聲混響消減方法研究.pdf

1、狹小船艙、浴室等相對(duì)封閉的室內(nèi)空間，當(dāng)麥克風(fēng)與音源的距離較遠(yuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生混響，混響的存在使聲音混淆不清、難于分辯；水聲通信中類似影響來自水聲信道存在的多徑傳播；對(duì)于主動(dòng)聲吶和聲誘餌，除了受到海洋環(huán)境噪聲、艦船噪聲等背景噪聲的干擾，還受到混響信號(hào)的干擾；所有這些場(chǎng)合都需要混響消減技術(shù)，以改善接收信號(hào)質(zhì)量?；祉懴麥p相關(guān)技術(shù)還可應(yīng)用于地震數(shù)據(jù)分析、超聲波檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、振動(dòng)聲學(xué)、雷達(dá)聲吶等其它方面。混響消減相關(guān)技術(shù)的研究對(duì)信號(hào)處理的技術(shù)發(fā)展具有理

2、論意義。 目前國內(nèi)外聲混響消減方法很多，如復(fù)倒譜法、逆濾波法、波束形成等。本文從聲信號(hào)傳播過程中“信源”、“信道”、“采信”和“信號(hào)處理”四個(gè)階段分別從“回避混響”和“消減混響”兩個(gè)方面考慮室內(nèi)混響和海洋混響的消減，將國內(nèi)外幾十種混響消減方法進(jìn)行了整理歸納。針對(duì)復(fù)倒譜法和逆濾波方法的局限性，提出了加高斯窗的復(fù)倒譜域?yàn)V波以及基于維納濾波和端點(diǎn)檢測(cè)的混響消減方法，并使用兩種主觀評(píng)測(cè)方法（主觀度和自然度）、一種時(shí)域客觀評(píng)測(cè)方法（信混噪

3、比改善）和兩種頻域客觀評(píng)測(cè)方法（線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)距離改善、MEL頻率倒譜系數(shù)距離改善）進(jìn)行性能研究和評(píng)價(jià)。 本論文的具體研究工作主要分為以下幾個(gè)部分： 1.理論方面，介紹了混響的基本概念及其產(chǎn)生機(jī)理、特性、以及表征混響特征的各個(gè)參數(shù)和數(shù)學(xué)模型；論述了復(fù)倒譜的定義、性質(zhì)，以及復(fù)倒譜域?yàn)V波混響消減原理；闡述了各種反卷積算法及端點(diǎn)檢測(cè)方法，詳細(xì)介紹了維納濾波算法、雙門限-過零率端點(diǎn)檢測(cè)算法，以及基于二者的混響消減原理。

4、 2.在單通道的混響條件下對(duì)語音信號(hào)復(fù)倒譜濾波混響消減技術(shù)進(jìn)行了仿真研究。確定了復(fù)倒譜域“低通濾波器”的最高截止點(diǎn)、過渡帶寬和過渡帶的曲線特性等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)在通?；祉憰r(shí)間范圍內(nèi)“低通濾波器”最高截止點(diǎn)與混響時(shí)間無關(guān)，復(fù)倒譜域?yàn)V波前加高斯窗可以改善混響消減效果。 3.針對(duì)較強(qiáng)混響條件下語音通信的具體問題進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并且進(jìn)行了細(xì)致研究和性能評(píng)測(cè)。通過仿真可知，利用常規(guī)通話起始語音的習(xí)慣特點(diǎn)，預(yù)存起始純凈語音信號(hào)，基于維納濾波和端點(diǎn)