基于复倒谱域的单通道语音信号混响滤波系统
项目介绍
本项目实现了一种基于复倒谱变换与滤波技术的单通道语音混响消除系统。系统核心利用频域分析、复倒谱计算及带通滤波技术,从受混响污染的语音信号中有效分离并抑制混响成分,从而显著提升语音信号的清晰度和可懂度。该系统适用于语音通信增强、语音识别前端处理及音频后期制作等场景。
功能特性
- 复倒谱域分析:利用复倒谱特性分离语音信号的激励源(清音/浊音)与声道响应,其中混响成分主要分布于复倒谱的低时域。
- 精准滤波:在复倒谱域设计并应用带通滤波器,精准滤除代表混响的低时成分,同时保留代表原始语音的有效信息。
- 质量提升:处理后的语音信号信混比(SRR)得到显著提升,语音主观听感清晰度与客观识别率均有改善。
- 格式兼容:支持常见的单通道音频格式(如WAV、MAT),处理后可保持原始采样率与信号长度。
使用方法
- 准备输入:将待处理的单通道混响语音文件置于指定输入目录。建议采样率为8kHz或16kHz,混响时间在0.2s至1s之间。
- 运行系统:执行主程序。系统将自动完成音频读取、复倒谱变换、滤波及信号重构全过程。
- 获取输出:处理后的去混响语音将保存于输出目录,格式与输入一致,可直接播放或用于后续分析。
系统要求
- MATLAB:需要安装MATLAB运行环境,建议版本R2016a或更高。
- 信号处理工具箱:确保已安装MATLAB Signal Processing Toolbox。
- 音频输入:输入音频应为单声道,采样率需一致,动态范围及混响程度建议在项目介绍的参数范围内。
文件说明
主程序文件集成了系统的核心处理流程,主要包括:音频数据的读取与预处理、快速傅里叶变换将信号转换至频域、复倒谱的计算以分离卷积成分、设计并应用带通滤波器以消除混响效应、以及将滤波后的复倒谱信号通过逆变换重构为增强后的时域语音信号,并最终完成结果音频的保存与输出。