声反馈抑制研究与实现

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1、中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文作者姓名：盍建墓指导教师：奎巫田巫窒量生国型堂瞳直堂硒塞压学位类别：王堂亟±学科专业：焦曼皇焦皇处理研究所：生国型堂院岜堂巫塞压2013年5月AcousticFeedbackControlUsticeebacontrolByWeiJianyingADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedeg

2、reeofMasterofEngineeringInstituteofAcoustics，ChineseAcademyofSciencesMay,2013原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：未日期：矽B年岁月≥尹日学位论文使用授权说明本人完全了解中国科学院研究生院关于收集、保存、使用学位论文的规定，·按照中国

3、科学院大学要求提交学位论文的印刷本和电子版本；·中国科学院大学与中国科学院声学研究所有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；·中国科学院大学与中国科学院声学研究所可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；(保密论文在解密后遵守此规定)论文作者签名：摘要语音是人们在相互交流时使用的最基本且最主要的工具，随着信息时代的发展，语音处理系统在很多领域中有着广泛的应用前景。扩声系统是一种将拾取到的语音信号增益扩大n倍然后输出的电声系统，在人们的生活中发挥着不可替代的作用，比如会议系统、助听器系统等。但在实际应用中，扩声系统的最大稳定增益

4、(MSG)总是受到声反馈问题的限制。声反馈是指在房间声学环境中使用扩声系统扩大语音信号时所遇到的一种特有的问题，它的特性表现为扩声系统的增益提高到一定程度时会产生啸叫。由于声反馈问题的存在，很多扩声系统最大稳定增益值不能满足人们在某些特定场合下的需求，声反馈严重时甚至可能会损坏扩声系统中的电子器件。声反馈抑制研究的是全部的或者部分的解决扩声系统中存在的声反馈问题，从而提高扩声系统在啸叫发生前的最大稳定增益值，满足人们的需求。由于扩声系统己广泛的应用到人们生活中，并且在一些重大场合不允许出现啸叫，因此研究声反馈抑制算法的研究有着很重要的意义。本文基于单通道

5、扩声系统，对解决声反馈问题的自适应声反馈抑制方法来进行研究与讨论，实验结果全部基于计算机仿真实现，最后提出一种基于自适应反馈抑制(AFC：AcousticFilteringContr01)的混合算法，主要内容如下：1．分析研究了声反馈产生的原因及其抑制方法，包括相位调节法、增益降低法、空间滤波法以及房间建模法，重点分析了房间建模法中AFC算法在原理以及实现时所用的去相关法和自适应滤波法。2．分析研究了用于部分消除扩声系统中声反馈问题的基于预测误差法的行变换自适应滤波算法(PEMAFROW：Prediction—Error-Method-basedAdap

6、tiveFilteringwithROWoperations)。在实现时，房间冲击响应估计(RIR：RoomImpulseResponses)采用正则后的NLMS算法实现，声源信号采用一个n一阶的短时预测语音模型(STP：Short-TermPreditation)与一个延迟内只有一个系数的长时预测模型(LTP：Long—TermPreditation)级声反馈抑制研究及实现联模型来模拟。对该算法使用一个声反馈路径长度为124ms的房间冲击响应，进行了实现和讨论分析。3．分析研究了用于部分消除扩声系统中声反馈问题的变调(PS：PitchScaling)算

7、法，该算法首先通过将语音信号首先经过压缩比为Q的语音时长规整，得到一个变速不变调的语音信号，然后将该语音信号通过一个抽值插取过程，得到一个只变调的输出信号。4．最后本文提出了用于部分消除扩声系统中声反馈问题的PEMAFROW算法与PS算法相结合的混合算法。在电声前向路径中，语音信号延迟处理后，放大增益之前插入PS算法。关键词：声反馈；啸叫；AFC；PEM_AFROW；变调IITheResearchandImplementforAcousticFeedbackControlWeiJianying(SignalandInformationProcessing

8、)DirectedbyProf．LiShuangtianAbstractSpee