Verfahren zur Sprachsignalverbesserung durch partielle Signalrekonstruktion

Abstract:
Werden Telefonate über eine Freisprecheinrichtung aus dem Fahrzeug geführt, so überlagern sich der Sprache des lokalen Gesprächspartners störende Hintergrundgeräusche. Diese Störungen bestehen zum einen aus Wind- und Motorgeräuschen aber auch aus Abrollgeräuschen der Reifen. Um die Sprachqualität zu verbessern, werden Geräuschreduktionsverfahren eingesetzt, die zumeist auf dem Prinzip einer zeitvarianten, spektralen Gewichtung basieren. Konventionelle Verfahren der Geräuschreduktion erreichen bei gutem bzw. mittlerem Signal-zu-Geräusch-Abstand gute Qualitätsergebnisse. In lauten Geräuschszenarien funktionieren die zurzeit verwendeten Standardalgorithmen jedoch nicht mehr zufriedenstellend und sollten daher verbessert werden. In diesem Beitrag wird ein neues Verfahren zur Verbesserung von stark gestörten Sprachsignalen vorgestellt, welches im Wesentlichen aus zwei Algorithmenteilen besteht: einer Geräuschreduktion und einer partiellen Sprachrekonstruktion. Die Idee der partiellen Rekonstruktion ist, jene Zeit-Frequenz-Bereiche, in welchen das Signal-zu-Geräusch-Verhältnis gering ist bzw. die Sprachkomponenten durch Geräusch überdeckt sind, zunächst zu detektieren und dort das Sprachsignal zu synthetisieren. Durch das neue Verfahren ist es möglich, die stark gestörten Nutzsignalanteile wiederherzustellen und die Sprachqualität bzw. Sprachverständlichkeit merklich zu verbessern.