Методы и алгоритмы шумоочистки звука в реальном времени

Методы и алгоритмы шумоочистки голоса применяются как для предобработки речи с целью ее дальнейшего анализа и распознавания, так и для непосредственного улучшения качества связи между пользователями информационных сетей. Наиболее важное и сложное направление - потоковая шумоочистка звука в реальном времени. Возможность обработки потоковых данных без задержек налагает на алгоритм ряд существенных ограничений: он не может быть итеративным с заранее неизвестным числом итераций и не может явно использовать данные, находящиеся до или после текущего обрабатываемого блока. В работе предложены адаптивные методы и алгоритмы шумоподавления для речи, работающие с минимальными задержками передачи сигнала. Исследованы существующие подходы к шумоочистке звука в реальном времени, особое внимание уделено алгоритмам детектирования шума и подавления шума. На их базе построены и проанализированы алгоритмы, удовлетворяющие поставленным требованиям. Создан набор аудиоданных русской речи с наложенными на нее различными шумами. Проведены тестирование предложенных решений и их сравнение с существующими актуальными методами шумоочистки. Предложенные методы и алгоритмы шумоочистки звука без использования специализированных аппаратных средств и вспомогательной информации работают в режиме реального времени. Тестирование разработанных алгоритмов с помощью метрик сегментного отношения зашумленного сигнала к шуму и PESQ показало высокую эффективность разработки и ее преимущество перед распространенными реализациями шумоочистки Speex и WebRTC по качеству шумоочистки и скорости работы.
Вишняков Игорь Эдуардович
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Масягин Михаил Михайлович
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Одинцов Олег Александрович
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Слюсарь Валентин Викторович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Поделиться