基于麦克风阵列的声学回声消除研究

发布时间：2024-02-23 21:46

　　在免提语音通话中,声学回声的出现会影响语音通话质量。传统声学回声消除系统采用时域自适应滤波器跟踪模拟回声路径进行回声消除。当麦克风接收信号包括回声和近端人语音信号时,可能因为双讲状态检测不准确,出现漏判或误判,导致回声无法消除或语音信号传输不完整。传统单麦克风语音采集范围小,已经逐渐被多麦克风语音采集方法代替,但声学回声消除也变得困难。针对上述问题,本文在研究声学回声消除和双讲状态检测的基础理论上,提出一种准确性高的双讲状态检测方法,保证完整的双端通话过程;然后基于麦克风阵列的自适应波束形成技术提出一种声学回声消除方法,以提升声学回声消除效果,详细工作如下:(1)针对声学回声消除系统中自适应滤波器在发生双讲状态情况下容易发散问题,提出一种基于信号包络检测和互相关估计相结合的双讲状态检测方法。该方法先使用远端信号与麦克风信号的能量包络来判断双讲状态,当近端语音信号能量较小,包络检测法不能准确的判断双讲状态,再使用远端信号与麦克风信号的互相关估计确定双讲状态的最终判断结果。仿真结果表明,与传统的能量比较法和互相关检测方法相比,提出的方法准确判断双讲过程的发生,避免自适应滤波器发散问题,对声...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4.9四阵元均匀圆形麦克风阵列麦克风接收信号包括近端讲话人语音信号，回声信号以及环境噪声信号

湖北工业大学硕士学位论文33模拟远端语音信号与房间脉冲响应卷积后形成回声信号如图4.8所示。图4.8远端语音信号与回声信号4.5.2麦克风接收信号采用的四阵元均匀圆形麦克风阵列模型如图4.9所示。图4.9四阵元均匀圆形麦克风阵列麦克风接收信号包括近端讲话人语音信号，回声信号以及环....

图5.3MEMS麦克风（2）麦克风阵元间距

湖北工业大学硕士学位论文39MEMS麦克风具有数字输出接口，灵敏度高，能够检测到环境中微弱的声音信号。数字信号直接传输到Xcore处理器进行处理。MEMS麦克风实物如图5.3所示。图5.3MEMS麦克风（2）麦克风阵元间距一般阵元间距不大于信号最小波长的一半，生活中语音信号频率在....

图5.5麦克风阵列实物图

湖北工业大学硕士学位论文40图5.5麦克风阵列实物图5.1.3其它功能模块其它功能模块包括USB模块，DAC模块，时钟模块，存储器，调试接口等。（1）USB模块本文设计中的USB模块用于系统硬件与PC之间的连接供电和音频数据通信，PC播放的音频信号通过USB总线传输到系统硬件，系....

图5.6系统硬件实物图

湖北工业大学硕士学位论文41EEPROM中，上电后引导程序启动。（5）调试接口在系统硬件设计完成后需要调试各模块，本文设计中采用JTAG调试接口，利用仿真器连接调试接口可以在线调试程序代码，查看寄存器、存储器内容的状态及其变化，程序调试完成后下载到存储器固化。系统硬件实物如图5.....

本文编号：3908027