6 - Etude théorique et expérimentale de réducteurs de bruit : Application au débruitage de la parole

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/1989
Title: 6 - Etude théorique et expérimentale de réducteurs de bruit : Application au débruitage de la parole
Author: LE BOUQUIN-JEANNES (R.); FAUCON (G.)
Abstract: Le problème traité est celui de l'estimation d'un signal perturbé par un bruit additif lorsque l'on dispose de deux observations chacune composée d'un signal et d'un bruit additif. On se place dans le cas où les signaux utiles sur chaque voie sont déduits d'un même signal par filtrage linéaire et les bruits complètement décorrélés. Nous cherchons à évaluer l'apport de la deuxième observation pour une meilleure estimation du signal par rapport au cas où une seule observation est disponible. Le filtrage de Wiener vectoriel ainsi que deux structures sous-optimales dites PIS (Prétraitement + Identification entre Signaux) proposées pour l'amélioration de la parole bruitée sont présentés. Une étude théorique (en supposant optimaux les filtres utilisés) est d'abord menée : ces différents systèmes ainsi que le filtrage de Wiener mono-voie sont comparés entre eux en termes de distorsion, bruit résiduel et erreur globale sur le signal à estimer. Un classement de ces méthodes est donné en fonction des valeurs relatives des rapports signal à bruit sur chaque voie. Nous montrons l'intérêt des deux structures PIS par rapport au filtrage de Wiener mono-voie lorsque le rapport signal à bruit de l'observation sur laquelle est présent le signal à estimer est faible. Après une présentation des différents algorithmes effectivement utilisés dans le cadre du débruitage de la parole, nous les appliquons à des signaux réels enregistrés dans une voiture. Une comparaison des algorithmes est faite suivant des critères objectifs et des tests d'écoute. Les résultats indiquent une supériorité des deux méthodes PIS par rapport aux filtrages de Wiener mono-voie et bi-voie.
Description: This paper deals with the estimation of a speech signal disturbed by acoustical additive noises when two noisy observations are available . The useful signals received on two microphones are issued from the same speech signal and noises are assumed to be decorrelated . Our concern is the improvement due to the second channel in comparison with the estimation obtained using only one channel. The vectorial Wiener filtering and two structures, called PIS (Preprocessing + Signal Identification), are presented . A theoretical study based on optimal filters is first presented . The different systems as well as the mono-channel Wiener filtering are compared in terms of distortion, residual noise and global error . The interest of the proposed structures is proved for low input signal to noise ratios on the first channel . The four algorithms - mono-channel and two-channel Wiener filterings and the two structures PIS - are tested on real noisy signals recorded in a moving car. They are compared using objective and subjective measures. Results confirm the improvement brought by our methods on real signals .
Subject: Traitement signal; Estimation signal; Filtrage; Réduction bruit; Bruit additif; Evaluation performance; Traitement parole
Publisher: GRETSI, Saint Martin d'Hères, France
Date: 1997

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