Popis metody spektrálního odečítání



Myšlenka:

Odečíst odhhad šumu u' od směsi  x = s + u, kde s je čistý řečový signál a u aditivní šum. Získáme tak odhad řečového signálu s' = x - u'.


Odečtení provedeme se spektru :

            S'[k] = X[k] - U'[k] = | X[k] | exp(j Fi x) - | U'[k] | exp(j Fi u'),

                        S'[k]  - odhadnuté spektrum řeči s,
                        X[k]  - spektrum směsi x,
                        U'[k] - odhadnuté spektrum šumu u',
                        Fi x   - fázové spektrum směsi x,
                        Fi u'  - fázové spektrum odhadu šumu u'.

Známe X[k], Fi x, odhadneme U'[k] ,ale Fi u' neznáme. Místo Fi u' použijeme Fi x. Potom tedy:

             S'[k] = ( | X[k] | - | U'[k] | ) exp(j Fix).

Zde může nastat problém, když rozdíl amplitudových spekter | X[k] | - | U'[k] | vyjde pro nějakou spektrální čáru záporný, změní se pak fáze na této spektrální čáře o 180°. Tento jev lze odstranit dvojím způsobem:


Odhad amplitudového spektra šumu | U'[k] | :

Odhad provedeme pomocí minimálních charakteristik následujícím způsobem:

Zde předpokládáme, že šum je stacionární.


Zobecnění odečítání :

Odečítání můžeme zobecnit zavedením parametrů Alpha a Lambda následujícím způsobem:

                | S'[k] |.^Lambda = ( | X[k] |.^Lambda - Alpha ( | U'[k] .^Lambda| ).

Potom, např. pro Lambda = 2 odečítáme v oblasti výkonových spekter.


Celý algoritmus potlačení šumu v dlouhodobém signálu vypadá následovně: