Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Performance analysis of Speech enhancement methods in Hands-free Communication with emphasis on Wiener Beamformer
Blekinge Institute of Technology, School of Engineering.
2012 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years))Student thesisAlternative title
Resultatanalys av metoder Tal förbättring i handsfree-kommunikation med tonvikt på Wiener strålformaren (Swedish)
Abstract [en]

The main objective of this thesis, which is a collaborative work between a group of four, is to remove the unwanted components i.e. background noise present in speech signal which affects in the hands-free speech communication. The background noise i.e. noise and echo are removed using different methods in Hands-free speech communication for enhancement of acoustic speech signal. The Noise is suppressed using adaptive beam formers like Wiener Beam former, Elko‟s Beam former, Maximum SNIR Beamformer and Delay and Sum beam former as they have the ability to enhance the desired speech signals while suppressing the noise sources assumed from other directions. The behavior of these beam formers is tested under different noise environments. Echo Cancellation is achieved by implementing adaptive noise feedback cancellation system using NLMS algorithm under reverberant conditions. This paper mainly concentrates on the offline MATLAB implementation of Wiener Beamformer and performance is evaluated by considering the different objective measures in different noisy environments. Speech signals from the uncontrolled environments contain degradation components i.e. background noise, interference, acoustic feedback along with the required speech components. These degraded components are superimposed with the desired speech which is a severe problem in hands-free speech communication for example in hearing impaired persons. Hence, they suffer from reduced speech intelligibility and quality which make their communication troublesome. Therefore, speech enhancement is necessary in hands-free speech communication devices for degraded speech. Wiener Beam former is implemented and simulated in MATLAB under different noise environments in order to increase the speech intelligibility and quality. The performance of the Wiener Beamformer is evaluated by considering the objective measure parameters such SNR, SD and PESQ under different noisy environments. These parameters are measured by assuming input SNR levels at 0dB, 5dB, 10 dB, 15 dB, 20 dB and 25 dB. The increased use of hands free communication systems such as computer communications, video conferencing and vehicle mounted mobile phones demands the acoustic echo cancellation. The echo i.e. uncontrolled acoustic feedback is cancelled using NLMS algorithm which forms an adaptive feedback noise cancellation system. The amount echo cancellation is measured by ERLE parameter.

Abstract [sv]

Det främsta syftet med denna avhandling, som är ett gemensamt arbete mellan en grupp av fyra, är att ta bort de oönskade delarna, dvs bakgrundsljud förekommer i talsignalen som påverkar i hands-free talkommunikation. Bakgrundsbruset, dvs brus och eko tas bort med hjälp av olika metoder i Hands-free talkommunikation för förbättring av akustisk talsignal. Den Noise undertrycks med adaptiva strålformare som Wiener Beam tidigare, Elko "s Beam tidigare, Max SNIR lobformare och Delay och Sum strålformare eftersom de har förmågan att förstärka de önskade talsignalerna samtidigt undertrycka de bullerkällor antas från andra håll. Beteendet av dessa strålformare testas under olika bullriga miljöer. Echo Cancellation uppnås genom att genomföra adaptiv brus systemet återkopplingsreducering med NLMS algoritmen i ekande förhållanden. Detta dokument är främst inriktad på offline MATLAB genomförandet av Wiener strålbildaren och prestanda utvärderas genom att beakta de olika objektiva mått i olika bullriga miljöer. Talsignaler från okontrollerade miljöer innehåller nedbrytningsprodukter komponenter dvs bakgrundsljud, interferens, akustisk återkoppling tillsammans med de nödvändiga tal komponenterna. Dessa försämrade komponenter ovanpå med den önskade tal som är ett allvarligt problem i handsfree-talkommunikation till exempel hörselskadade personer. Därför lider de av minskad taluppfattbarhet och kvalitet som gör sin kommunikation besvärande. Därför är talkvalitetsförbättringsmetoder nödvändigt handsfree-enheter talkommunikation för försämrad tal. Wiener Beam tidigare har genomförts och simuleras i MATLAB under olika bullriga miljöer i syfte att öka taluppfattbarheten och kvalitet. Prestandan hos Wiener strålbildaren utvärderas genom att beakta de objektiva mäta parametrar såsom SNR, SD och PESQ under olika bullriga miljöer. Dessa parametrar mäts genom ett antagande in SNR nivåer 0dB, 5 dB, 10 dB, 15 dB, 20 dB och 25 dB. Den ökade användningen av handsfree kommunikationssystem såsom datakommunikation, videokonferenser och fordonsmonterad mobiltelefoner kräver akustiskt eko. Ekot dvs okontrollerade akustisk återkoppling avbryts med NLMS algoritm som bildar en adaptiv återkopplingssystem brusreducering. Beloppet eko mäts genom ERLE parameter.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 90 p.
Keyword [en]
Beamformer, Speech Enhancement, Echo Cancellation.
National Category
Signal Processing Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:bth-2409Local ID: oai:bth.se:arkivexD8DA639F77B26599C12579F2007DC167OAI: oai:DiVA.org:bth-2409DiVA: diva2:829685
Uppsok
Technology
Supervisors
Note
c\o Dr. B. Rojanandam, 17-121, Post P&T colony, Kamalanagar, Near Chaitanyapuri Colony, Dilsukhnagar, Hyderabad, Andhra Pradesh India-500060 Email id: santhurenu@gmail.com Contact Number: 0091-9391017675Available from: 2015-04-22 Created: 2012-05-03 Last updated: 2015-06-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2110 kB)242 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2110 kBChecksum SHA-512
c10a393bd36cd4387da865c0f5427d07e2003be98a2c8b040ecf70018edf269b9dd4ebd717ed6a5197783221059c6acd306a928e173aa2bcbfa800a2ff1ede57
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Engineering
Signal ProcessingElectrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 242 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 60 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf