噪声环境下的语音信号增强与降噪系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB开发的实时语音降噪系统,旨在解决噪声环境下语音通信质量下降的问题。系统采用多种先进的数字信号处理技术,能够有效分离语音信号与环境噪声,在保留重要语音特征的同时显著提升语音清晰度和可懂度。系统支持实时处理和离线分析两种工作模式,并提供直观的可视化界面用于效果对比。
功能特性
- 多算法融合降噪:集成谱减法、维纳滤波和小波阈值去噪三种核心算法
- 灵活输入支持:兼容.wav、.mp3等多种音频格式,采样率支持8kHz-48kHz
- 智能参数配置:可调节信噪比参数(-10dB至20dB),支持白噪声、粉红噪声等噪声类型模拟
- 全面输出分析:提供增强后的纯净语音、频谱对比图、SNR改善报告和PESQ音质评分
- 双模式运行:支持实时处理(波形实时显示)和离线分析两种工作模式
使用方法
- 启动系统:运行主程序文件进入主控界面
- 输入配置:选择音频文件或开启麦克风实时输入,设置噪声类型和信噪比参数
- 算法选择:根据噪声特性选择合适的降噪算法或使用组合模式
- 处理执行:点击处理按钮开始降噪分析,实时模式可观察波形动态变化
- 结果导出:查看频谱对比图和量化报告,保存增强后的音频文件
系统要求
- 软件环境:MATLAB R2018b或更高版本
- 必要工具箱:Signal Processing Toolbox, Wavelet Toolbox
- 硬件配置:最低4GB内存,推荐8GB以上内存以获得更好实时性能
- 音频设备:实时处理需要麦克风输入支持
文件说明
主程序文件集成了系统的核心功能模块,包括音频信号输入输出管理、三种降噪算法的调度与参数配置、实时处理线程控制、频谱可视化绘制以及音质客观评价指标计算。该文件实现了整个系统的流程控制和用户界面交互,确保各功能模块的协同工作与数据处理的高效执行。