多频声与窄带白噪声的听觉感知分辨

选取第3、5、7、9、11、13、15、17、19、21共10个临界带的频率范围,针对5、10、20、30、50、100个频率成分等6种频率组合的多频声信号,进行了同一临界带的多频声和窄带白噪声的听觉感知分辨的研究.结果表明:随着频率成分个数的增加,多频声与窄带白噪声越来越难以区分;而当频率成分个数确定时,高频段临界带的多频声与窄带白噪声更难以区分.上述结果在某种程度上反映了人耳的频率分辨能力,即人耳的频率分辨率与临界带有关,临界带序号越大,频率分辨率越差,多频声的感知效果就越接近窄带白噪声.     

基于CASA简化模型的语音增强算法

基于听觉现象分析（CASA）模型的基本原理,针对仅有非语音信号干扰情况下的单通道语音增强处理问题,利用人耳的频率掩蔽效应,提出了一种单通道简化CASA计算模型语音增强新算法,新算法通过提取混合语音输入中的有效语音时频成分并利用人耳的听觉掩蔽效应重构合成增强语音输出信号,通过在汽车噪声和白噪声干扰下的仿真实验结果表明,简化的CASA模型语音增强算法的输出信噪比约提高了10dB,且可以有效抑制干扰噪声的听觉影响,增强输出语音信号的可懂度。     

噪声整形滤波器的优化设计

量化误差或再量化误差常被认为具有白噪声的特性。由于人耳对这种低电平宽频带噪声的灵敏度并不随频率均匀变化，所以在设计噪声整形滤波器时，人们采用了一种频率计权曲线来反映低电平噪声对听觉的影响。本文将介绍如何优化设计满足人耳听音的噪声整形滤波器。     

基于听感知特性的双麦克风近讲语音增强算法

针对近讲系统的声学场景,提出一种基于听感知特性的双麦克风语音增强算法。模拟人耳频率分解特性,用gammatone滤波器组对2路麦克风采集的声音信号进行多子带频率分解;对分解后的时域信号进行分帧,生成时频单元,并计算每个时频单元的能量;以2路信号时频单元能量比值为线索,估计每个时频单元信噪比,模拟人耳掩蔽特性生成掩蔽模板,并作用于带噪声的语音信号,实现目标语音与环境噪声的分离。实验结果表明:由2路麦克风信号时频单元能量的比值可较准确估计时频单元的信噪比;该算法可提高带babble噪声命令词的识别正确率,优于当前单通道及双通道语音增强算法。     

基于阶跃恢复二极管的梳状波设计

在许多领域,直接倍频仍作为频率合成的主要手段。阶跃恢复二极管单级倍频次数可达10-20以上．可由晶体振荡器直接倍频到微波,得到稳定的频率输出[1-2]。本文介绍了采用阶跃恢复二板管产生梳状波的方法,具有工作频带宽、频率稳定度高、噪声低、电路简单等优点,经制作电路板验证,电路的频带,单边带相位噪声和频率分辨率都达到了预先的设计要求,取得了预期的效果。     

基于听觉场景分析的近讲语音增强算法

针对近讲场景,提出一种双麦克近讲语音增强算法。该算法基于耳间延时差(ITD)、耳间强度差(IID)特征来区分目标语音,利用声学掩蔽效应,实现目标语音对背景噪声的分离降噪。与传统的单麦克增强方法相比,该算法可消除多种类型噪声且对语音造成的损伤较小。实验表明:该算法能将8～33dB的白噪声、音乐噪声、广播噪声3种噪声类型的带噪语音的信噪比提高到36dB以上,同时保持较高的目标语音可懂度。对于冲击噪声的带噪语音也具有较好的降噪效果。     

采用小波变换对自发耳声发射信号的检测研究

自发耳声发射信号的检测方法通常采用周期图法 ,为了推动自发耳声发射在临床生理和病理上的应用 ,需要有较高频率分辨率和准确率的稳健算法推向临床。论文在研究自发耳声发射信号的检测方法时 ,通过对连续小波变换的两种快速算法的比较 ,发现调频 Z变换方法比 Mellin变换方法在提高自发耳声发射信号的频率分辨率方面具有更大的优越性 ,提高了自发耳声发射信号谱峰识别的准确性和简易性。调频 Z变换方法对推动自发耳声发射在临床生理和病理上的应用有更大的潜力。     

