Nghiên cứu các thuật toán mờ giảm thiểu tiếng vang trong miền phổ nhằm nâng cao chất lượng tiếng nói

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010

216

NGHIÊN CỨU CÁC THUẬT TÓAN MỜ ĐỂ GIẢM NHIỄU TIẾNG VANG

TRONG MIỀN PHỔ NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TIẾNG NÓI

STUDY ON SPECTRAL-BASED BLIND DEREVERBERATION ALGORITHMS FOR

SPEECH ENHANCEMENT

SVTH: Nguyễn Thị Phương Mai, Trần Thủy Nguyên, Đỗ Thị Hoàng Yến

Lớp 05DT1,2, Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa

GVHD : TS. Phạm Văn Tuấn

Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại họcBách khoa

TÓM TẮT

Bài báo này nghiên cứu và đánh giá hiệu quả của hai kĩ thuật nâng cao chất lượng tín hiệu

tiếng nói trong môi trường nhiễu tiếng vang. Phương pháp thứ nhất loại bỏ thành phần phổ tiếng

vang bằng cách trừ giá trị trung bình ước lượng của logarit của phổ tần số. Phương pháp thứ hai

thực hiện việc ước lượng hằng số thời gian của nhiễu tiếng vang ở các băng tần số khác nhau, rồi

xây dựng mặt nạ loại bỏ phần nhiễu tiếng vang. Các thuật toán này được kiểm tra trên cơ sở dữ

liệu tiếng nói tiếng Việt. Kết quả đánh giá khách quan cho thấy hai thuật tóan trên đều nâng cao

chất lượng tiếng nói bị nhiễu tiếng vang. Thuật tóan mặt nạ, nhìn chung, cho tín hiệu ra có chất

lượng tốt hơn và ổn định hơn. Hiệu quả của thuật toán thể hiện rõ ở vùng nhiễu tiếng vang xa.

ABSTRACT

The objective of this paper is performance assessment of two techniques for speech

enhancement in reverberant environment. The estimation of clean signal is done by subtracting the

mean of logarithm of spectrum in the spectral subtraction algorithm while in the masking algorithm,

T60 of acoustic channel is estimated and part of the signal dominated largely by reverberation is

then removed. The algorithms are tested on a Vietnamese speech corpus. The objective evaluation

results show that these two algorithms improve speech quality and intelligibility of degraded signal.

In general, the making method performs better than mean subtraction in sense of speech quality

improvement. The efficiency of blind technique is more obvious in far field.

1. Giới thiệu

Nhiễu tiếng vang sinh ra do đế

, nhiễu này ảnh hưởng nhiều đến chất lượng và tính hiểu được

của tiếng nói (hình 1). Xử lý triệt/giảm tiếng vang (dereverberation) là vấn đề không đơn

giản vì thông thường thông tin về tính chất của nguồn tín hiệu và điều kiện của kênh truyền

âm thanh không được biết trước hoặc chỉ có rất ít kiến thức liên quan được cung cấp.

Hình 1 : Tín hiệu tiếng nói bị nhiễu tiếng vang

Cho đến nay, kỹ thuật xử lý tiếng vang được phân thành hai loại là các kỹ thuật

giảm tiếng vang và các kỹ thuật loại bỏ tiếng vang [3] tùy thuộc kĩ thuật đó có ước lượng

đáp ứng xung của kênh truyền hay không. Bài báo này đánh giá hiệu quả nâng cao chất

lượng tiếng nói của 2 thuật tóan giảm tiếng vang: thuật tóan trừ phổ (spectral subtraction)