1. 研究目的与意义及国内外研究现状

人们在语音通信过程不可避免地会受到各种各样的干扰，如嘈杂的背景人声、路上行人车辆声、麦克和电话信道的畸变受干扰等情况，这些干扰最终将使原始语音信号变得已非纯净了，而是混有噪声的语音信号。现在大部分关于语音信号处理系统的研究都是在实验室环境下进行的，然而实际环境是复杂多变的，因而不可避免的会引入各种各样的噪声，这些噪声会破坏语音原有的特性，如果不能够对这些噪声进行有效的消减，就有可能会影响到后期的语音识别和控制。

随着计算机科学和集成电路的飞速发展，数字信号处理技术也得到了很好的发展，数字信号处理技术与当今国民经济的建设与发展积极相关，和人们日常的生活具有各种联系，所以，这种技术的发展目前有很多人的关注。在语音信号传输过程中，语音处理系统会受到各种主观或客观条件因素的随机影响，而不可避免地导致语音信号被各种噪声所干扰。噪声不仅使语音信号的音效和可理解度降低，甚至还会导致系统处于瘫痪状态，由此可见，噪声的危害是不可想象的巨大。

随着数字信号处理的高速发展，dsp芯片已经成为语音信号处理的主要工具，在单片dsp芯片上实时实现较复杂的语音编解码算法成为可能，同时可方便地实现算法更新，从而能够在不更换硬件的情况下实现功能的升级。滤波的效果会直接影响语音信号的质量，而dsp技术的不断提高，保证了滤波效果的实时性和准确性。

国内外研究现状

自从emiac问世之后，立刻就有人联想到要计算机能“听懂”人的说话，并开始了这方面的研究工作。所以说，语音处理的研究历史与计算机的发展历史一样悠远流长。计算机的发展己历经了，从电子管到晶体管以至超大规模集成电路好几代，单单是微机的cpu就从早期的4004发展到今天的奔腾4代甚至更高级别的涌入了普通家庭，它与我们的数字化生活密不可分。但是，与计算机同步发展的语音处理技术似乎并没有遵循这个规律，它的产品也迟迟未能进入市场，现在，语音技术产品的市场口益升温，语音处理技术已经成为计算机进一步在亿万人民群众中普及的关键技术，也必将成为信息产业的标志性技术和未来计算机的重要特征。语音处理技术的研究与发展曾经一度举步艰难。早在os年代以前，由于计算机的计算能力和语音信号处理方面的理论都处于比较低的水平，有关语音处理的研究工作未能形成规模。而面对这一课题开展了研究却是在上个世纪60年代末和70年代初。尽管初期的研究工作不能达到预期的效果，确实使得人们感觉和认识到了语音处理研究的艰巨性。就如同计算机的许多关键性技术一样，ibm也做除了有关语音处理的开创性研究工作。

1972年，ibm成立了一个专门小组从事计算机语音处理技术的开发。开发初期，仅仅一页纸的词汇就需要整个房间的所有计算机来同时处理，而且这些词汇还必须是由一个指定的人非连续地读出。ibm在语音处理技术关键性领域的研究均获得了成果，包括:c1)处理语音特征:语音符号首先被数字化，并根据经过抽取和导向的语音频率、力度等特征被分割成百分之一秒的时间点。包含导向成分的数字化的信息是增强处理能力所必须的。c2)语音模型:技术人员根据语音的基础语音元素对真实声音的录音进行分析、分类和分级，研制成能使一组特定人员的动态语音形式特征化的统计模型。特征明显的语言或者方言的处理要求特征明显的语音模型。(3)统计语言模型:语言使用类型特征化的统计模型是建立在大量实体的收集的基础上的，为了更好的处理同一种语言的不同使用方法，就需要不同的语言模型。(4)规则发展:除了建立语音和语言模型的基础规则，还需要各种各样的规则去概括和研究潜在的词汇序列，通过组合相应的语音和语言模型统计来衡量每一个侯选序列的可能性，并且选择最有可能的一个，该方法被证实有效地缩小研究范围和改善极端复杂的正确的词汇序列研究工程方面是具有核心意义的。正是因为这种规则的发展，实时处理大量词汇、连续的速度才成为可能。

我国语音处理起步较晚，研究工作一直落后国际水平，国家也建立了各种各样语音研究计划和场所。鉴于中国未来的市场，国外也非常重视汉语语音识别处理的研究。其中美国、新加坡等地聚集了一批来自大陆、台湾等地的学者，研究的成果已经达到相当高水平。因此，国内除了要加强理论研究外，更要加快从实验室演示系统到商品的转化，并且已经取得了令人鼓舞的进展。

2. 研究的基本内容

本课题我们使用tms320vc5509，这款dsp具有很强的信号处理功能，使得某些原来在pc机上才能应用的算法可以在dsp上面实现。

并且我们将使用tlv320aic23语音编解码芯片用来采集语音信号，大大简化了系统的设计。

本文主要是针对基于tms320vc5509的语音控制系统中的语音降噪进行了一些初步的研究，主要工作是设计了一个语音采集系统，并从各种有效的信号处理方法中选出合适的模拟和数字信号处理的方法，结合实际应用背景tms320vc5509加以优化处理，最终得到语音信号的降噪效果。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案与预期效果：使用tms320vc5509型号的dsp与aic23语音处理芯片，采集各种环境下不同的语音输入信号，进行信号的转换后，使用fir算法对数字信号进行滤波处理，经过dsp的处理后，再经过语音芯片将数字信号转化为模拟信号输出。最终得到较为纯净的语音信号。

进度安排：

十月十日至十一月十日，确定题目，写任务书与开题报告，并且搜集相关资料，写课题研究背景与现状。

4. 参考文献

[1] 张晓杰.《滤波器在语音信号实际处理中的应用》.山西农业大学信息科学与工程学院.2015.11:99.

[2] 朱学芳 徐建平.《计算机语音信c7处理与语音识别系统》.南京邮电学院报.1998.18(5-6):113一119.

[3] 吴边 任晓林 刘重庆.《张亚听一种基于噪声模型的语音/噪声分类方法》.上海交大学报.2004.9:1528-1531.

[4] 曹杰.《基于dsp的语音信号滤波技术的研究》.兰州理工大学.2011:3.