号、增强前后的频谱对比图（频谱图/语谱图）、信噪比改善量化报告以及详细的处理过程参数日志。

使用方法

1. 准备输入：确保待处理的语音文件为单声道，并置于指定路径。
2. 参数配置：在主运行脚本中设置或调整处理参数，如帧长、噪声段起止时间等。
3. 执行处理：运行主程序，系统将自动完成噪声估计、谱减增强及信号重构全过程。
4. 查看结果：处理完成后，系统将输出增强语音、可视化对比图及性能报告。

系统要求

• 软件环境：MATLAB 6.5
• 硬件建议：无特殊要求，标准PC即可流畅运行。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，其主要功能包括：读取原始带噪语音信号并进行预处理；通过短时傅里叶变换将信号转换至频域；根据指定的噪声段或参考样本估计噪声功率谱；应用谱减法原理，结合设定的过减因子与频谱平滑参数，对每帧信号进行降噪处理；将处理后的频域信号通过逆变换重构为增强的时域语音；最终生成并展示频谱对比图、计算信噪比改善情况，并输出详细的处理日志。整个流程实现了从信号输入到增强结果输出的自动化闭环。