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河北机器人唤醒声学回声分析

来源: 发布时间:2022年12月09日

    这样有助于扩散或展开室内的声音,如图3所示。不要过多地填满泡沫材料,因为填满了的、“死寂”的房间对演奏来说是很不合适的,而保留一些反射声后能给声音加上“空间”和活泼的感觉。其他高频吸声体有睡袋、活动毯子、地毡毛毯、窗帘以及用细薄的棉布或粗麻布罩住的玻璃纤维等。如有可能,把这些材料与墙面之间留有数英寸的空间。这种间距会有助于吸收中低频率成分。有一种宽频段的吸声体,它是罩有细薄棉布或粗麻布的已压制好的(Owens-CorningType703,3lb/ft3)。首先在要进行录音的演奏者的前方或上方只安置一小部分吸声材料,每次只增加一些吸声体,直到所录得的声音满意时为止——通常覆盖总表面的50%~60%。吸声位置位于从混录位置方向观察为音箱的镜像位置上。吸声体置于音箱后面的墙上,也可把吸声板吊挂在混录位置与音箱之间半路中心的上方,用吊钩和线绳悬挂。另一种吸声体为位于传声器附近的安装的声学板。例如ModTrap及sERelexion滤波器。声学基本概念,你知多少?1.吸声声波通过某种介质或射到某介质表面时,声能减少并转换为其他能量的过程称为吸声。2.吸声的作用对同一个空间,改变室内声场的特性。吸声的主要作用是吸收室内的混响声,对直达声不起作用。

    声学回声的作用有哪些?河北机器人唤醒声学回声分析

    运用声学处理来控制回声和混响,当有某个房间或建造一个录音棚时,如出现下述问题,就需要进行声学处理:(1)在墙边拍一下手,然后可听到颤动回声。这是由于声音在硬的平行墙面之间的来回撞击而产生的。(2)录音棚有非常活跃的环境,诸如像一个车库或是混凝土结构的地下室之类,可以听到很多的房间混响。(3)录音棚体积很小。(4)从录音作品中可以听到外界的噪声。(5)低音吉他放大器和音箱的声音有隆隆声。(6)缺乏在数英尺之外作不拾取噪声或不拾取过量房间混响的拾音的自由度。(7)在传声器信号中可听到大量的泄漏声。一些泄漏的例子,如吉他传声器拾取了鼓声,或是由于铙镲传声器拾取了电吉他的声音。如果有上述情况出现,则可按如下的建议来改善录音室的声学状况。混响和回声是由于房间表面的声音反射引起的,因此,强吸声的表面会有助于化解这些问题。高频吸收如要吸收高频,可使用诸如多孔的褶皱(凹凸不平的)的泡沫垫材料。这些材料是高可燃性的,所以,要作阻燃处理。把它们钉住或粘贴在墙面上,或者把它们固定在框架上。从效果上看,使用厚的泡沫材料要比薄的好。装在墙上的,这取决于声音撞击到泡沫材料上的角度。在泡沫材料嵌板之间要留有一些空隙。

     河北机器人唤醒声学回声分析通过这种分析去挖掘非线性声学回声的一些物理特性。

    达到,接近于1。黄色曲线,对应的数据具有比较弱的非线性失真,所以在时间T变大了之后,短期相关度逐渐降低,趋于一个相对平稳的值。而红色曲线是我们选的一条具有强非线性失真的数据,为了对这三组数据进行有效对比,我们还给出了一条蓝色曲线,这条曲线是信号与噪声的短时相关度,它在整个时间T范围内都很小。通过这样一组曲线的对比,会得到两个结论,个结论就是我们构建的短时相关度函数,能够相对客观反映这个声学系统的线性度特征,线性度越好,这个值会越大。第二个结论:对于非线性失真很强的系统,其在短时观测窗内(如T<100ms)依然具有较强的相关度,这从红色的曲线可以看出来。也正是基于这样的特征,我们接下来就构建了一种新的误差函数,称之为“短时累积误差函数”。大家可以注意到我们在一个观测时间窗T内,对残差进行了累积。基于这样的误差函数,我们进一步构建了一种新的优化准则,称为“小平均短时累计误差准则”。我们希望通过优化准则的约束,得到的滤波器权系数能够满足两个特性,个特性是滤波器在统计意义上能够达到比较好,即全局比较好,因此我们在目标函数里加入了数学期望运算。同时。

    

    n)中的回声是扬声器播放远端参考x(n),又被麦克风采集到的形成的,也就意味着在近端数据还未采集进来之前,远端数据缓冲区中已经躺着N帧x(n)了,这个天然的延时可以约等于音频信号从准备渲染到被麦克风采集到的时间,不同设备这个延时是不等的。苹果设备延时较小,基本在120ms左右,Android设备普遍在200ms左右,低端机型上会有300ms左右甚至以上。(2)远近端非因果为什么会导致回声?从(1)中可以认为,正常情况下当前帧近端信号为了找到与之对齐的远端信号,必须在远端缓冲区沿着写指针向前查找。如果此时设备采集丢数据,远端数据会迅速消耗,导致新来的近端帧在向前查找时,已经找不到与之对齐的远端参考帧了,会导致后续各模块工作异常。如图10(a)表示正常延时情况,(b)表示非因果。WebRTCAEC中的延时调整策略关键而且复杂,涉及到固定延时调整,大延时检测,以及线性滤波器延时估计。三者的关系如下:①固定延时调整只会发生在开始AEC算法开始处理之前,而且调整一次。如会议盒子等固定的硬件设备延时基本是固定的,可以通过直接减去固定的延时的方法缩小延时估计范围,使之快速来到滤波器覆盖的延时范围之内。下面结合代码来看看固定延时的调整过程。

    的是声学回声的路径。

    这样会带来一个新的问题:按照Widrow的自适应滤波理论,滤波器的长度越长,其收敛速度越慢,同时权噪声越大,进而导致强混响下回声消除不够理想。第二个问题是延时跳变问题。在实时音视频通话领域,延时跳变是一个比较普遍的问题。主要现象是麦克端采集的信号和回声参考信号之间的时延关系会发生跳变,每次跳变之后就需要重新对齐信号,就会漏一些回声出来。第三个问题是啸叫问题。啸叫的检测和啸叫的抑制是公认的在回声领域的经典难题。还有双讲问题。双讲是评估回声消除算法性能的一个重要指标,当然也是很难处理的一个问题,因为双讲很容易导致滤波器系数发散。综合以上这些维度我们可以看到,非线性的声学回声消除是一个很有挑战的研究方向。双耦合声学回声消除算法这个是我们团队提出来的一种算法,它的主要特点是,在构建滤波器模型的过程中结合了非线性声学回声的一些特性,因此它在抑制非线性回声方面,也体现出固有的优势。1.非线性声学回声系统建模,继续回到前面的这个声学回声路径。我们对这个模型进行了简化。我们将左边的喇叭端用一个传递函数Wn来表示,假设它的是非线性的回声路径传递函数;同时我们将喇叭右边,就是麦克端,统一用Wl来表示。

    声学回声消除,其主要用于抑制产品本身发出的声音。河北机器人唤醒声学回声分析

介绍非线性声学回声消除的公开文献也少之又少。河北机器人唤醒声学回声分析

    反映到听感上就是回声(远端判断成近端)或丢字(近端判断为远端)。(2)计算近端信号d(n)与估计的回声信号e(n)的相干性,如图5(b),第二行为估计的回声信号e(n),第三行为二者相干性cohde,很明显近端的部分几乎全部逼近,WebRTC用比较严格的门限(>=)即可将区分绝大部分近端帧,且误判的概率比较小,WebRTC工程师设置如此严格的门限想必是宁可一部分双讲效果,也不愿意接受回声残留。从图5可以体会到,线性滤波之后可以进一步凸显远端参考信号x(n)与估计的回声信号e(n)的差异,从而提高远近端帧状态的判决的可靠性。存在的问题与改进理想情况下,远端信号从扬声器播放出来没有非线性失真,那么e(n)=s(n)+v(n),但实际情况下e(n)与d(n)很像,只是远端区域有一些幅度上的变化,说明WebRTCAEC线性部分在这个case中表现不佳,如图6(a)从频谱看低频段明显削弱,但中高频部分几乎没变。而利用变步长的双滤波器结构的结果会非常明显,如图6(b)所示无论是时域波形和频谱与近端信号x(n)都有很大差异,目前aec3和speex中都采用这种结构,可见WebRTCAEC中线性部分还有很大的优化空间。如何衡量改进的线性部分效果?这里我们对比了现有的固定步长的NLMS和变步长的NLMS。近端信号d。

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