用二维谱技术研究相控线阵声波辐射器在充液井孔中产生的声场

采用二维谱技术对充液井孔中的相控线阵声波辐射器的辐射特性及其产生的声场进行了数值研究. 结果表明， 在频率波数域中可以清楚地把在时间空间域中难以分开的模式分辨开来. 相控线阵声波辐射器的阵元个数、阵元高度以及相邻阵元间激励信号的延迟时间等参数可以控制辐射声束的角宽和辐射声束的偏转角. 增大井孔中的相控线阵声波辐射器的相邻阵元间的激励信号的延迟时间，可以使相控线阵辐射的声束入射于井壁上的指向角不断变大，先后满足滑行纵波临界折射和滑行横波临界折射条件，从而使充液井孔中的滑行纵波和滑行横波分别得到加强. 在井孔中采用相控阵声波辐射器可以提高声波勘探的空间分辨率和信噪比.     

声子晶体材料与有源控制相结合的宽频噪声抑制方法

电力变压器噪声除了本体噪声产生的低频分量,还包含冷却风扇产生的中高频噪声。有源降噪方法对低频噪声控制性能好,且灵活可控,但降噪效果受制于通道数量。在不增加通道数量的前提下,为了拓宽降噪频率范围,提出声子晶体材料与有源控制相结合的降噪方法。以DSP为核心控制器搭建了基于LMS算法的双通道有源降噪系统,在此基础上开展了嵌入声子晶体材料的有源降噪系统降噪性能验证实验研究。实验结果表明,针对变压器100～400 Hz的低频噪声,双通道有源降噪系统单频最大降噪量约20 dB,多频总降噪量可达9 dB。设计了对500～1 000 Hz中高频噪声抑制作用明显的声子晶体材料,对600 Hz单频降噪量约14 dB。嵌入声子晶体材料的双通道有源降噪系统,最大总降噪量可达16 dB,优于单纯的有源降噪。可见,声子晶体材料与有源控制相结合,拓宽降噪频率范围、提高降噪性能的方法是可行性的。     

基于DDS的跳频信号源的设计

本文基于直接数字频率合成(DDS)技术,采用AD公司的AD9958,设计了高速跳频信号源。测试结果表明,此信号源具有频率分辨率高、跳频速度快、相位噪声好等优点。     

噪声模型在参数音频编码算法中的应用

针对现有噪声模型合成噪声偏大、与正弦波模型融合得不好的缺陷，提出用改进的MP(Matching Pursuit)算法来提取残差信号中多余的正弦波，利用基于能量比值的停止原则，使残差信号尽可能地接近白噪声而迭代次数又能有效地减少；改进了频带边界的能量分配方式以弥补频谱分辨率的不足．改进模型控制结构简单，所需比特数少且能提高合成声音的质量．     

Multitone信号及其在测量中的应用

为了测量系统或网络的频率特性或进行参数辨识,往往需要有一个宽频带的信号作为激励。该文建议可选用multitone信号达到这个目的。与过去常用的扫谱信号Chirp或白噪声信号相比,它更易准确掌控。文中分析和讨论了multitone信号的特性、发生方式及应用中的某些实际问题,给出了频域和时域测量中的2个电路应用示例,并指出用适当带宽的multitone信号作为线性系统的激励,通过它与系统响应做互相关运算就可求得系统的冲激响应。该过程无须进行反卷积运算,属于时域内的直接求解方法。对于线性系统,multitone信号在其频率特性测量和参数辨识方面,应具有较好的应用前景。     

基于独立感知理论的鲁棒语音识别算法

为了提高在噪声环境下语音识别系统的性能,对基于子带独立感知理论的语音识别方法进行了研究.这些方法利用人耳对不同频率信号感知的差异,以及噪声和识别对象的频域特征差异,分别采用线性分析、判决分析、多层感知机以及子带最大似然估计对噪声影响进行补偿.实验表明,子带分析采用非线性策略优于线性策略.基于独立感知假定的子带模型,虽然由于独立性假定丢失了带间相关性,但对于噪声环境下语音识别而言可以捕获噪声和识别对象的频谱差异,从而获得比全带分析更高的鲁棒性.     

