计算机应用

作者：陈修凯, 陆志华, 周宇

单位：宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211

关键词：卷积神经网络,卷积编解码器,门控循环单元,端到端,语音分离

基金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目（61801255）。

在大部分基于深度学习的语音分离和语音增强算法中，把傅里叶变换后的频谱特征作为神经网络的输入特征，并未考虑到语音信号中的相位信息。然而过去的一些研究表明，尤其是在低信噪比（SNR）条件下，相位信息对于提高语音质量是必不可少的。针对这个问题，提出了一种基于卷积编解码器网络和门控循环单元（CED-GRU）的语音分离算法。首先，利用原始波形既包含幅值信息也包含相位信息的特点，在输入端以混合语音信号的原始波形作为输入特征；其次，通过结合卷积编解码器（CED）网络和门控循环单元（GRU）网络，可以有效解决语音信号中存在的时序问题。提出的改进算法在男性和男性、男性和女性、女性和女性的语音质量的感知评价（PESQ）和短时目标可懂度（STOI）方面，与基于排列不变训练（PIT）算法、基于深度聚类（DC）算法、基于深度吸引网络（DAN）算法相比，分别提高了1.16和0.29、1.37和0.27、1.08和0.3；0.87和0.21、1.11和0.22、0.81和0.24；0.64和0.24、1.01和0.34、0.73和0.29个百分点。实验结果表明，基于CED-GRU的语音分离系统在实际应用中具有较大的价值。

来源：2020年第7期

《计算机应用》期刊编辑部

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