聲混響消減方法研究.pdf

1、狹小船艙、浴室等相對封閉的室內(nèi)空間，當(dāng)麥克風(fēng)與音源的距離較遠(yuǎn)時會產(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；對于主動聲吶和聲誘餌，除了受到海洋環(huán)境噪聲、艦船噪聲等背景噪聲的干擾，還受到混響信號的干擾；所有這些場合都需要混響消減技術(shù)，以改善接收信號質(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、生物醫(yī)學(xué)、振動聲學(xué)、雷達(dá)聲吶等其它方面?；祉懴麥p相關(guān)技術(shù)的研究對信號處理的技術(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。本文從聲信號傳播過程中“信源”、“信道”、“采信”和“信號處理”四個階段分別從“回避混響”和“消減混響”兩個方面考慮室內(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)倒譜域濾波以及基于維納濾波和端點檢測的混響消減方法，并使用兩種主觀評測方法（主觀度和自然度）、一種時域客觀評測方法（信混噪

3、比改善）和兩種頻域客觀評測方法（線性預(yù)測倒譜系數(shù)距離改善、MEL頻率倒譜系數(shù)距離改善）進(jìn)行性能研究和評價。 本論文的具體研究工作主要分為以下幾個部分： 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)倒譜域濾波混響消減原理；闡述了各種反卷積算法及端點檢測方法，詳細(xì)介紹了維納濾波算法、雙門限-過零率端點檢測算法，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語音信號復(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、過渡帶寬和過渡帶的曲線特性等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)在通常混響時間范圍內(nèi)“低通濾波器”最高截止點與混響時間無關(guān)，復(fù)倒譜域濾波前加高斯窗可以改善混響消減效果。 3.針對較強混響條件下語音通信的具體問題進(jìn)行了仿真實驗，并且進(jìn)行了細(xì)致研究和性能評測。通過仿真可知，利用常規(guī)通話起始語音的習(xí)慣特點，預(yù)存起始純凈語音信號，基于維納濾波和端點