基于Windows平台的音效增强系统设计与实现

针对消费电子类产品中扬声器体积小型化所导致的低频重放能力有限、动态范围较小、频响曲线不佳、声场过窄等问题,开发了iSurround音效增强算法,包括扬声器均衡、图示均衡器、立体声增强、虚拟低音、动态范围压缩和自动音量控制等.在Windows平台上以虚拟声卡的形式实现该算法,最后运用主观听音实验的方法,证明了iSurround音效增强算法在低音表现力、声场宽度、空间环绕感等方面有明显提高.同时,也与目前主流音效算法就行了比较.     

基于频率追踪的非线性器件虚拟低音增强算法

目前经典的虚拟低音增强技术的时域算法存在比较明显的非线性失真.对基于非线性器件的虚拟低音增强算法进行了研究和改进,引入自适应格型陷波滤波器进行频率追踪,并改进了传统的谐波产生方法.Rnonlin客观模型与隐藏参考和基准的多刺激法(multistimuli with the hidden reference and anchor,MUSHRA)主观听音实验的结果表明,改进后的时域虚拟低音增强算法音质明显得到改善,低音感知效果得到一定的提高.     

一种变正则化矩阵的改进多带结构子带自适应滤波算法

定正则化因子的改进多带结构子带自适应滤波(IMSAF)算法在取得收敛速度快和稳态失调误差小之间存在冲突.根据系统噪声抵消原理,设定子带后验误差功率等于子带噪声功率,本文提出了变正则化矩阵的IMSAF算法来解决这一问题.仿真结果证明,所提算法可以同时达到收敛速度快、稳态失调误差小以及追踪速度快等优势.     

无约束频域自适应滤波算法最优步长控制

频域自适应算法由于具有较低的计算复杂度和较快的收敛速度而被广泛应用。但是固定步长的频域自适应算法必须在收敛速度、稳态失调、跟踪速度和对噪声干扰的稳健性之间权衡。文章研究了无约束频域自适应滤波算法的最优步长控制问题。通过分析频域自适应算法的收敛特性,给出了最优步长的表达式,推导出了频域失调因子的递归变化关系并用来估计频域失调因子。在系统辨识和回声抵消应用中的计算机仿真结果表明,所提变步长算法能同时得到较快的收敛速度和较低的稳态失调,同时该算法对回声抵消应用中的双端对讲不敏感,因而不需要明确的双端对讲检测。     

一种可快速再跟踪的无延时频域卡尔曼滤波啸叫抑制算法

分块的频域卡尔曼滤波算法收敛速度快、稳态失调误差低、算法内在延时小，但跟踪能力较差.本文分析了其跟踪速度慢的原因，并提出一种改进的基于分块频域卡尔曼滤波的啸叫抑制算法来解决该问题.我们还提出一种低复杂度的无延时算法来更高效地实现无延时结构.仿真实验证实了所提算法的优越性.     

循环缓冲机制在DSP异步数据访问中的应用

目前,数字信号处理器(DSP)芯片被广泛应用于声频信号处理系统中,各种数据接口日趋复杂。在这些嵌入式程序设计中,经常需要在多个中断服务程序之间进行数据交互,然而在很多系统中这些中断的时钟源并不一致。由于时钟抖动使得这些中断的相对到来时刻不是固定的,导致数据传输的不可靠性。提出通过建立循环缓冲区来协调系统中异步数据的传输。该机制通过合理地选择循环缓冲区的长度,使得数据的读操作和写操作之间具有一定的延时,从而缓解了时钟抖动导致的数据丢失或覆盖问题。实验验证了该方法的有效性和稳健性。     

基于卡尔曼滤波的STFT域回声抵消算法

提出了一种低复杂度的短时傅里叶变换域卡尔曼滤波算法来解决声学回声抵消问题。首先在短时傅里叶变换域建立了基于频域卷积传递函数的观测方程,并利用一阶马尔科夫模型对频域回声路径进行建模,给出了精确的卡尔曼滤波方程,并讨论了过程噪声和观测噪声的估计问题。为降低算法计算复杂度,提出了低复杂度卡尔曼滤波算法。另外,在更新滤波器时加入远端信号邻近频点的信息来进一步提高回声抵消性能。实验结果表明,所提算法对近端干扰不敏感,不需要额外的双端对讲检测算法,且比传统的频域自适应滤波算法具有更快的收敛速度。     

回声抵消:现状和挑战

回声抵消是通信系统中必须要解决的问题之一。回声抵消的研究已经有50多年的时间。简要综述了回声抵消的研究历史和研究现状,并指出了存在的问题和未来的研究方向。     

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。     

一种基于半盲源分离的回声抵消方法

传统的声学回声抵消算法中双端对讲会导致自适应滤波器的更新受到影响,因此一般需要配合双端对讲检测技术来调节滤波器的更新速度。本文提出了一种基于半盲源分离的无需双端对讲检测的频域回声抵消方法。假设近端和远端信号为零均值复高斯分布的前提下,在半盲源分离问题的框架中采用最大似然估计得到回声路径,在估计回声路径的更新过程中引入对近端信号的能量估计,解决了近端信号对回声路径估计的干扰问题。实验表明,该方法在双端对讲、路径变化以及不同信噪比下均表现出较好性能。