[en] This thesis explores the possibility to achieve enhancement on noisy speech signals using Deep Neural Networks. Signal enhancement is a classic problem in speech processing. In the last years, researches using deep learning has been used in many speech processing tasks since they have provided very satisfactory results. As a first step, a Signal Analysis Module has been implemented in order to calculate the magnitude and phase of each audio file in the database. The signal is represented into its magnitude and its phase, where the magnitude is modified by the neural network, and then it is reconstructed with the original phase. The implementation of the Neural Networks is divided into two stages.The first stage was the implementation of a Speech Activity Detection Deep Neural Network (SAD-DNN). The magnitude previously calculated, applied to the noisy data, will train the SAD-DNN in order to classify each frame in speech or non-speech. This classification is useful for the network that does the final cleaning. The Speech Activity Detection Deep Neural Network is followed by a Denoising Auto-Encoder (DAE). The magnitude and the label speech or non-speech will be the input of this second Deep Neural Network in charge of denoising the speech signal. The first stage is also optimized to be adequate for the final task in this second stage. In order to do the training, Neural Networks require datasets. In this project the Timit corpus [9] has been used as dataset for the clean voice (target) and the QUT-NOISE TIMIT corpus[4] as noisy dataset (source). Finally, Signal Synthesis Module reconstructs the clean speech signal from the enhanced magnitudes and the phase. In the end, the results provided by the system have been analysed using both objective and subjective measures.

[es] Esta tesis explora la posibilidad de conseguir mejorar señales de voz con ruido utilizando Redes Neuronales Profundas. La mejora de señales es un problema clásico del procesado de señal, pero recientemente se esta investigando con deep learning, ya que son técnicas que han dado resultados muy satisfactorios en muchas tareas del procesado de señal. Como primer paso, se ha implementado un Módulo de Análisis de Señal con el objetivo de extraer el módulo y fase de cada archivo de voz de la base de datos. La señal se representa en módulo y fase, donde el módulo se modifica con la red neuronal y posteriormente se reconstruye con la fase original. La implementación de la Red Neuronal consta de dos etapas. En la primera etapa se implementó una Red Neuronal de Detección de Actividad de Voz. El módulo previamente calculado, aplicado a los datos con ruido, se utiliza como entrada para entrenar esta red, de manera que se consigue clasificar cada trama en voz o no voz. Esta clasificación es útil para la red que se encarga de hacer la limpieza. A continuación de la Red Neuronal de Detección de Actividad de Voz se implementa otra, con el objetivo de eliminar el ruido. El módulo junto con la etiqueta obtenida en la red anterior serán la entrada de esta nueva red. En esta segunda etapa también se optimiza la primera para adaptarse a la tarea final. Las Redes Neuronales requieren bases de datos para el entrenamiento. En este proyecto se ha utilizado el Timit corpus [9] como base de datos de voz limpia (objetivo) y el QUT-NOISE TIMIT [4] como base de datos con ruido (fuente). A continuación, el Módulo de Síntesis de Señal reconstruye la señal de voz limpia a partir del módulo sin ruido y la fase original.