原创谱相减法语音增强系统的MATLAB实现
项目介绍
本项目基于原创谱相减法原理,开发了一个完整的语音增强系统。该系统能够有效降低语音信号中的加性噪声(如白噪声、粉红噪声等),同时保持良好的语音质量。通过频域分析和自适应参数调整,实现了对含噪语音的高效去噪处理,并提供了全面的处理结果分析和可视化功能。
功能特性
- 预处理模块:对含噪语音信号进行分帧、加窗预处理
- 频域分析:采用快速傅里叶变换(FFT)实现信号频谱分析
- 噪声估计:基于静音段检测的噪声功率谱估计
- 谱相减核心:实现基于噪声估计的谱相减运算,支持自适应阈值和动态过减因子调整
- 信号重构:通过逆傅里叶变换和重叠相加法重建时域信号
- 质量评估:提供信噪比(SNR)改善报告、PESQ评分等质量评价指标
- 可视化显示:实时显示处理过程,生成处理前后的频谱对比图
使用方法
- 准备输入文件:准备包含加性噪声的.wav格式语音文件(建议采样率8000Hz/16000Hz,时长1-10秒)
- 参数设置:根据需要在代码中调整帧长、帧移、过减因子等参数
- 运行系统:执行主程序开始语音增强处理
- 查看结果:系统将生成增强后的语音文件、SNR改善报告、频谱对比图和质量评价结果
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱( Signal Processing Toolbox)
- 音频处理相关函数支持
文件说明
主程序文件承载了系统的核心处理流程,主要能力包括:读取含噪语音输入并验证其格式参数;调用预处理模块完成分帧加窗操作;执行频域变换与噪声功率谱估计;实现基于自适应阈值的谱相减运算;通过信号重构模块输出增强后的语音;计算各项质量评价指标并生成可视化分析结果。