RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика // Архив

Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер. управление, вычисл. техн. информ., 2023, номер 1, страницы 36–42 (Mi vagtu738)

КОМПЬЮТЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Гибридная методика шумоподавления в речевом сигнале для системы видеоконференций

С. В. Белов, С. С. Катунин

Астраханский государственный технический университет, Астрахань, Россия

Аннотация: Рассмотрен вопрос качества аудиосигнала во время проведения видеоконференций. Описано влияние шумов на качество и разборчивость речевого сигнала. Проведен анализ процесса шумоподавления в аудиосигнале в реальном времени. Выделены основные проблемы, возникающие при цифровой обработке аудиосигнала в реальном времени. Рассмотрены основные методы шумоподавления и выявлены недостатки классических методов. Сформулирована проблема устранения шумов с переменной полосой частот классическими методами шумоподавления. Обоснована необходимость создания гибридной методики шумоподавления с использованием методов машинного и глубокого обучения для устранения как статичных шумов, так и шумов со сложной и переменной спектральной характеристикой. Выделены основные подходы к решению задачи шумоподавления в реальном времени, а именно подход с распознаванием и устранением шумов и подход с распознаванием голоса и устранением звуков, отличающихся от речевого сигнала. Описан алгоритм шумоподавления на основе подхода с распознаванием и устранением шумов. Предложена оптимизация алгоритма путем разложения спектра входного сигнала согласно шкале Барка. Предложена рекуррентная нейронная сеть в качестве инструмента для реализации алгоритма шумоподавления. Определены форматы входных и выходных данных нейронной сети, а также формат обучающих данных. Описана модель корректировки параметров и правил для возможности адаптации алгоритма шумоподавления к специфичным условиям эксплуатации. Предложена гибридная методика шумоподавления, комбинирующая классические методы шумоподавления и методы, основанные на рекуррентной нейронной сети. Разработана схема гибридной методики. Предложен способ тестирования эффективности методики шумоподавления.

Ключевые слова: видеоконференция, речевой сигнал, шумоподавление, качество сигнала, спектр, фильтрующий коэффициент, шумовой порог, полоса частот, шкала Барка, рекуррентные нейронные сети.

УДК: 004.773.5:[004.032.26+534.83+534.442]

Поступила в редакцию: 30.11.2022
Принята в печать: 27.12.2022

DOI: 10.24143/2073-5529-2023-1-36-42



© МИАН, 2024