作者：西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室（４１００７３） 林嘉宇 长沙国防科技大学电子科学与工程学院 余圣发 易 波 来源：《电子技术应用》

语音处理系统中的周期性冲激噪声及其消除 摘要：通过对带微处理器的语音处理系统的噪声分析，指出微处理器工作所引发的周期性冲激电流，通过电源对系统造成的周期性冲激噪声是语音处理系统中噪声的一个重要来源。介绍了克服周期性冲激噪声在不同层次上的几种方法。 关键词：周期性冲激噪声 微处理器 语音处理系统 降噪系统 随着语音信号数字处理技术的发展，人们逐渐大量地以微处理器（如ｄｓｐ芯片、单片机）为核心构造语音处理系统；同时，由之引发的语音处理系统的噪声问题越来越突出，成为人们关注的一个重要课题。系统背景噪声不但严重影响人们对语音系统的接受，对语音处理往往也会造成损伤，直接给语音系统的语音质量带来不良后果。

人们对噪声已经作了深入研究[１]。一般应用较为广泛的抗噪措施包括：互补式动态压括降噪、非互补式动态压括降噪、滤波降噪、电源处理降噪、软件处理降噪等。对语音处理系统而言，不是所有的降噪系统在所有情况下效果都良好，例如，有些全声频段的降噪系统（杜比ｃ就是其中的一种），反而对低频段的噪声消除很不得力。因此，我们应针对语音处理系统的具体情况，有的放矢地进行噪声分析以找出消除方法。

系统噪声消除，首要问题在于找出存在的或隐含潜在的主要噪声源，然后设法消除该噪声源，这是治本的方法。对于噪声来源不很明确或不好解决的情况，则应分析噪声特性，采用相应措施降低噪声，提高系统最终信噪比，这是治标的方法。

目前的语音处理系统一般应用微处理器处理语音数据，其基本构造如图１所示。系统包含两个模块：模拟模块和数字模块。这种结构使带微处理器的语音系统的噪声问题具有一定的特殊性。事实上，数字模块工作所引发的周期性冲激噪声，是语音系统噪声的一个重要来源。

克服这种周期性冲激噪声可以在不同层次上采取措施。该噪声是以电源通道为传播途径的，对电源的处理应放在首要位置，这就是前面所说的“治本”；而“治标”也不能忽视，因为电源一般并不可能处理得尽善尽美。为减小已经混入了待处理语音数据中的冲激噪声的影响，可以采用数字中值滤波或ｌｏｒ滤波。在信号最终的输出端，采用模拟的窄带滤波降噪以及动态降噪，可以收到很好的效果。

下面通过对一种具体语音处理系统样机的实验和理论分析，讨论这一具有普遍意义的问题。

１ 带微处理器语音系统的冲激噪声

带微处理器的语音系统的噪声源中，周期性冲激噪声是具有共性的一项。冲激噪声来自两方面，其一为ｔｔｌ逻辑电路引发的小浪涌冲激电流，其二为微处理器数据传输的大浪涌冲激电流。

１．１ ｔｔｌ逻辑电路引发的小浪涌噪声分析

一般的数字系统，主要由ｔｔｌ逻辑电路构成。在ｔｔｌ电路中，局部电流状态取决于器件的逻辑状态、外接负载电阻电容以及输出瞬时导通等因素。图２给出了ｔｔｌ