移动通信终端音频分析原理及测试

音频测试针对的是终端与人之间的接口．通过对电学和声学信号进行分析的基础上进行基于仪器的测试,目前音频测试方法仍在不断发展中。本文主要探讨目前我国手机终端音频领域对语音质量的最新要求及相关测试。     

非平稳强噪声环境中的音频信号端点检测系统

为提高音频信号端点识别能力,设计一种非平稳强噪声环境中的音频信号端点检测系统。构建音频信号端点检测硬件单元,利用预处理单元对音频信号进行预加重、分帧以及加窗处理后,端点检测单元在提取处理音频信号的MFCC倒谱距离特征、频带方差特征的基础上,依据动态阈值估计策略确定恰当阈值;通过双特征参数双门限法来实现对音频信号起止点的确定以及语音帧和非语音帧的分离;利用包络确定延时单元,防止噪声段被错误识别为语音段,避免出现拖尾太长问题。实验结果表明,所设计系统可实现非平稳强噪声环境音频信号端点检测,检测误差满足设定要求。     

被动式声诱饵声学建模及仿真实现

为了模拟被动式声诱饵的声学特性,提出了一种直观、快速的仿真方法。该方法在分析舰船辐射噪声的产生机理的基础上,通过对连续谱和线谱的生成来建立了声诱饵噪声谱的模型,从而实现了被动式声诱饵声学模型的仿真实现,该模型可以对水声对抗技术的研究提供参考。     

声透镜指向性换能器研究

该文利用声学透镜使声波能量聚焦,实现小尺寸换能器窄波束声辐射。利用有限元方法分别建立了单凹面声透镜及双凹面声透镜仿真模型,优化了声透镜结构参数,设计并制作了双凹面声透镜指向性换能器,并在消声水池内对换能器样机和声透镜进行了性能测试。换能器样机辐射面积直径?120 mm,设置声透镜后,提高发送电压响应级4 dB,发射指向性-3 dB波束开角由76°变为约30°(@10 kHz),与仿真计算结果相符。实验结果表明,声透镜有效减小了换能器发射波束宽度,提高了换能器主瓣发送电压响应,验证了双凹面声透镜对优化换能器指向性的效果。     

一款新型入耳式圈铁耳机的设计与仿真

入耳式耳机由于体积小、音质好,在真无线蓝牙耳机中得到广泛的应用。中高端入耳式耳机通常会使用双扬声器单元的设计,就像两分频的扬声器音箱系统一样流行。基于此,创新设计出一种全新的音腔结构与泄露设计优化声学输出,同轴背向摆放单元与特殊声通道设计可以最大化地节约空间,为低音单元设计出符合需求的低通滤波。通过集中参数模型的声学仿真对前后腔体和泄露量进行优化设计,同步进行相应的样品试做与测试验证。仿真结果与测试曲线具有很高的匹配度,表明该仿真方法的准确性与可行性,同时,样品的实测曲线表明本设计能够实现预期的声学指标。高低音双单元直接并联使用,可节约分频器设计,耳机整体曲线能够接近哈曼目标曲线。     

语音和音频统一编码技术的分析和测试

MPEG-D语音和音频统一编码(UnifiedofSpeechandAudioCoding,USAC)标准是一种新兴的MPEG音频标准,其核心目标是力求在低比特速率下,能同时对语音信号、音乐信号、语音和音乐混合的信号进行有效编码。目前USAC编码系统主要由频率域和线性预测域两个核心编码模块组成,并通过信号分类器进行控制。本文首先对USAC系统的总体架构进行主要介绍,然后分析构造窗函数以实现输入信号中语音信号和音频信号的分解,最后利用matlab仿真工具对USAC系统的编码性能进行测试和分析。     

基于AGC算法的音频信号处理方法及FPGA实现

在语言通信系统中,为准确、清晰地接收到语音信息,需要克服语音接受中的干扰和音频信息源不稳定等因素。文中研究了基于实现AGC算法的音频信号处理方法以及FPGA实现,通过对AGC算法、音频AGC算法的设计、音频AGC算法FPGA的实现等研究,总结出基于实用AGC算法的音频信号处理方法及FPGA的实现,可降低音频信号失真程度,大幅提升了音频信号输出的稳定性。实验结果表明,实用AGC算法在音频信号处理和FPGA实现中的应用,具有良好的性能。     

