Главная > Методы обработки сигналов > Адаптивная обработка сигналов
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Подавление помех в речевых сигналах

Рассмотрим ситуацию, в которой пилот самолета, находящийся в кабине с высоким уровнем шума двигателей, проводит сеанс радиосвязи. Этот шум, помимо прочего, содержит мощные периодические составляющие с широким спектром гармоник, перекрывающим тот же диапазон частот, что и речевой сигнал пилота. Эти составляющие проникают в микрофон, в который говорит пилот, и создают сильную помеху, снижающую разборчивость радиосвязи.

Обработка принятого сигнала с помощью обычного фильтра является неэффективной, так как частота и мощность составляющих шума зависит от оборотов двигателя, расположения головы пилота и т. д. Однако при соответствующем расположении в кабине второго микрофона можно получить тот же шумовой сигнал без речевого сигнала пилота. Его можно подвергнуть фильтрации и вычесть из передаваемого, существенно уменьшая помехи.

Для того чтобы показать эффективность подавления помех в речевых сигналах, проведены эксперименты, в которых в упрошенном виде моделируется описанная задача. Как показано на рис. 12.22, в этих экспериментах говорящий А пользуется микрофоном В в комнате, где имеется сильная акустическая помеха С. В этой же комнате в стороне от говорящего размещается второй микрофон D. На выходах микрофонов В и D формируются входной и эталонный сигналы для устройства подавления помех Е, выходной сигнал которого фиксирует удаленный от этой комнаты слушающий F. Устройство подавления представляет собой адаптивный фильтр с 16 весовыми коэффициентами и скоростью адаптации около 5 кГц. На рис. 12.23 приведена характерная обучающая кривая, отражающая зависимость выходной мощности от числа циклов адаптации. Полная адаптация осуществляется примерно через 5000 циклов (итераций), что в реальном времени составляет 1 с.

Обычно в эксперименте помеха представляет собой сигнал пилообразной формы с большим числом гармонических составляющих, которые из-за явления многолучевости меняются по амплитуде и фазе в зависимости от точки комнаты. Периодичность помехи позволяет пренебречь разным временем задержки, вызванным различием трактов передачи к обоим приемникам.

Рис. 12.22. Подавление шума в речевых сигналах

Рис. 12.23, Характерная обучающая кривая, снятая в эксперименте по подавлению шума в речевом сигнале

Устройство подавления уменьшает мощность помехи (которая в другом случае делает речь неразборчивой) на выходе на 20 ... 25 дБ, тем самым делая помеху почти неслышной для удаленного слушающего. При этом в речевой сигнал не вносится заметных искажений. Время сходимости составляет несколько секунд, а адаптивное устройство обработки легко перестраивается при изменении положения микрофонов и частоты помехи в диапазоне от 100 до 2000 Гц.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление