深圳机器人唤醒声学回声环境噪声抑制算法

时间:2022年12月17日 来源:

    他的是线性回声传递函数。基于这样的数学假设,我们收到的信号y就可以表示成发射的信号x分别跟这样两个传递函数进行卷积之后的结果。接下来我们对这个模型进行了适当的简化,简化主要是基于数学分解,我们假设非线性的传递函数,可以分解成线性跟非线性这样两个系统函数的组合形式,就会得到中间的方程。接下来对中间的方程进行变量替换,就得到这个表达式,这个表达式它的物理意义很清晰,我们从可以看到,整个回声路径是可以表示成线性回声路径跟非线性回声路径二者之和的形式,这是它的物理意义。2.双耦合自适应滤波器,基于这样一个数学模型,接下来我们就构建了一种新的滤波器结构,称之为双耦合自适应滤波器。这个滤波器跟传统线性的自适应滤波器相比,主要有两个方面的不同,个不同是传统的线性滤波器只有一个学习单元,而我们的这个滤波器有两个学习单元,分别是这里的线性回声路径滤波器,我们用Wl来表示。还有非线性的回声路径滤波器,我们用Wn来表示。第二个不同就是,我们在这两个滤波器之间还加入了一个耦合因子,这个耦合因子目的就是为了协同二者更好的工作,让二者能够发挥出比较大的效能,甚至能够起到1+1>2的效果。

  回声来自于非预期的泄露,一般分为电学回声和声学回声。深圳机器人唤醒声学回声环境噪声抑制算法

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    我们常说,距离产生延时,而在模拟音频大举转向数字音频、网络音频的,网络信号的延迟也为音频领域赋予了新的现象,尤其应用在远程会议这样的音频传输系统当中,它能将一次次回授剥离成一次次听似回声的现象,这就是网络音频回声。该图片经我司设计员制作后作者再编辑通常由A地发出的声源A在几乎不经过延迟处理的本地系统中,通过A地音箱扩声;而其经过网络终端编码送向远端时,除了考虑A地的上传时间X,还得考虑B地的下载时间Y。在这样一个架构在Internet网络传输环境中的声音,其到达B地扩声音箱出来的信号则是A+X+Y。经B地本地话筒拾取后的该信号,再由B地的上传网速(时间)Z、A地的下载时间W传送回A地扩声音箱,其表现出的信号则会出现一次A信号,及一次赋予了(X+Y+Z+W)时间的A信号。假设A地—B地传输时间总和为200ms,B地—A地传输时间总和为200ms,则信号的一去一回,体现在A扩声音箱中至少会存在A和A+400ms的信号,若反馈信号电平足够强,则再被话筒拾取,这将不止产生一次的回声,而是多次规律的回声现象。该图片来源于Motivity产品DP处理器AEC调试界面AEC即AcousticEchoCancellation(声学回声消除)技术简称。

    深圳机器人唤醒声学回声环境噪声抑制算法便于大家对双耦合声学回声消除算法有一个定性的认识。

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    TWS耳机异音,底噪,回声测试难点,TWS耳机市场一直在迅猛发展和壮大,逐步提升在整个耳机市场中的份额,无论是坐公交,乘地铁,漫步,还是居家娱乐,都能看到TWS耳机的魅影。换个角度讲,TWS耳机正在融入人们的生活。与此同时,习惯了TWS的用户对于TWS耳机也有着更高的要求,比如音质,降噪,更好的无线连接,防水,续航,轻便,舒适等。近期市场调查反馈得知,消费者普遍把音质作为选购TWS耳机的首要指标。其中消费者直观感受到的几项指标,在生产环节又容易忽略及不易测试出来的。测试员在听音时因工厂环境原因也难以分辨出来,但在实际使用过程中又很容易发现的不良,造成客户投诉及批量退货。这就是异(常)音,底噪和回声问题。下面我们基于这三者的表象,原因以及测量方法做些介绍。一、耳机异(常)音异(常)音泛指耳机喇叭漏气、杂音、振音等非正常音。其产生原因大概有以下几项:1、喇叭音圈问题,如变形、散线、未对齐、尾部卷起大振幅时音圈碰擦到T铁或华司等。2、喇叭磁隙问题,有摩擦或松散微粒。3、喇叭振膜问题,脱胶,喇叭振膜边缘与钢架胶粘处分离,或振膜表面破损。4、耳机电气及悬挂系统的缺陷,导致干扰附加音。异常音之所以难测试。

    

32.隔声实验室由两个相连的混响室组成,在两个混响室之间应有一个安装试件的洞口。33.质量定律对于隔声存在一个普遍的规律,即材料越重(面密度,或单位面积质量越大)隔声效果越好。对于单层密致匀实材料,面密度每增加一倍,隔声量在理论上增加6dB,这种规律即为质量定律。34.吻合谷声波接触隔声材料后,隔声材料除了垂直方向的受迫振动以外,还有沿着板面方向的受迫弯曲振动。在某个特定频率上,受迫弯曲振动将和板固有的自由弯曲振动发吻合,这时隔声材料就非常顺从地跟随入射声弯曲,造成声能大量地投射到另一侧去,形成隔声量的低谷,这种现象被称作吻合效应。35.平方反比定律在自由场(freefield)条件下,话筒或扬声器与音源之间的距离每增加一倍,声音的强度就会下降6分贝。36.哈斯效应如果有两个不同声源发出同样的声音,在同一时间以同样强度到达时,声音呈现的方向大致在两个声源之间;如两个同样的声源中的一个延时5~35ms,则感觉声音似乎都来自未延时的声源;如延迟时间在35~50ms时,延时的声源可被识别出来,但其方向仍在未经延时的声源方向;只有延迟时间超过50ms时,第二声源才能象清晰的回声般听到。这种现象就是哈斯效应。推出的双耦合的声学回声消除算法以及实验检验结果。

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    至于双讲恢复能力WebRTCAEC算法提供了{kAecNlpConservative,kAecNlpModerate,kAecNlpAggressive}3个模式,由低到高依次不同的抑制程度,远近端信号处理流程,NLMS自适应算法(上图中橙色部分)的运用旨在尽可能地消除信号d(n)中的线性部分回声,而残留的非线性回声信号会在非线性滤波(上图中紫色部分)部分中被消除,这两个模块是WebrtcAEC的模块。模块前后依赖,现实场景中远端信号x(n)由扬声器播放出来在被麦克风采集的过程中,同时包含了回声y(n)与近端信号x(n)的线性叠加和非线性叠加:需要消除线性回声的目的是为了增大近端信号X(ω)与滤波结果E(ω)之间的差异,计算相干性时差异就越大(近端信号接近1,而远端信号部分越接近0),更容易通过门限直接区分近端帧与远端帧。非线性滤波部分中只需要根据检测的帧类型,调节抑制系数,滤波消除回声即可。下面我们结合实例分析这套架构中的线性部分与非线性分。线性滤波线性回声y'(n)可以理解为是远端参考信号x(n)经过房间冲击响应之后的结果,线性滤波的本质也就是在估计一组滤波器使得y'(n)尽可能的等于x(n),通过统计滤波器组的比较大幅值位置index找到与之对齐远端信号帧,该帧数据会参与相干性计算等后续模块。

     非线性的声学回声消除问题。江苏交互声学回声祛混响算法

TWS耳机异音,底噪,回声测试难点。深圳机器人唤醒声学回声环境噪声抑制算法

    黑色这条线是标准NLMS算法的回声抑制比。我们可以看到,NLMS算法在收敛之后,回声抑制比只能到10个分贝左右,相对比较低。而双耦合算法在收敛之后,可以达到25个分贝以上,也就是说它比NLMS算法多15个分贝,这个优势是很明显的。接下来我们再看第二个示例,针对弱非线性失真的情况,左边是语谱,右边是回声抑制比。我们评估单讲性能的主要指标是回声抑制比和收敛速度。首先看一下NLMS算法,它在收敛之后,大概可以抑制22~25个分贝。这个算法的收敛速度很慢,大概经过100多帧之后才会进入到相对收敛的状态。再来看一下双耦合算法,在稳定之后,可以抑制35~40个分贝,比NLMS算法大概提升15~20个分贝的回声抑制比。同时它还有一个很明显的优势:收敛速度很快,几乎是回声到了之后,他瞬间就进入到收敛状态。接下来这个是针对不同手机机型的回声抑制比的比较。红色是双耦合算法,蓝色是NLMS算法,从这组数据里面,我们可以看到双耦合算法比NLMS算法普遍提升了大概10个分贝以上的回声抑制比,具有比较大的优势。再进入双讲测试场景。我首先介绍一下测试的示例,这组数据是一个视频会议的数据,左边这个是原始的麦克信号语谱,右边这个是回声参考信号语谱。

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