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基于自适应噪声消除的语音增强算法,在免持电话、远程会议系统、蓝牙耳机式送话器、助听器等通信终端和电子设备中,有着广泛的应用。本文中,我们针对算法在实际应用中存在的问题,一方面深入研究了自适应滤波器的迭代更新,另一方面,我们致力于将自适应滤波和后处理单通道语音增强结合起来,从而构建一个完整的自适应噪声消除系统,并针对实际应用中可能出现的采样率不一致问题,提出了一个解决方案。
依托双通道自适应噪声消除这一应用背景,我们选择频域分块的滤波器结构,并着力构建一套鲁棒的频域自适应算法。首先,我们介绍了频域块更新LMS算法(BLMS)和频域分块自适应算法(PBFDAF);然后,重点讨论了PBFDAF算法分频带更新的步长控制问题,推导出了一个理想的步长因子表达式,并给出了该步长因子的估计方法,此外,引入了双滤波器结构,辅助控制滤波器的迭代更新,以保证在cross-talk隋况下,滤波器仍然保持较小的稳态误差和良好的鲁棒性;对自适应滤波系统的残余噪声,我们采用了一个基于音频掩蔽效应的后处理滤波算法对其进行抑制,通过保留一部分听觉阀值之下的噪声信息,保持了原始语音的质量,并避免了音乐噪声;然后,我们在TMS320C6416 DSP定点平台上实现了上述自适应噪声消除算法;最后,针对实际应用中可能出现的两通道信号间实际采样率不一致的情况,我们提出了一个基于相关性的采样率差异估计方法,在一个频率范围内对两相关信号进行采样率差异的估计。