门控卷积神经网络多通路声学回声消除算法

多通路声重放系统能够增强听者的现实感与空间感,但在免提通信条件下,其不可避免会受到噪声和回声干扰,严重影响通信质量。针对上述问题,提出了一种基于门控卷积循环神经网络的多通路声学回声消除和噪声抑制方法。该方法以传声器接收信号和重放声道的压缩复数谱为网络输入,以近端语声的压缩复数谱为网络的输出目标,直接从传声器拾取信号中恢复近端纯净语声,无需对声重放信号进行去相关处理,解决了传统自适应滤波方法中存在的非唯一解问题,同时保证了多通路声重放质量。仿真和真实声学环境实验均表明该文所提出的方法可显著消除多通路声重放系统的噪声和回声,在语声质量和回声返回衰减增益方面均优于传统算法。

钻柱信道中声信号传输的接收特性分析

针对周期性管结构信道特征,构建钻柱内一维低频纵波传输的有限差分模型,应用单个加速度传感器作为声接收器,在时、频域仿真分析了换能器接收位置对声信号传输特性的影响规律。在此基础上,考虑信道内多重回波对声通信信号检测的影响,基于信道容量的分析,引入上、下行信道的单位脉冲激励响应,设计了一种基于双声接收器模式的回波噪声抑制方法,并利用倒频谱解析算法,求解接收信号中的回波信息,分析了单、双接收器工作模式下信道响应特征。数值仿真结果表明,双接收模式可有效抑制井下回波噪声,改善信噪比,从而实现更佳的信道接收性能。

一种基于聚合物的新型微泡造影剂的声学基础测试

对一种基于聚乙交酯丙交酯共聚物(PLGA)的新型微泡造影剂进行了声学基础测试,注入造影剂之后在自发自收和一发一收且发射、接收探头成90°方式下均观察到了非常强的散射波,且散射波的强度随着测试时间的不断增长而迅速减弱;在自发自收方式下测得的来自水槽壁的脉冲反射回波的幅度则随着测试时间的不断增长而逐渐增大。

一种基于二阶盲信号分离的多路声回波抑制模型

本文提出了一个基于二阶盲信号分离的多路声回波抑制模型.该模型回避了多路声回波对消中因声回波源信号间的强互相关性所致的固有的解的非唯一性问题,而是充分利用了这种互相性来去除声回波.模型仅添加一个辅助麦克风并巧妙置位即可对各路麦克风信号中的多路声回波进行有效的分离和抑制.为了实时处理的目的,提出了一个计算复杂度低且收敛稳健的二阶频域盲信号分离算法来检验该模型.实验结果充分确认了提出模型的有效性.

一种基于软判决的立体声回声抵消算法

提出了一种新的基于维纳滤波的频域算法来解决立体声回声抵消问题,该算法不需要对立体声信号预处理,从而最大程度地保证了近端语音质量。并且它具有很好的鲁棒性,很快的收敛速度和跟踪速度,因而具有一定的实用价值。引入了语音增强中的软判决方法来进一步提高算法的性能。新的算法在保证近端语音质量的同时达到了更好的回声压制效果。仿真实验证明了新算法的良好性能。

一种预测扩散声场在非规则形状刚性壁面附近干涉图样的方法

扩散声场会在反射边界附近形成干涉图样,研究方法包括平面波模型、简正模态分析、渐进模态分析等,但仅适用于尺度远大于声波波长的矩形声腔。提出一种预测扩散声场在非规则刚性壁面结构附近形成的干涉图样的数值方法,表明结构附近"受挡"声压的互谱矩阵取决于:(1)假定该结构在自由空间中振动辐射声音时其表面法向振速到表面及场点声压的边界元系数矩阵;(2)假定结构置于自由空间中且表面刚性时,点声源辐射声波入射到结构表面上产生的散射声场的边界元系数矩阵;(3)扩散声场均方声压。仿真表明,该途径预测的干涉图样与理论值完全吻合。该预测方法还可用于混响环境下声源附近直达声压均方值的空间分布估计,为混响环境下设备的声源定位提供帮助。

