Noise Reduction in Speech Processing (eBook)

eBook Download: PDF
2009 | 2009
X, 230 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-642-00296-0 (ISBN)

Lese- und Medienproben

Noise Reduction in Speech Processing - Jacob Benesty, Jingdong Chen, Yiteng Huang, Israel Cohen
Systemvoraussetzungen
96,29 inkl. MwSt
  • Download sofort lieferbar
  • Zahlungsarten anzeigen

Noise is everywhere and in most applications that are related to audio and speech, such as human-machine interfaces, hands-free communications, voice over IP (VoIP), hearing aids, teleconferencing/telepresence/telecollaboration systems, and so many others, the signal of interest (usually speech) that is picked up by a microphone is generally contaminated by noise. As a result, the microphone signal has to be cleaned up with digital signal processing tools before it is stored, analyzed, transmitted, or played out. This cleaning process is often called noise reduction and this topic has attracted a considerable amount of research and engineering attention for several decades. One of the objectives of this book is to present in a common framework an overview of the state of the art of noise reduction algorithms in the single-channel (one microphone) case. The focus is on the most useful approaches, i.e., filtering techniques (in different domains) and spectral enhancement methods. The other objective of Noise Reduction in Speech Processing is to derive all these well-known techniques in a rigorous way and prove many fundamental and intuitive results often taken for granted. This book is especially written for graduate students and research engineers who work on noise reduction for speech and audio applications and want to understand the subtle mechanisms behind each approach. Many new and interesting concepts are presented in this text that we hope the readers will find useful and inspiring.

Preface 6
Contents 8
1 Introduction 12
1.1 Noise Reduction in Speech Processing 12
1.2 The Paradigm for Noise Reduction 17
1.3 A Brief History of Noise Reduction Research 18
1.4 Organization of the Book 21
1.5 Some Notes to the Reader 24
2 Problem Formulation 25
2.1 In the Time Domain 25
2.2 In the Frequency Domain 26
2.3 In the Karhunen-Lo`eve Expansion (KLE) Domain 28
2.4 Summary 30
3 Performance Measures 31
3.1 Signal-to-Noise Ratio 31
3.2 Noise-Reduction Factor 34
3.3 Speech-Distortion Index 35
3.4 Speech-Reduction Factor 37
3.5 Discussion 38
4 Mean-Squared Error Criterion 40
4.1 In the Time Domain 40
4.2 In the Frequency Domain 41
4.3 In the KLE Domain 43
4.4 Summary 45
5 Pearson Correlation Coefficient 46
5.1 Correlation Coefficient Between Two Random Variables 46
5.2 Correlation Coefficient Between Two Random Vectors 47
5.3 Frequency-Domain Versions 48
5.4 KLE-Domain Versions 48
5.5 Summary 49
6 Fundamental Properties 50
6.1 In the Time Domain 50
6.2 In the Frequency Domain 55
6.3 In the KLE Domain 59
6.4 Summary 66
7 Optimal Filters in the Time Domain 67
7.1 Wiener Filter 67
7.2 Tradeoff Filters 72
7.3 Subspace Approach 75
7.4 Experiments 76
7.5 Summary 83
8 Optimal Filters in the Frequency Domain 85
8.1 Wiener Filter 85
8.2 Parametric Wiener Filter 89
8.3 Tradeoff Filter 90
8.4 Experiments 94
8.5 Summary 102
9 Optimal Filters in the KLE Domain 103
9.1 Class I 103
9.2 Class II 113
9.3 Experiments 119
9.4 Summary 129
10 Optimal Filters in the Transform Domain 130
10.1 Generalization of the KLE 130
10.2 Performance Measures 134
10.3 MSE Criterion 138
10.4 PCC and Fundamental Properties 139
10.5 Examples of Filter Design 145
10.6 Experiments 153
10.7 Summary 159
11 Spectral Enhancement Methods 160
11.1 Problem Formulation 160
11.2 Performance Measures 162
11.3 MSE Criterion 166
11.4 Signal Model 168
11.5 Signal Estimation 169
11.6 Spectral Variance Model 173
11.7 Spectral Variance Estimation 177
11.8 Summary of Spectral Enhancement Algorithm 181
11.9 Experimental Results 183
11.10 Summary 188
12 A Practical Example: Multichannel Noise Reduction for Voice Communication in Spacesuits 190
12.1 Problem Description 190
12.2 Problem Analysis 193
12.3 Suggested Algorithms 199
12.4 Algorithm Validation 210
12.5 Summary 224
Acknowledgments 225
References 226
Index 234

Erscheint lt. Verlag 28.4.2009
Reihe/Serie Springer Topics in Signal Processing
Zusatzinfo X, 230 p. 56 illus.
Verlagsort Berlin
Sprache englisch
Themenwelt Mathematik / Informatik Informatik
Technik Elektrotechnik / Energietechnik
Technik Nachrichtentechnik
Schlagworte algorithms • Collaboration • digital signal processing • DSP • filtering • Interface • Microphone Arrays • noise reduction • optimal filtering • Signal Processing • Spectral Enhancement • Speech Enhancement • Speech processing
ISBN-10 3-642-00296-X / 364200296X
ISBN-13 978-3-642-00296-0 / 9783642002960
Haben Sie eine Frage zum Produkt?
Wie bewerten Sie den Artikel?
Bitte geben Sie Ihre Bewertung ein:
Bitte geben Sie Daten ein:
PDFPDF (Wasserzeichen)
Größe: 9,1 MB

DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasser­zeichen und ist damit für Sie persona­lisiert. Bei einer missbräuch­lichen Weiter­gabe des eBooks an Dritte ist eine Rück­ver­folgung an die Quelle möglich.

Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seiten­layout eignet sich die PDF besonders für Fach­bücher mit Spalten, Tabellen und Abbild­ungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten ange­zeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smart­phone, eReader) nur einge­schränkt geeignet.

Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.

Zusätzliches Feature: Online Lesen
Dieses eBook können Sie zusätzlich zum Download auch online im Webbrowser lesen.

Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.

Mehr entdecken
aus dem Bereich
Konzepte, Methoden, Lösungen und Arbeitshilfen für die Praxis

von Ernst Tiemeyer

eBook Download (2023)
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
69,99
Konzepte, Methoden, Lösungen und Arbeitshilfen für die Praxis

von Ernst Tiemeyer

eBook Download (2023)
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
69,99