Matlab に基づく音声ノイズ除去アルゴリズムの設計と実装
音声信号は時間変化を伴う連続信号であり、録音機器、伝送路、環境ノイズなどの影響により、ホワイトノイズ、ノイズバースト、機械ノイズなどのさまざまなノイズが含まれることがよくあります。これらのノイズは音声信号の品質を劣化させるだけでなく、その後の信号処理や分析にも悪影響を及ぼします。したがって、音声信号のノイズをどのように除去するかが、現在最も注目されている研究方向の 1 つです。この記事では、Matlab に基づく音声ノイズ除去アルゴリズムを紹介し、対応するソース コードの実装を示します。
- 基本的
音声ノイズ除去問題は、特定の制約の下での信号推定問題とみなすことができます。最小二乗法は一般的に使用される信号推定方法であり、推定誤差の二乗和を最小にするコスト関数を構築することで実現できます。音声ノイズ除去問題では、ノイズ信号が周波数領域全体に独立して同一に分布し、ガウス分布の特性を持つと仮定します。したがって、音声ノイズ除去を実行する場合、ローパスフィルターを使用して音声信号をフィルター処理し、不要な高周波信号を弱めたり除去したりすることで、ノイズを低減するという目的を達成できます。
- アルゴリズム設計
この論文では、音声信号の周波数領域表現を使用します。つまり、音声信号の時間領域信号は、周波数領域信号へのフーリエ変換によって取得できます。この表現により、便利なフィルタリング操作が可能になります。音声信号の周波数領域表現がY ( ω ) Y(\omega)であると仮定します。