基于频域逐级回归的声学回声控制

传统声学回声控制算法一般采用基于随机梯度法更新的频域分块自适应滤波(PBFDAF)方法,但在以语音为主要回声信号的室内混响环境中,由于回声路径不稳定,往往收敛速度较慢,难以实现足够的回声抑制。该文提出一种基于频域逐级回归的声学回声控制算法。通过逐级回归分析远端信号和麦克风信号之间的线性关系,可以在保持较小的偏差的同时实现收敛较快的系统估计。同时,由于逐级分析了两通道间的短时相干性,因而该算法无需像常见方法一样,额外进行基于通道间相干函数的残余回声抑制或双讲检测,从而保持系统的紧凑性。若进一步假定近端背景噪声准平稳,则可利用基于近端信号非平稳程度的自适应平滑因子,在实现系统估计快速收敛的同时确保其稳定性。实验表明,该方法在常见的近端环境噪声水平下,在收敛速度和稳态误差上相对传统方法有显著优势,非常适合应用在室内远讲模式下的声学回声控制中。

带有啸叫抑制的地铁对讲系统声学回声控制算法及应用

地铁中的对讲系统是乘客信息系统的重要组成部分.在实际应用中,由于地铁运行环境嘈杂及硬件设备的限制,使得全双工免提对讲过程中存在很大的声学回声,啸叫现象也时有发生.因此目前地铁中的对讲系统基本都在半双工状态下运行.基于此,本文提出了一种结合啸叫抑制的归一化最小均方算法,来解决全双工对讲回声控制中出现的声学回声及啸叫问题,并通过仿真及地铁项目中的实际应用表明了该算法的有效性.

基于冲击回波声频法和迁移学习的铁路隧道衬砌质量检测自动判识技术

选取240张赣州—深圳高速铁路8标段隧道衬砌缺陷图片,将冲击声频回波法和迁移学习方法相结合,从源模型的选取、自定义数据集及标注、预定义参数、训练算法、模型精度分析、缺陷类型及范围的自动标识6个方面对衬砌缺陷识别过程进行了详细介绍,并对赣深铁路隧道拱顶衬砌质量检测结果进行了识别。结果表明,运用该自动判识技术可以准确识别缺陷类型及位置,模型的泛化能力得到检验,是一种高效的混凝土无损检测技术。

基于Kinect的语音识别技术研究

针对Kinect语音识别技术中的语音命令交互控制功能没有得到有效开发的问题,通过对Kinect麦克风阵列的基本原理进行阐述,对音频捕获、音频处理和语音识别过程中主要使用到的应用接口、类、对象、属性、方法和事件等进行深入剖析,以Kinect for Windows Developer Toolkit工具中的Speech Basics-WPF案例中为研究对象,对该应用程序的每一个模块进行单元测试,同时配合静态分析技术,验证了代码的安全性和可靠性,并在此基础上提出了基于Kinect的语音命令实现交互控制的开发流程和编程算法,为Kinect语音命令识别的应用与开发提供策略与方法。

基于倒谱裁剪的反射声波抑制方法及其在噪声场重构中的应用

为了抑制狭小封闭空间内宽频噪声场的反射声波,提出一种基于倒谱裁剪的反射声波抑制方法.首先利用环境脉冲响应的持续时间对信号倒谱反射成分进行划分,然后根据理论对代表反射成分的异常点进行判定,最后对异常点的幅值重新赋予正常值,从而在不破坏噪声信号直射成分的前提下对反射声波进行抑制.在室内弱反射环境和小实验舱内强反射环境中进行对比实验验证,实验结果表明新方法可有效抑制反射声波,对于反射声波所带来的声场重构误差,由90%降低至35%,有效提高了声场的重构精度.

基于Beta混合模型的声学回声抑制

为解决全双工模式下声学回声抑制问题,采用Beta混合模型对两个互相关函数特征量建模.通过估计近端目标语音存在概率,控制双端讲话状态下回声抑制算法的房间冲激响应函数的更新.同时引入一种改进的软判决方法,将语音存在概率与增益函数结合,提高回声估计的准确性,抑制更多的残留回声.客观评价准则评估表明:采用基于Beta混合模型的双端讲话检测算法具有比较低的错误概率,且对房间冲激响应的变化具有较好的鲁棒性,在提高近端目标语音质量的同时达到了更好的回声抑制效果.