有源降噪耳機(jī)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(hào)處理領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。有源降噪耳機(jī)是解決這一問題的重要途徑。有源降噪耳機(jī)的實(shí)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(gè)與初級(jí)噪聲頻率相同,相位相反的次級(jí)噪聲,對(duì)初級(jí)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(shí)進(jìn)行語(yǔ)音通信的AANC系統(tǒng),該系統(tǒng)

2、由于實(shí)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(shí)語(yǔ)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(duì)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(jiǎn)單,降噪效果明顯,且能夠獲得對(duì)當(dāng)前純凈噪聲的估計(jì),因此被應(yīng)用到論文所提方案中。具體應(yīng)用時(shí),針對(duì)車內(nèi)背景噪

3、聲不斷變化的特點(diǎn),為了動(dòng)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(hào)劃分為無語(yǔ)音段和有語(yǔ)音段,在無語(yǔ)音段中統(tǒng)計(jì)最新噪聲模型,在有語(yǔ)音段中使用該噪聲模型對(duì)混合信號(hào)進(jìn)行譜相減和自適應(yīng)濾波,最終得到輸出語(yǔ)音信號(hào)。另一個(gè)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(yǔ)音與信號(hào)在頻域上分離,同樣達(dá)到了在降噪的同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音通信的目的。
　　 論文中對(duì)所提出的兩個(gè)AANC系統(tǒng)做了詳細(xì)的闡述和理論分析,并用實(shí)驗(yàn)的手段對(duì)