Kolloquium - Details zum Vortrag
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Promotions-Vortrag: Model-Based Speech Enhancement Exploiting Temporal and Spectral Dependencies
Dipl.-Ing. Thomas Esch
25. Januar 2012
11:15 Uhr
Hörsaal 4G IKS
Das Mobiltelefon ist heutzutage aus dem alltäglichen Gebrauch der meisten Menschen nicht mehr wegzudenken. Während die Vision nach einer permanenten Erreichbarkeit und Konnektivität inzwischen fast weltweit realisiert worden ist, besteht weiterhin die Notwendigkeit, die Sprachqualität und Sprachverständlichkeit zu verbessern.
In dieser Arbeit wird ein neuartiges, modellbasiertes Sprachverbesserungssystem zur einkanaligen Störgeräuschreduktion vorgestellt. Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren steht bei den entwickelten Algorithmen die Ausnutzung zeitlicher und spektraler Abhängigkeiten von Sprach- und Störsignalen explizit im Fokus. Die wesentlichen Fortschritte, die in dieser Arbeit erzielt wurden, lassen sich wie folgt zusammenfassen:
• Modifiziertes Kalman-Filter im Frequenzbereich zur Berücksichtigung der zeitlichen Korrelation
• Komplexwertige Prädiktion zur Schätzung der aktuellen DFT-Koeffizienten von Sprache und Störung
• SNR-abhängige MMSE-Schätzregeln, welche an die gemessenen Statistiken des Eingangssignals angepasst sind
• Techniken der künstlichen Bandbreitenerweiterung zur verbesserten Störreduktion unter Ausnutzung der spektralen Abhängigkeiten
• Neuartige breitbandige Störgeräuschreduktion für sog. „HD-Tefefonie“
• Wirksame Gegenmaßnahmen zur Reduzierung von sogenannten „Musical Tones“
• Neue Lösung zur Unterdrückung zeitlich stark veränderlicher, periodischer Störungen.
Alle entwickelten Verfahren zur Sprachverbesserung wurden anhand von instrumentellen Messungen und subjektiven Höreindrücken ausgiebig bewertet und evaluiert. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren erzielen die vorgestellten Algorithmen deutlich bessere Ergebnisse in Bezug auf Stördämpfung und Sprachverzerrungen. Das neue modellbasierte System ist nicht auf die Anwendung in Mobiltelefonen beschränkt. Es eignet sich auch für Freisprecheinrichtungen, Konferenzsysteme oder digitale Hörgeräte.
