从嘈杂的语音信号中过滤消息

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我正在尝试解密隐藏在非常嘈杂的音频文件（.wav）中的消息（我认为这是白噪声和额外的低无人机）。该消息是一个六位数的数字。我没有关于噪音的更多细节。

我尝试使用低通滤波器，以期消除大多数较高的频率将使我能够听到这些数字，但是，我似乎也无法摆脱足够多的低架无人机，从而听不到声音。我的尝试如下（freq_space_low_pass_filter在最后包含所使用的函数）：

[data, SampleRate, NbitsPerSample]=wavread('noisy_msg6.wav');

y=data(:,1); % we will work only with one channel in this demo 
N=length(y); %number of sample points
t=( (1:N)*1/SampleRate ).'; % time spacing is 1/SampleRate and we want column vector

Y=fft(y);

spectrum_freq=fourier_frequencies(SampleRate, N);

Freq3db=100;
[spectrum_filtered,g_vs_freq]=freq_space_low_pass_filter(Y, SampleRate, Freq3db);


y_filtered=ifft(spectrum_filtered);

y_filtered=real(y_filtered);



wavwrite(y_filtered/(0.1+max(y_filtered)), SampleRate, NbitsPerSample,
         'noisy_msg6_filtered.wav');

%%%%%%%%down sampling%%%%%%%%

indexes=(abs(spectrum_freq) < 10*Freq3db);
spectrum_freq_down_sampled = spectrum_freq(indexes);
spectrum_down_sampled = spectrum_filtered(indexes);
N_down_sampled = length(spectrum_down_sampled);

spectrum_down_sampled=spectrum_down_sampled*N_down_sampled/N;

SampleRate_down_sampled=SampleRate*N_down_sampled/N;

y_down_sampled=real(ifft(spectrum_down_sampled));
t_down_sampled = ( (1:N_down_sampled)*1/SampleRate_down_sampled ).';

sound(y_down_sampled, SampleRate_down_sampled)

function [spectrum_filtered,g]=freq_space_low_pass_filter(spectrum, SampleRate, Freq3db)
%% applies low pass filter in the frequency domain
% spectrum - result of fft on time series data (column vector is expected)
% SampleRate - measured in Hz, 1/dt where dt spacing of the points in time domain
% Freq3db - desired 3db roll off point in Hz

N=length(spectrum);

function G=filter_gain(freq, Freq3db)
    G=1./(1+1i*freq/Freq3db); % this corresponds to low pass RC filter
end

spectrum_freq=fourier_frequencies(SampleRate, N);

% calculate filter gain for each spectrum frequency
g=filter_gain(spectrum_freq, Freq3db);
spectrum_filtered=spectrum.*g;
end

信号频谱图：

— 用户名
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您可以向我们提供您正在使用的样本吗？也许你的结果？

— penelope

我无法上传绘图图像（点数不足）并且无法将您链接到文件

— user1825494

1

如果您在评论中添加链接，那么有人会很乐意对其进行编辑。如果您找到了一种将文件上传到某处并提供链接的方法，也请重新获取。

— penelope

2

如果将图形绘制为对数-对数，则该图将提供更多信息。实际上，您似乎具有大约1.5 kHz至22.5 kHz的宽带噪声，而窄带音频大约为2 kHz。我假定的是“语音”信号，以及一个似乎很大的直流偏移，位于一个相当安静的“空洞”中。使用合适的带通滤波器进行隔离确实不那么困难。

— 戴夫特威德

1

几点：

频域中的滤波很复杂，需要一种真正的算法（例如重叠叠加）来避免时域混叠。在时域中直接过滤要容易得多：[b，a] = butter（1,100 /（SampleRate / 2）; y_filtered = filter（b，a，y）;更好
您可能希望将陷波滤波器置于无人机频率上
对于宽带固定噪声，一个好的方法是维纳滤波或频谱减法。关于此的许多论文已经发表。

— 希尔玛
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0

您提到使用低通滤波器，但是正如其中一位评论者所提到的，使用带通滤波器来滤除低频噪声可能会做得更好。如果您对预先存在的解决方案感兴趣，则第三方库中还存在降噪过滤器。

— 空灵
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0

人的声音有一些特殊之处，可能会有所帮助。例如，女性声音的起始频率约为200Hz，男性声音较低，因此在此处进行高通滤波会有所帮助。另请参阅区分声音和男声。

此外，通过直方图确定无人机频率。

用代码完成所有这些工作有点麻烦。您是否考虑过诸如Audacity之类的音频程序？

— 服务
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