自适应秩约束逆矩阵近似分解及其在语音增强中的应用
Adaptive rank constrained inverse matrix approximation decomposition method and its application in speech enhancement
1. 湖南大学 机械与运载工程学院, 长沙 410000
2. 湖南大学 装备服役质量保障湖南省重点实验室, 长沙 410000
3. 湖南大学 基于物联网的工程机械智能化技术湖南省重点实验室, 长沙 410000
摘要
针对低秩约束和稀疏矩阵分解(Constrained Low-rank and Sparse Matrix Decomposition，CLSMD)方法中硬阈值可能导致降噪后的语音信号分量丢失或出现孤立噪声问题，提出了一种自适应秩约束逆矩阵近似(Adaptive Rank Constrained Inverse Matrix Approximation，ARCIMA)分解方法。该方法首先采用能量阈值法初步估计低秩矩阵秩值，然后从语音信号子空间矩阵的结构特性出发，采用修正双边随机投影(Modified Bilateral Random Projections，MBRP)方法求解代表纯净语音信号的低秩矩阵，降低使用SVD方法的计算量，并通过Tikhonov正则化优化方法改善迭代求解过程中解的病态性。实验结果表明，该方法相比经典方法在多种噪声环境下取得了更好的PESQ得分，并且增强语音的时域波形也更接近原始信号的波形。该方法去噪性能在低信噪比噪声条件下具有优势。
关键词
基金项目
国家自然科学基金资助项目(51975193)
湖南省普通高等学校教学改革研究项目(HNJG-2022-0520)
湖南大学本科教育教学改革专项(2024)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0078
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第11期
发布历史
[2024-07-23] 优先出版
引用本文
王强进, 吴占涛, 李宝庆, 等. 自适应秩约束逆矩阵近似分解及其在语音增强中的应用 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0078. (Wang Qiangjin, Wu Zhantao, Li Baoqing, et al. Adaptive rank constrained inverse matrix approximation decomposition method and its application in speech enhancement [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0078. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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