語音處理技術(shù)研究【文獻綜述】

1、畢業(yè)設計文獻綜述畢業(yè)設計文獻綜述電子信息科學與技術(shù)電子信息科學與技術(shù)語音處理技術(shù)研究語音處理技術(shù)研究【摘要摘要】：語音處理技術(shù)是對語音信號進行采集、壓縮、濾波、增強等技術(shù)的集合定義。該技術(shù)是計算機音頻系統(tǒng)的核心，在軍事、醫(yī)學、通信等領(lǐng)域都有較為廣泛的應用。本文介紹了語音處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景。通過對三種主要音頻濾波技術(shù)的對比和研究歸納，總結(jié)了每種技術(shù)的特點及適用范圍，闡述了語音處理技術(shù)的發(fā)展方向?！娟P(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】：數(shù)字信號處理；語音

2、信號處理；音頻濾波一、一、背景背景1.11.1語音處理技術(shù)技術(shù)語音處理技術(shù)技術(shù)語音信號是一種頻率變化范圍較寬(16～3000Hz)的機械波。語音采就是把這種聲波信號??1集經(jīng)過麥克風和高頻放大器轉(zhuǎn)換成具有一定幅度的模擬量電信號，再經(jīng)離散化變成數(shù)字量，成為計算機能貯存和處理的信號。根據(jù)香農(nóng)采樣定，確定語音信號的采樣頻率。語音處理技術(shù)的研究??2理結(jié)果表明：特定的語音信號是由其過零率、幀能量、頻譜構(gòu)成等多因素決定的。音頻是個專業(yè)術(shù)語，人類能

3、夠聽到的所有聲音都稱之為音頻。聲音是一種模擬信號，它可能包含各種噪音。音頻濾是語音分析系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是當今社會前沿技術(shù)之一。為了獲得更??3波高的音頻質(zhì)量，我們必須對聲音中包含的噪聲通過某種方法進行濾除，剩下的就是我們所需要的有用信號。這種濾除噪聲的方法既為我們今天要討論的音頻濾波技術(shù)。1.21.2語音處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀語音處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀語音處理技術(shù)在計算機軟硬軟件的相結(jié)合的方式下，通過幾十年的探索，其研究和開發(fā)正進入一個黃金時

4、代。在世界發(fā)達國家制定的高技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中，語音處理技術(shù)的地位十分引人注目。20世紀60年代中期形成的一系列數(shù)字信號處理的理論與算法，如數(shù)字濾波器、快速傅里葉變換（FFT）的等語音信號處理的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，語音信號處理取得了重大進展。進入70年代之后，提出了用于語音信號的信息壓縮和特性提取的線性預測技（LPC），??4術(shù)并成為語音信號處理最強有力的工具。80年代初，一種新的基于聚類分析的高效數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)—矢量量化（

5、VQ）應用于語音信號處理中，而用隱馬爾科夫模（HMM）描述語音信號過程的產(chǎn)生??5型時80年代語音信號處理技術(shù)的重大發(fā)展。近年來人工神經(jīng)網(wǎng)（ANN）的研究取得了迅速發(fā)展，語音根據(jù)實際要求的數(shù)字濾波器的性能指標設計對應的模擬濾波器，得到模擬濾波器的傳輸函數(shù)，??aHs然后將按某種方法變換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)日H(z)。IIR數(shù)字濾波器因具有結(jié)構(gòu)簡單、占??aHs用存儲空間少、運算速度快，能夠用較低的階數(shù)實現(xiàn)較好的選頻特性等特點，得到了廣

6、泛應用。文獻[8]提出自適應濾波器算法設計分析。在許多場合下，常常需要處理一些無法預知的信號、噪聲或時變信號。如果采用具有固定濾波系數(shù)的數(shù)字濾波器無法實現(xiàn)最優(yōu)濾波，在這種情況下必須設計自適應濾波器，以使得濾波器的動態(tài)特性隨著信號和噪聲的變化而變化，以達到最優(yōu)濾波效果。自適應濾波是僅需對當前觀察的數(shù)據(jù)做處理的濾波算法。它能自動調(diào)節(jié)本身沖激響應的特性，或者說自動調(diào)節(jié)數(shù)字濾波器的系數(shù)，以適應信號變化的特性，從而達到最佳濾波。實驗表明由于自適應

7、濾波不需要關(guān)于輸入信號的先驗知識，計算量小，特別適合于實時處理，近年來得到廣泛的應用，如在自適應預測、自適應均衡、自適應回波抵消、自適應噪聲抵消等領(lǐng)域。三、語音處理技術(shù)存在的問題與發(fā)展前景三、語音處理技術(shù)存在的問題與發(fā)展前景隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電話、光纜、微波等通信方式已經(jīng)得到了廣泛的應用，語音質(zhì)量空前提高，但在某些領(lǐng)域，周圍噪聲大，所學要的信號很容易被噪聲污染。語音系統(tǒng)中的噪聲，包括環(huán)境噪聲和錄音過程加入的電子噪聲。提高系統(tǒng)魯棒性的特

8、征方法包括語音增強和尋找對噪聲干擾不敏感的特征，模型方法有并行模型組合PMC方法和在訓練中人為加入噪聲。信道畸變包括錄音時話筒的距離、使用不同靈敏度的話筒、不同增益的前置放大和不同的濾波器設計等等。特征方法有從倒譜矢量中減去其長時平均值和RASTA濾，模型方法有倒譜平。各項技術(shù)的發(fā)展在一步步??9波??10移推進語音處理技術(shù)日臻完善。四、總結(jié)四、總結(jié)語音處理就是一門涉及面很廣的交叉學科，它既與數(shù)字信號處理等學科有著非常密切的關(guān)系，音頻濾

9、波技術(shù)是語音處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。各種算法的應用使得濾波技術(shù)體系清晰功能強大。特別是近幾年來，和它有關(guān)的語言學、語音學，以及語音理解、聽覺心理和語言感知理論等都有較大發(fā)展，加之超大規(guī)模集成電路、電子計算機、數(shù)字信號處理、人工智能等所取得的突飛猛進的發(fā)展，都為語音研究提供了更好的理論支撐和物質(zhì)基礎(chǔ)。五、參考文獻五、參考文獻[1]汪興賢.單片機語音采集與合成技術(shù)[M]南昌大學學報（工科版），199618（2）[2]張曉東，盧源陵.香農(nóng)采樣理論的