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微 计 算 机 应 用 第32卷第6期 MICROCOMPUTER APPUCATIONS V01．32No．6 2011年6月 Jun．2O11 一 种基于线性预测残差的语音增强算法 徐会珍 李双田 (中国科学院声学研究所 北京 100190) 摘要：本文提出了一种基于线性预测残差的语音增强算法，以去除语音中的加性噪声。对不同噪声下语音信号的线性预测分 析，不难发现线性预测系数携带有语音的频谱和共振峰信息。多次实验表明，在噪声位置预测系数较小，在语音位置预测系 数相对较大，其平方和可以反映带噪语音信号的瞬时信噪比。本文将该平方和用在从维纳滤波导出的一个基于线性预测系 数的去噪函数中，将该去噪函数结合B．Yegnanaraynana的提出的基于逆相对预测残差去噪的方法共同作用于线性预测残差信 号，可得到增强的语音信号。实验表明这种方法可以得到较好的去噪语音，去噪的同时较好地保 留了语音的可懂度 ，并且运 算量较小。 关键词：线性预测残差 线性预测系数 信噪比 语音增强 A speechenhancementalgorithm basedonlinearpredictionresidual XUHuizhen ，LIShuan~ian (1．InstituteofAcoustics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China) Abstract：Inthispaperwepresentanmodifiedenhancedspeechenhancementalgorithmbasedonlinearprediction(LP)residualSOas toreducetheannoyanceadditivenoise．WhenlinearpredictionanalysisWas doneundervariousnoiseconditions，itiseasytofindthat htelinearpredictioncoefficientscarryspectrum nadformantinfor—mation．Severalexperimentsindicatethatthepredictioncoefficients inthenoisepositionaresmallerthaninhtespeech，andthesam ofsquareofthelinearpredictioncoefficientshasanobvioustrendto representtheinstantnaeousSNRofthenoisyspeechsigna1．Inthisworkthesamofsquraeisusedinhtedenoisingfunctionderived from theideaofWienerfilter．htenthedenoisingfunctionandthemethoddevelopedbyB．Yenganaraynanaarecombinedtoobtainhte enhnacedspeech．Theexperimentalresultshowshtatthemethodachievedapre~rabledenoisedspe echretainingthespeechintelligibil- ity，andwithlesscomputation． Keyword：linera predictionresidual；linearpredictioncoefficient；singal tonoiseratio；spe echenhnacement 1 引言 随着信息技术的发展，语音信号作为信息的最普遍最直接的表达方式，在许多领域有着广泛的应用前 景。然而在实际应用过程中，如语音通信、语音合成、语音识别等，所使用的语音信号不可避免地要受到外 来的各种各样的噪声干扰。语音增强是去除语音中噪声的一种有效方法，它的主要 目标之一就是改进语音 质量，消除背景噪声，语音增强也就成为当前语音信号处理中的一个重要方向。由