一种基于窄带自相关的实信号频率估计算法

单频含噪实正弦信号的自相关函数和其原信号的频率一致,且自相关可去除一部分噪声影响,因此基于自相关的频率估计算法一直备受关注。由于自相关可以从时域获得也可以从频域获得,基于自相关的频率估计算法有比较简单的基于时域的方法和性能比较好的基于频域的算法。结合时域和频域自相关的特点,提出一种基于窄带自相关的实信号频率估计算法,该算法在频域进行谱峰搜索后,利用信号的窄带功率谱来计算自相关,进而用简单的时域自相关的改进协方差算法(modified covariance,MC)来得到频率估计,推导出频率估计闭式解。仿真结果表明该算法性能优于传统的自相关时域算法和频域算法,在信噪比高于-7 dB时就能逼近CRB界。     

用抽取法改善二维谱估计的分辨率和降低运算工作量

本文论述白色噪声淹没下有限个二维正弦信号的谱估计问题。导出了自回归(AR)予测误差滤波器法的谱估计封闭公式,同时也导出了BARTLETT窗周期图及最大似然比谱估计的封闭公式,这些公式在研究分辨频率很接近的正弦信号方面是很有用的。在一个窄频域上,直接抽取可以用来改善分辨率同时降低运算量,仿真实验结果证明:在一个(N_1,N_2)的支持上,作(D_1,D_2)的抽取,其结果和未经抽取但支持扩大为(D_1N_1,D_2N_2)所得结果具有几乎相等的分辨率。采用抽取也能显著地降低运算量。     

精确微差爆破震动能量分布特征分析

数码电子雷管能够实现更为精确的微差爆破。为了掌握精确微差爆破的震动能量分布特征和减震机理,采用小波包分析方法对浅埋隧道的大量爆破震动实测数据进行了能量分析。结果表明：普通毫秒雷管爆破震动信号的能量主要分布在中低频带;数码电子雷管爆破震动信号的能量分布在更宽的频带;普通毫秒雷管爆破和数码电子雷管爆破震动信号的主震频带还可以分为若干个分震频带,表现为在若干个特定频率上有较突出的能量集聚;随着雷管段数增加和微差时间的减小,数码电子雷管爆破震动信号的能量频带分布加宽,高频成份的能量增加,爆破震动信号的分震频带数目增加,分震频带有往高频发展的趋势。精确微差爆破能够实现更好的减震效果。     

一种改善AR谱估计性能的分频段方法

本文研究了一种改善AR谱估计的有效和实用的方法,即在固定分辨率的情况下降低AR模型阶次,或在阶次一定(或降低)的情况下改进其谱估计分辨率的方法.该方法是通过对数据序列的频带进行限制,以减小分析频带外的噪声能量和通过选抽降低原序列采样率来实现的.仿真结果和实例表明,该方法对于宽带信号的AR谱估计是十分有效的.     

自适应滤波器消除语音信号中混合噪声

语音信号在实际采集和传输的过程中,往往掺杂着多种噪声干扰,比较常见的是正弦窄带干扰和高斯白噪声,而一个简单的自适应滤波器往往很难同时滤除多种噪声。为了抑制混合噪声而得到真实的语音信号,在最小均方误差(LMS)自适应算法和自适应噪声抵消原理的基础上,提出了一种两级自适应滤波器方案,第Ⅰ级在传统噪声抵消系统中加入延迟单元消除正弦窄带干扰,第Ⅱ级用LMS自适应噪声抵消器消除高斯白噪声,同时,利用Simulink模块库对所设计的两级自适应滤波器进行了建模仿真。仿真结果表明:该方案滤波器可以有效地滤除包含正弦窄带干扰和高斯白噪声的混合噪声,达到提高语音质量的目的。     

频偏对FMT系统的影响分析及仿真

研究了频率偏差对FMT调制技术的影响,并在不同的使用环境和不同信噪比的情况下进行了仿真,给出了在存在频偏时的接收星座图和系统的误码性能．结果表明,FMT系统可以较好地克服频偏的影响．