有源降噪耳機算法研究.pdf

1、隨著家用汽車的普及,如何降低車內(nèi)噪聲成為信號處理領(lǐng)域研究的一個熱點。有源降噪耳機是解決這一問題的重要途徑。有源降噪耳機的實質(zhì)是AANC系統(tǒng),其理論基礎(chǔ)是自適應(yīng)濾波。它通過自適應(yīng)調(diào)整濾波器權(quán)值,產(chǎn)生一個與初級噪聲頻率相同,相位相反的次級噪聲,對初級噪聲進(jìn)行抵消。AANC系統(tǒng)根據(jù)其應(yīng)用目標(biāo)不同可以分為兩類,一類是單純以降噪為目的的AANC系統(tǒng),該系統(tǒng)目前已經(jīng)比較成熟,并取得了廣泛的應(yīng)用；另一類是在降噪的同時進(jìn)行語音通信的AANC系統(tǒng),該系統(tǒng)

2、由于實際中難以滿足其所規(guī)定的假設(shè)條件,因而性能還不能達(dá)到令人滿意的程度。
　　 論文介紹了LMS自適應(yīng)濾波器算法,并分析了以上兩類AANC系統(tǒng)。為了達(dá)到車內(nèi)降噪的同時語音通信的目的,提出了兩種解決方案。一種是采用信噪分離技術(shù)對第二類AANC系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。論文研究了當(dāng)前常用的三種信噪分離技術(shù),其中噪聲譜相減算法由于其原理和算法簡單,降噪效果明顯,且能夠獲得對當(dāng)前純凈噪聲的估計,因此被應(yīng)用到論文所提方案中。具體應(yīng)用時,針對車內(nèi)背景噪

3、聲不斷變化的特點,為了動態(tài)更新噪聲頻譜模型,使用改進(jìn)的VAD技術(shù)將輸入信號劃分為無語音段和有語音段,在無語音段中統(tǒng)計最新噪聲模型,在有語音段中使用該噪聲模型對混合信號進(jìn)行譜相減和自適應(yīng)濾波,最終得到輸出語音信號。另一個解決方案是基于頻譜搬移技術(shù)的AANC系統(tǒng),利用車內(nèi)噪聲的低頻特性將語音與信號在頻域上分離,同樣達(dá)到了在降噪的同時進(jìn)行語音通信的目的。
　　 論文中對所提出的兩個AANC系統(tǒng)做了詳細(xì)的闡述和理論分析,并用實驗的手段對