基于STM32的红外光通信系统设计

因红外线具有容量大、保密性强,设备结构简单等优点,逐渐受到人们的青睐.基于当下的发展趋势,设计一个基于MCU的红外线通信系统.主要目的是采用FSK对数字信号进行调制解调,通过不同的音频频段,使有源带通滤波电路来实现数字信号与语音信号的频段分离,从而实现语音和数字信号同时传输.     

基于神经网络的语音信号识别与分类

针对基于深度神经网络的端对端的语音识别技术展开研究,通过深度全序列卷积神经网络（DFCNN）声学模型和Transformer语言模型搭建一种端对端的语音识别系统。该系统完成对模型及数据的训练,实现对多字符中文语音的识别,并对隐马尔可夫语音识别方法和深度神经网络下的语音识别方法的系统搭建难度、原理差异和识别精确度进行对比研究。仿真结果表明,所提方法能够实现对连续多字符中文语音的有效识别,识别正确率在90%以上。     

Ka波段信号链路非线性效应研究平台的设计

针对毫米波导引头的复杂电磁环境效应实验研究需求,设计并实现了一套Ka波段信号链路非线性效应研究平台。该平台由数学仿真系统和实验测试系统2部分组成,其中数学仿真系统基于SystemVue软件平台设计实现,实验测试系统基于模块化组装的思想设计实现。经测试,该平台可用于开展复杂电磁环境对典型毫米波导引头相关关键信号链路环节的影响效应研究。     

一种具有听觉功能的智能视频监控系统

基于图像的智能视频监控系统由于视角有限,当目标不在摄像头视场范围时,易出现监控盲区,为了解决该难题,利用声源定位的优点,提出一种具有听觉功能的智能视频监控系统。首先采集传声器线性阵列,采用时延估计技术对声源进行定位,然后根据声源位置驱动摄像头,使其转动到声源位置并采集视频信息,最后采用图像检测程序对目标进行实时定位和跟踪,并通过仿真测试验证该系统的可行性,结果表明,该系统具有较好的定位和跟踪精度。     

体育馆短线阵列扬声器系统EASE仿真

高校体育馆实质上是一种多功能大厅。为满足其多功能的声学要求,采用短线阵列扬声器系统来提升体育馆内声音质量,并采用声学设计软件EASE对体育馆声学环境进行建模,调整和预测线阵列扬声器布置方案,并对设计方案进行声学特性分析,从而得出最优化电声系统布置方案,为指导厅堂扩声工程施工提供相应的技术数据。     

基于小波变换的列车广播声压自适应调整算法

随着社会交通水平的日益提高,对列车广播质量与稳定性要求也越来越高。列车噪声包括列车的振动噪声与乘客的语音噪声,由于乘客语音噪声特性与广播本身类似,因此在该噪声背景下采用传统信号处理方法进行去噪遇到很大困难。采用改进的自适应小波滤波器,对列车广播时的实际环境所采集的信号进行小波分解与重构,然后用一个以人耳主观舒适度为基础的SVM声功率参考模型,再通过前一时刻的广播、噪声声压级来修正当前时刻的广播声压级,在列车环境下达到了良好的语音去噪效果。     

麦克风阵列声源定位系统的研究

随着多媒体技术的进一步发展,语音接收和声音信号处理得到了日益广泛的关注和应用,而声源的定位和声源增强是实现语音增强,语音识别的前提和基础.基于麦克风阵列的声源定位技术由于其广泛的应用前景得到了众多学者的关注.单个麦克风接收到的信息量较少,缺少声源定位所需要的信息,而麦克风阵列克服了上述的缺点,利用了各麦克风信号之间信号的相关性对数据进行相关分析和处理从而实现声源的定位.文中阐述了麦克风阵列声源定位的原理,推导计算目标方位角、俯仰角以及距离的计算公式;阐述了硬件系统的组成以及各个部分的作用并通过实验进行了系统的测试,通过对测试数据的分析得出麦克风阵列声源定位系统能够实现声源的快速定位.     

