1980年代后,谱减法被利用来和其它降噪方法相互联系起来,从而获得效果更加显著的音频降噪算法,并且人们将这样的降噪算法作为一种标准来评判其它
1980年代后,谱减法被利用来和其它降噪方法相互联系起来,从而获得效果更加显著的音频降噪算法,并且人们将这样的降噪算法作为一种标准来评判其它音频降噪算法是否满足人们需求。本文将在后续重点讲解谱减法算法。
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。
解决宽带噪音的用的最多,最常用的办法就是谱减法,就是从含有噪音的音频中估算的出来的值再减去噪音频率谱密度估算出的值,进而从中得到不含噪音的音频的频率谱密度。鉴于人们的耳朵对音频的频率谱密度分量的相位比较迟钝,由此这样的方法重点专指较短时间的幅度值的图。“谱减”指的是将得到的音频信号的幅度谱的值减去通过推测而得到的噪音幅度谱的均值,我们可以把它当做为在不断变化的区域中对含有噪音的音频进行一种相当于是对音频信号平衡处理。与其他的办法相比而言,谱减法所调用的限制条件比其他方法要来的少,且它在物理领域中的含义也是最为直截了当,同时它也无需大量的计算量,并且音频在谱减法的基础上进行改良的话,改良后的成果也是较为令人满意的。
最初的谱减法,即在信号在频率方面所使用的坐标系中将含有噪音的音频的功率谱密度函数减去噪音的功率谱密度函数,由此得出音频的功率谱密度函数估计值,将这个值进行开根号后就可以得出估计值,在复原它的相位后使用傅里叶逆变换复原时间区域的信号。想到人类的耳朵对相位的感知比较迟缓,所以复原相位的时候所使用的相位是含有噪音的音频的相位,便于人们感知。
谱减法是一种运用噪音的统计的平缓稳定的特性和加性噪音和音频信号相互没有关联性的特征从而所提出的音频降噪的方法。利用此类方法降噪是没有使用能够用来作为参照的噪音来源,然而它假定噪音是统计平缓且稳定的,即在音频时段之内的噪音幅度谱在离散的变量都为随机的实验中每一次可能会出现的结果的概率乘以其结果的总和值和不在音频时段之内的噪音的幅度谱在离散的变量都为随机的实验中每一次可能会出现的结果的概率乘以其结果的总和值是相等的。利用不在音频时段之内的间隔计算得出的噪音频率谱密度的值替代成在音频时段之内的频率谱密度,和带有噪音的音频频率谱密度相减的计算值。当根据以上而计算出的值为负数的幅度值的时候,则将这个值调为0。鉴于人类的耳朵对音频的获取重点是由音频中的每个频率谱函数的分量幅度得到的,对每个分量的相位都为比较迟钝。因而,这样的音频降噪方法将测算的音频放在短时间段的谱的幅度上。
运用谱减法的时候需要假定:
1、 音频中有多个噪音叠加在一起的;
2、 噪声与音频是不具有关联性的;
3、 对于没有杂音的音频是没有在经验之前就得到的知识的;
4、 对于统计噪音是由在经验之前就得到的知识的。