高阶声学相对传递函数的参数化辨识

针对声学相对传递函数的模型阶次高以及辨识数据信噪比低的问题,文章运用频域系统辨识方法,建立了一种相对传递函数的高精度参数化辨识方法。首先建立变量带误差辨识框架,采用周期扫频信号作为声源激励,给出声学相对传递函数的极大似然算法。然后使用正交福赛斯(Forsythe)多项式解决高阶系统带来的雅克比矩阵条件数过高的数值问题,并建立了极大似然方法所需初始值的生成策略。最后通过仿真算例和实验测试,验证文中方法在混响声场下辨识声学相对传递函数的有效性。

应用超声相对传递函数的超薄弹性层速度测量法

常规的超声速度测量方法受信号脉冲长度的限制,在测量单层和多层复合材料时只适用于测量厚度与声波在介质中波长相比拟的弹性层。基于单一薄弹性层相对反射传递函数,提出一种频域定量超声波无损薄层材料声速测量的新方法。采用以水浸单层相对反射传递函数幅值谱、相位谱和复谱为基础在最小二乘误差意义上的反向算法对超薄弹性层的纵波声速进行定征,并进一步分析了影响定征准确性的各种因素,研究了水浸相对反射传递函数对纵波速度灵敏度函数在误差传递中的意义。实验结果验证了该方法的有效性。

用超声相对传递函数定征超薄弹性层的密度

密度是表征物质性质的一个重要声学参数。基于超薄弹性层相对反射传递函数,提出一种超薄弹性层定量无损密度测量的超声频域定征方法。采用以水浸单层相对反射传递函数幅值谱、相位谱和复谱为基础在最小二乘误差意义上的反向算法对超薄弹性层的密度进行定征,并进一步分析了密度变化时反射传递函数的变化,研究了水浸相对反射传递函数对密度的灵敏度函数在误差传递中的意义。实验结果表明定征方法是有效的。

超薄弹性层超声反射波频域测厚法

为了克服超声体积波测量方法只适用于测试厚度大于声波波长的弹性层的缺点,提出了频域相对传递函数法测量超薄弹性层的厚度的新方法.在推导超薄弹性层相对反射传递函数的基础上,用相对反射传递函数幅度谱、相位谱和复谱定征超薄弹性的厚度,分析了影响估计准确性的各种因素,研究了相对反射传递函数对厚度的灵敏度函数在误差传递中的意义.实验结果表明:相对传递函数法能够测量厚度为波长百分之一的铝薄层的厚度,相对误差小于2.5%,其中用幅度谱定征得到的结果最准确.这表明相对传递函数法可以有效地测量超薄弹性层的厚度,在实际应用中更加实用,其定征的准确性主要由相对传递函数对厚度灵敏度函数和测量误差共同决定.

智能音箱中的一种快速回声消除算法

考虑到智能音箱中多采用麦克风阵列作为拾音装置,而单通道自适应滤波技术对声学回声消除具有失真性和复杂性,提出一种麦克风阵列快速回声消除算法。该算法首先用自适应滤波技术估计第一通道回声,然后估计阵列间的相对回声传递函数,把两者相乘得到其他通道回声;其次,把估计出的回声和噪声当作广义旁瓣抵消器(GSC)波束形成下支路的噪声参考信号,利用GSC波束形成算法去除回声和噪声。仿真结果表明,在中度混响、远距离、低回噪比且用音乐作为回声环境时,该算法具有良好的回声消除与噪声抑制性能,不仅运算量小,而且使目标语音信号具有较高的信源失真率和可懂度。