锥形结构超声阵列换能器研究

传统外形构造的换能器难以适应水下高速运动。因此,在头部为圆形或椭圆形的普通阵列式换能器基础上,该文设计了一种锥形结构的超声阵列式换能器,其可适用于水下高速航行器。通过有限元仿真确定了阵元尺寸与阵列构造,分析了换能器整体的声场分布,研制换能器样机并测试其电声性能。样机测试结果与仿真结果呈现出较好的一致性,换能器指向性与发射电压响应满足使用需求。结果表明,此种换能器结构具有实际的可行性。     

兰州铁路西客运站候车大厅广播系统声场设计

长混响、超大空间条件下的广播系统声场设计、特别是与扩声清晰度有关的控制与设计比较困难,该情况在铁路站房候车厅的广播系统声场设计中常常遇见。结合兰州铁路西客站站房大厅的建筑、装修等条件,根据该大厅混响时间计算机的模拟结果,比较了采用大型线阵集中分块投射式扩声、传统小型点声源(或声柱)分布式投射扩声、精选点声源分布式投射扩声等几种方式下的扩声声压分布、语言传输指数和辅音损失率的计算数据。采用EASE软件计算结果表明,大型线阵分块式扩声和精选点声源分布式扩声均能达到设计要求。该结论仅对兰州西客站站房大厅有效,但其方法和思路在类似设计可以借鉴。此外,针对兰州西客站站房大厅的规模,提出了声场设计的参考标准和依据。     

基于掩蔽疗法的智能化耳鸣治疗仪设计

根据耳鸣患者的辨声特征,结合掩蔽音治疗耳鸣的声学原理,完成了耳鸣治疗仪的系统设计与实现。该系统利用SPCE061A芯片具有的语音播放的硬件条件,并结合软件算法上的语音压缩函数库,实现了声信号的智能化输出。以凌阳公司的SPR4096作为外扩存储器,可实现大量语音资源的播放。临床试验结果表明该系统输出的语音信号精度高,具有良好的治疗效果。     

一种多基阵炸点声源定位系统设计

为提高火炮武器的命中精度和攻击效果,提出了一种基于无源声探测的目标定位技术。系统通过传声器阵列采集目标声源发出的声信号,采用多个基阵定向结果对目标进行交汇定位,搭建了基于FPGA+DSP架构的基阵节点,对节点的软硬件进行了详细设计,并利用时延估计和定位算法解算出目标声源的三维坐标,实现对炮弹炸点的精确定位。最后模拟现场环境,设计完成了多次测试实验,验证了方位角估计理论的正确性及试验系统的可行性。实验数据表明,该方法具有较高的估计精度,可获得炸点的具体位置信息,具有一定的实用价值和应用前景。     

High Performance Piezoelectric Microspeakers and Thin Speaker Array System

This paper reports on an improved piezoelectric microspeaker with a high sound pressure level of 90 dB, a total harmonic distortion of less than 15%, and coherence higher than 0.9. The fabricated Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT) microspeakers have a thickness of only 1 mm including the speaker frame and an active area of 18 mm×20 mm. To achieve higher sound pressure and lower distortion, the PZT piezoelectric microspeaker has a well‐designed speaker frame and a piezoelectric diaphragm consisting of a tilted PZT membrane and silicone buffer layer. From the simulation and measurement results, we confirmed that the silicon buffer layer can lower the first resonant frequency, which enhances the microspeaker's sound pressure at a low frequency range and can also reduce useless distortion generated by the harmonics. The fabricated PZT piezoelectric microspeakers are implemented on a multichannel speaker array system for personal acoustical space generation. The output sound pressure at a 30 cm distance away from the center of the speaker line array is 15 dB higher than the sound pressure at the neighboring region 30 degrees from the vertical axis.     

基于LANDMARC定位的语音增强技术

提出了一种射频标签定位的语音增强技术。该技术结合LANDMARC定位方法与传声器阵列语音增强技术构建了一个智能的语音自适应系统,可以广泛应用于舞台表演、产品展示等多种场合下的声音增强。