使用流程

使用 DEMO.exe 錄音

使用 shifttest2.m 將聲音檔案之平均值移至 0

並通過 10Hz 之高通濾波 寫入 2.txt、4.txt

雜訊 語音

使用 shifttest3.m 將聲音檔案之平均值移至 0

並通過 10Hz 之高通濾波 寫入 1.txt、3.txt

使用 shift_ADD.m 將語音及雜訊先經過平移

再相加 寫入 5.txt、6.txt

直接寫入 5.txt、

6.txt

使用 TFRatio.m 由 2.txt、4.txt 算出 Transfer Function Ratio

使用 directprocess.m 將 5.txt、6.txt 經由 TFRatio.m

算出的 H 處理 並寫入 result.txt

受干擾的 語音 START

圖 3-13 使用流程圖

第四章 第四章 第四章

第四章 實驗結果與結論 實驗結果與結論 實驗結果與結論 實驗結果與結論

在室內環境下，測試雜訊大小、訊號雜訊比、雜訊種類與聲源分離效 果的關係：

4.1 在不同訊號雜訊比下的實驗結果分析在不同訊號雜訊比下的實驗結果分析在不同訊號雜訊比下的實驗結果分析在不同訊號雜訊比下的實驗結果分析

為了探討在不同的訊噪比及不同的雜訊大小對實驗效果的影響，以下 在噪音極大、噪音較小、噪音極小(各相差約 5dB)三種狀況，針對各種不 同的 SNR 來做實驗分析：

如上圖，在距離雙聲道麥克風約 20 公分處的左右各 30 度位置分別放 上喇叭(噪音源)以及發出使用者語音，測試各種情況下的聲源分離效果，

下頁表 4-1 為背景音樂極大時下的實驗結果：

播放背景音樂

語音 約20cm

USB

約30度

約20cm

約30度

圖 4-1 SNR 比與雜訊大小對純化效果影響測試實驗環境示意圖

實驗 input TFR TFR Dahl Dahl

NR(noise reduction)以及 SNR(signal to noise ratio)來測量實驗的效果，其定 義如下：

表 4-1 中列出了兩種不同 SNR 的輸入訊號下之程式執行結果，並一併 列出 Dahl 之結果以作為對照，下圖 4-2 為實驗 1 之實際波形圖，圖中可 以看出，兩種方法都可以將受到雜訊嚴重干擾的語音訊號做純化的動作，

但 TFR(transfer function ratio)的方法在抑制雜訊的方面似乎效果較好。再 觀察表 4-1 可以證明此一說法，TFR 的方法在 NR(noise reduction)上，效果 比 Dahl 好上很多，無論輸入的 SNR 高低，皆可維持約 13dB 左右的 NR 值；在 SNR 的表現上，雖然訊號會略為失真，但因其優異的雜訊抑制能力，

使得 TFR 在 SNR 的表現仍然比 Dahl 來得出色。

原語音訊號 受雜訊干擾

純化後(Dahl) 純化後(TFR)

圖 4-2 純化結果比較圖(背景音樂極大)

實驗 input TFR TFR Dahl Dahl

編號 SNR NR SNR NR SNR

3 -8.2671 13.8239 -5.0285 9.3798 -7.5028 4 -3.2672 13.4725 -4.3226 8.3288 -6.6131 5 1.7327 13.4756 -3.7099 7.4792 -5.8671

上表 4-2 為背景音樂較小，約為-23dB 時的實驗結果，前面提到噪音極 大的情況下，因為噪音音量已經接近錄音設備之上限，所以沒有做 SNR 為正的情況的實驗，這邊針對 SNR 約為-8.2dB、-3.2dB、+1.7dB 三種情況 下討論其實驗結果：由表 4-2 可以再次看出，無論輸入訊號之 SNR 值為正 值或負值，TFR 的方法都可以維持在約 13dB 的 NR 值，持續展現其優異 的雜訊抑制能力，相對的 Dahl 就在輸入 SNR 值較大時，也就是輸入訊號 中雜訊就比語音訊號相對較小的時候，抑制雜訊的能力就稍微比較差了，

在 NR 上和 TFR 有約 6dB 的差距。

純化後(TFR)

原語音訊號 受雜訊干擾

純化後(Dahl)

表 4-2 背景音樂較小時的實驗結果

圖 4-3 純化結果比較圖(背景音樂較小)

實驗 input TFR TFR Dahl Dahl

編號 SNR NR SNR NR SNR

6 -8.3086 13.4675 -5.1736 9.2411 -7.5826 7 -3.3088 13.2194 -4.3895 8.1388 -6.7312 8 1.6911 13.2576 -3.7462 7.3884 -5.9206

上表 4-3 為背景音樂極小，約為-28dB 時的實驗數據，綜合觀察表 4-1、表 4-2、表 4-3，TFR 的方法無論背景音樂大小及輸入的 SNR 值，在雜訊抑制，

也就是 NR 上都有 13dB 以上的能力，雖然因為還是會對語音訊號多少造 成一點失真的情形，所以在雜訊相對於語音訊號較小，也就是輸入 SNR 值較大，約為-3.3dB 及 1.7dB 時在 SNR 方面會有反而降低的情形，但因為 仍然可以大幅抑制背景雜訊，所以在 SNR 的表現上仍然是比 Dahl 要好一 些的。下圖 4-4 為表 4-3 中實驗 6 的實際聲音波形圖。

純化後(TFR)

原語音訊號 受雜訊干擾

純化後(Dahl)

表 4-3 背景音樂極小時的實驗結果

圖 4-4 純化結果比較圖(背景音樂極小)

4.2 不同雜訊種類下的實驗結果分析不同雜訊種類下的實驗結果分析不同雜訊種類下的實驗結果分析不同雜訊種類下的實驗結果分析