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文檔簡介
1、聲源定位在軍事、語音識別和語音增強(qiáng)等領(lǐng)域都具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。同時,它在完善機(jī)器人智能和擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域方面也具有深遠(yuǎn)的理論和實踐意義。對于聲源定位,系統(tǒng)簡單、定位準(zhǔn)確、計算量小和抗噪性能等是聲源定位研究的關(guān)鍵問題。
本論文以人耳聽覺機(jī)理為基礎(chǔ),結(jié)合Jeffress的神經(jīng)“巧合假說”模型,采用兩個傳聲器對噪聲環(huán)境下的聲源定位進(jìn)行了深入的理論及實驗研究。為擴(kuò)大其應(yīng)用范圍奠定了理論基礎(chǔ)。
本文的創(chuàng)新性工
2、作包括:
1、研究了小波閾值去噪的方法,分析了含噪聲信號的小波濾波特性,噪聲在小波分解下的特性以及聲源定位中噪聲的復(fù)雜性和噪聲在小波變換中的特點。從小波分解結(jié)構(gòu)的角度對全局閾值方法進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種改進(jìn)的基于二次小波分解全局閾值的聲音去噪處理方法。為了驗證該方法的有效性,在不同的信噪比下,分別與不同閾值方法進(jìn)行了對比實驗。實驗結(jié)果顯示,基于二次小波分解全局閾值的聲音去噪的效果最好。該方法提高了信噪比,去除了大部分噪聲,
3、同時有效信號的能量也相當(dāng)完整地保留下來,同時還能夠很好地解決噪聲對聲音信號的干擾問題。
2、通過利用混合聲音信號在頻域內(nèi)保持各自主頻成分不變的特性,提出了一種基于主頻分離的雙耳聲源定位的方法。在主頻不變原則的基礎(chǔ)上,研究了主頻分離的基本原理,對給定混合聲音信號和實時采集的混合音信號分別進(jìn)行了主頻分離實驗,實驗結(jié)果表明:該原理能夠有效地實現(xiàn)混合聲音信號主頻成分的分離。建立了由兩個傳聲器、兩只聲卡和一臺計算機(jī)等硬件組成的聲源定
4、位系統(tǒng),解決了采用兩只聲卡采集聲音信號的關(guān)鍵性問題。實驗結(jié)果表明:該聲源定位方法能夠有效地實現(xiàn)單個聲源以及兩個混合聲源的方位估計。
3、基于人耳聽覺機(jī)理的頻率分析特性以及聲音信號過零點特性,提出了一種分頻過零點探測的雙耳聲源定位的方法。在研究雙耳聽覺過零點探測的基礎(chǔ)上,研究了分頻過零點探測的雙耳聲源定位的算法。根據(jù)主頻探測原則,即探測占據(jù)優(yōu)勢頻率信號的過零點原則,推導(dǎo)出了各通道濾波信號信噪比(SNR)與ITD的采樣偏差和通
5、道濾波信號中心頻率的關(guān)系。設(shè)計了基于分頻過零點探測的雙耳聲源定位的實現(xiàn)系統(tǒng)?;谌硕穆犛X機(jī)理的頻率分析特性,設(shè)計了聽覺帶通濾波器;建立了聲音信號實時采集系統(tǒng);設(shè)計了雙耳聲源定位的流程。分別對單個聲源、兩個混合聲源以及三個混合聲源進(jìn)行定位實驗,實驗結(jié)果表明:1)具有加權(quán)SNR的ZCTD 方法對各種單聲源以及多個聲源都能獲得準(zhǔn)確的ITD估計;2)由于采用SNR加權(quán)的ZCTD方法,噪聲對ITD 影響不大;3)與互相關(guān)(CC)方法相比,ZCT
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