本文目前所介绍的噪音中都是一些因为已经研究出它们的产生原理从而能够被肯定是隶属于哪种属性的噪音,因此在已经知道产生原理基础上,按照原理上
本文目前所介绍的噪音中都是一些因为已经研究出它们的产生原理从而能够被肯定是隶属于哪种属性的噪音,因此在已经知道产生原理基础上,按照原理上来说同样也是能被减弱或者降低,甚至能够被去除的。然而有一些噪音由于无法提前判定它们的传播波形从而无法确定,因此去除起来也是较为困难的。因此这样的无法提前确定的噪音被统称为随机噪音,并且可以分为以下三种:
第一种为周期性噪音:
周期性噪音大多数源自于一些机器,而且那些机器的工作和运作原理和周期一般都是固定的,例如生活中被普遍使用的电风扇所产出的噪音。在用来画信号频率和能量关系的图中,它们在图中都为分散的窄谱,然而在现实中则会被多种外界的成分干扰,一般来说这些窄谱都是每时每刻都在发生变化,且位置也是时刻在变化的。由于这样的因素,为了解决这样的周期性噪音发明出了自适应滤波的办法来解决这样噪音问题。
第二种为脉冲噪音:
脉冲噪音是一种在通讯时会产生的离散噪音的统一的叫法,由在时间上没有规律地发生的突然地急剧变化的干扰所组合而成。它的特点是发生的时间非常短暂,它的信号随着时间变化的分布情况图形,是一种与脉冲函数非常相似的窄脉冲,因为这个原因,我们命名这样的噪音为脉冲噪音。脉冲噪音是一种发生的持续时间很短暂且突然急剧变化的幅度很大的不具有规则性的脉冲。能够产生脉冲噪音的方式很多,尤其是在工厂或者工业行为中人为的干扰,它有着脉冲产生时的延续时长很短暂,脉冲与脉冲之间的间隔时间长度均等,且脉冲的幅度很大这样一些主要特征。
第三种为宽带噪声:
能够产生宽带噪声的源头多种多样,有热噪声,有空气流动所产生的噪音,如人的呼吸所产生的空气流动以及其他多样的不能准确判定的噪音来源。因为宽带噪音和音频产生的信号在时间的变化区间上和在一个频率范围内每个给定频带的信号量是完全重叠的,因此,去除宽带噪音是最难的。这类的噪音只会在语音当中出现停顿的时候才会出现。当宽带噪声为较为平缓稳定的时候,我们可以把这样的宽带噪音当成是一种白色高斯噪声。如果噪音中没有白色频谱,我们可以对这个噪音首先做一种称为白化的预处理,把它先转换成白色高斯噪声。而如果是那种不是平缓稳定的宽带噪音,想要对其降噪的话就不能够简单处理了。
通常情况下,音频降噪处理中的噪音指的是周围所产生的噪音,这些噪音通过上述描述可以看出其中主要是由白色高斯噪音构成,这样的噪音通常与以下几点相吻合:
(1) 此噪音具有加性的属性。
(2) 此类噪音中有一部分是较为平缓稳定的。部分平缓稳定指的是一段含有噪音的音频中的噪音具有与在语音之前的噪音具有相同的特征,同时在录下的音频中始终没有发生改变的特征。如此也可以认为,可以通过辨别存在于音频开始之前的噪音来推测存在于音频中的噪音特征。
(3) 噪音和音频统计互相没有关联性。
音频中噪音的存在使得音频的质量降低,损坏了音频中信号所含有的原有的特点和识别能力,同时也会让人们在听清音频内容的同时感到疲惫。不知这样,在噪音很大的环境中对人们录制音频和说话也会产生严重的干扰。在这样的环境中会改变人们平时的说话习惯和吐字咬字,这样使得系统对音频中的重要信息提取和识别产生了很大的困扰。
2.2谱减法原理
基于基础谱减法进行降噪
在多种音频降噪的方式中,由于谱减法的较少的计算量,相对于其他方法而言其更易达到效果且音频在通过谱减法降噪后得到的音频清晰度也很客观的特点而受到非常多人的青睐,是这么多方法里非常有成效的音频降噪算法之一。谱减法是一种根据人类的感官特性,其音频中产生信号的短时震动所展开的宽度比短时相更可能影响人们的听力感官,进而由此来推测出音频的短时幅度谱。谱减法更加适用于去除音频中含有的加性噪音。