MATLAB实现基于谱减法的语音增强系统 - "为国争光"音频降噪处理

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了经典的谱减法语音增强算法，可对用户录制的"为国争光"语音进行降噪处理。通过频域分析估计噪声功率谱并减去噪声成分，有效提升语音清晰度。

详 情 说 明

基于谱减法实现的语音增强系统——"为国争光"音频降噪处理

项目介绍

本项目通过MATLAB实现经典的谱减法语音增强算法，专门针对用户自定义录制的带噪语音（内容为"为国争光"）进行降噪处理。系统通过分析带噪语音的频谱特性，估计噪声功率谱，并在频域中减去噪声成分，最终重构出增强后的语音信号。程序经过优化，在保持语音清晰度的同时有效抑制背景噪声，实际测试效果显著。

功能特性

• 定制化语音处理：专门针对"为国争光"语音内容进行优化处理
• 先进谱减算法：基于短时傅里叶变换的频域噪声抑制技术
• 多参数可调：支持帧长、帧移、噪声估计段长度等关键参数自定义
• 全面输出结果：提供增强语音、频谱对比图和量化评价指标
• 性能可视化：直观展示降噪前后的频谱变化和信噪比改善效果

使用方法

1. 准备输入文件：录制或准备单声道WAV格式的带噪语音文件，采样率不低于8kHz，语音内容为"为国争光"

1. 运行主程序：执行主处理脚本，系统将自动：

- 加载带噪语音文件 - 执行谱减法降噪处理 - 生成增强后的语音信号 - 输出降噪前后对比分析结果

1. 参数调整（可选）：可根据实际需求调整处理参数，包括帧长度（默认256点）、帧重叠比例（默认50%）、噪声估计段长度等

1. 获取输出结果：程序运行完成后将生成：

- 降噪后的音频文件（WAV格式，保持原采样率） - 频谱对比分析图 - 信噪比提升量化报告

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2016a或更高版本
• 音频格式：支持单声道WAV音频文件
• 采样率：输入音频采样率需≥8kHz
• 内存建议：至少2GB可用内存

文件说明

主程序文件实现了完整的语音增强处理流程，包含音频数据读取与参数初始化、基于短时傅里叶变换的频谱分析、噪声功率谱的自适应估计、频域谱减法核心算法执行、相位保留的信号重构与波形合成、降噪效果的量化评价与分析，以及结果文件与可视化图形的生成输出。