Störgeräuschreduktion – Übersicht
Bei der Übertragung bzw. Aufnahme von Sprachsignalen werden die Sprachqualität und/oder die Sprachverständlichkeit vielfach durch akustische Hintergrundstörungen beeinträchtigt. Um das gestörte Sprachsignal möglichst gut von seiner Störung (z.B. Motorengeräusch, Straßenlärm, etc.) zu befreien, sind Verfahren der Störgeräuschreduktion heutzutage fester Bestandteil digitaler Sprachkommunikationssysteme und finden z.B. Einsatz in Mobilfunkgeräten, in Hörgeräten und in Freisprecheinrichtungen. Das Ziel der Störgeräuschreduktion ist es dabei, auf der einen Seite das Störsignal n(k) im Ausgangssignal y(k) möglichst gut zu unterdrücken, auf der anderen Seite aber auch die damit verbundene Sprachverzerrung des eigentlichen Nutzsignals s(k) so gering wie möglich zu halten.
Die Aufgabenstellung der Störgeräuschreduktion wird in folgender Abbildung verdeutlicht:
In der Literatur existieren verschiedene Techniken der Störgeräuschreduktion (z.B. [Vary, Martin-06]). Die einzelnen Verfahren lassen sich dabei je nach Anzahl der verwendeten Mikrofone in zwei Klassen einteilen: einkanalige und mehrkanalige Störgeräuschreduktionssysteme. Während bei mehrkanaligen Ansätzen die Möglichkeit besteht, die räumlichen Gegebenheiten von Sprache und Störung auszunutzen (z.B. Beamforming), verwenden einkanalige Verfahren üblicherweise statistische Eigenschaften der Signale zur Störgeräuschunterdrückung.
Im Folgenden werden einige bekannte Verfahren zur einkanaligen Störgeräuschreduktion vorgestellt, welche alle nach dem Prinzip der spektralen Gewichtung funktionieren.