_声学反馈控制技术的研究与展望
声学反馈控制技术的研究与展望
ｊ ｌ ｌ
应用 研 究
声学反馈控制技术的研究与展望
梁 民 ’ 叶剑 民
（蓝钛 东方科技发展有限公司 广东广州 ５００ ； １ ． １３０ ２国防科学技术大学电子科学与工程 学院 湖南长沙 ４０７） ． １０ ３
摘 要 ： 文 首先 综 述 了声 学反 馈 控 制技 术 的研 究 现状 ； 次 ， 本 其 系统 地描 述和 探 讨 了诸 如 相 位 调 制反 馈 控 制（ Ｆ ）基 于限 波 器 的啸 叫 抑 ＰＣ 、 制（ ＮＨＳ） 自适应 反 馈 抵 消（ Ｃ ） 类 典 型 的 声 学反 馈 控 制 技 术 ， 和 ＡＦ 三 包括 技 术 原 理 、 体 实现 和 相 关 问题 讨论 ； 具 最后 ， 论 并 展 望 了声 学反 讨
上述 的扩播音装置系统方案可模型化为如 图２ 所示的离散 时间
其 以便可用一标准 期望的声学耦合 以及 由此产生的啸叫效应 ， 而声学反馈控制则是指 系统 ， 中所涉及的连续 时间信号均设为带限的 ， 采样频率 来采样它 们而获得相应 的离散时 间信 号。 ｇ 个声源 若ｉ Ｓ 试 图完全解决声学反 馈问题（ 例如消 除声 学耦合 ） 部分 解决 声学 或
ａ ｄＡＦ ｒ ｅ ｅｃｉｅ ｎ ｉ ｕｓｄｉ ｅａｌＦｎ ｕ ， ｅｃ ｍｍｅ ｔ ｏ ｅｕｕｅｃ ａｅ ｇ ｓｎｔｉ ｆ ｌ ｒ ｉｅ ． ｎ Ｃ ａｅｔ ｎ ｄｓｒ ｄａ ｄｄｓ ｓｅ ｄ ｔｉ．ｉａ ｖｔ ｏ ｈ ｂ ｃ ｎ ｓ ｈ ｎｓ ｎｔ ｔｒ ｈ ｌ ｎ ｅ ｓｉ ｄａｅｇｖ ｎ ｈ ｆ ｌ ｉ ｈ ｅ
Ｔｅ ｈｎ０ｌ ｅ ｏｒＡ ｃ ｃ ０ ｓ ｆ ｏｕｓ ｉ ｔ ｃ Ｆｅｅ ｄｂａ ｋ ｃ Ｃｏｎｔ ｏｌ ｒ ：Ｓｔ ｔ ｎｄ Ｆｕｔ ｅ ａ ｅａ ｕｒ
声学设计专业就业方向及前景
声学设计专业就业方向及前景引言声学设计是一门涉及声音传播和控制的学科，它的应用领域非常广泛。
声学设计专业的学生在学习期间，将掌握声学理论、声学测量技术、声音处理和音频工程等方面的知识和技能。
本文将重点探讨声学设计专业的就业方向及其前景。
声学设计专业的就业方向1. 音频工程师音频工程师负责录音、混音和后期音频处理等工作。
他们在音乐制作、广播电视、电影制作和游戏开发等领域都有很大的需求。
声学设计专业的学生通过学习声音处理和音频工程技术，能够胜任这些工作。
2. 声学工程师声学工程师主要从事建筑声学、环境噪声控制和声学测量领域的工作。
他们可以为建筑物、会议厅、音乐录音棚等场所提供声学设计和噪声控制方案。
此外，他们还可以为环境噪声进行测量和分析，并提供噪声控制建议。
3. 声学研究员声学研究员从事声学领域的科学研究工作，他们研究声音传播、声波特性和声学技术等方面的问题，并为相关工程和应用提供科学依据。
声学设计专业的学生通过研究声学理论和实验技术，可以成为声学研究领域的专家和学者。
4. 噪声控制工程师噪声控制工程师专注于降低噪声对人们生活和工作环境的影响。
他们可以在交通、工业和建筑等领域进行噪声源的分析和评估，并提供噪声控制的解决方案。
声学设计专业的学生通过学习噪声控制理论和技术，可以从事这方面的工作。
5. 音频设备工程师音频设备工程师主要负责设计和开发音频设备，如音响系统、扩音器和耳机等。
他们需要掌握声学原理和电子工程技术，并能够将其应用于音频设备的设计和制造。
声学设计专业的学生有机会在音频设备相关行业找到就业机会。
声学设计专业的前景随着科技的进步和人们对声音质量的要求越来越高，声学设计专业的就业前景非常广阔。
以下是几个与声学设计密切相关的行业和领域：1. 音乐工业随着音乐产业的不断发展，对音频工程师和声学设计专业人才的需求越来越大。
音乐制作、音乐录音棚以及音乐演出等领域都需要专业的声学设计师和音频工程师来提供技术支持。
声学成像技术的发展和应用研究
声学成像技术的发展和应用研究随着科技的不断发展和进步，人类对于声学成像技术的应用和研究也越来越深入。
声学成像技术，也称为声波成像技术，是指利用声波的传播规律和反射原理，通过控制、接收或者处理声波信号，实现对物体或者场景的成像和识别的技术。
声学成像技术的发展声学成像技术的发展经历了一个漫长的过程。
最早的声学成像技术可以追溯到19世纪80年代的威廉姆·科塔尔和弗雷德里克·胡克发明的声波干涉计，可以用来测量声速和声波长度。
20世纪初，德国科学家布鲁斯特和沙姆彭发明了声学发射管和声学接收管，用于开展声学研究。
20世纪50年代，随着电子技术的发展，声波信号的处理和控制变得更加容易。
1959年，美国斯坦福大学的马德森教授发明了第一个声波成像系统，该系统可以将反射的声波信号转化为图像。
20世纪80年代，随着计算机技术和数字信号处理技术的不断提升，声学成像技术得到了广泛的应用和研究。
声学成像技术的分类声学成像技术可以分为四类，包括：超声波成像、声波全息术、声学雷达成像、水声成像。
其中，超声波成像是应用最为广泛的一种声学成像技术，可以用于医学、工业、地质勘探等领域。
超声波成像技术通过发射高频声波，并依据声波的反射程度生成物体的轮廓图像，具有分辨率高、无辐射、成本低等优点，因此被广泛应用于医学检查和工业检测等领域。
声波全息术则是将声场的所有信息存储在一个图像中，具有高分辨率、高可靠性等优点，是一种用于研究声波的传播和伪全息术的强大工具。
水声成像和声学雷达成像则主要用于海洋探测和遥感研究领域，可以用于测量海洋水文、水体结构以及海洋生态等内容。
声学成像技术的应用研究声学成像技术在医学、工业、地质勘探等领域得到了广泛的应用研究。
在医学领域，超声波成像技术广泛应用于妇科检查、心脏病检测、肝脏和胰腺疾病等诊疗领域。
超声波的成像分辨率高，对于细节的观察和检测效果较好。
在工业领域，超声波成像技术主要用于无损检测和工业成像。
声学传感技术在智能家居声控系统中的应用与发展
声学传感技术在智能家居声控系统中的应用与发展智能家居作为现代科技的产物，已经逐渐走进千家万户。
随着人们对生活质量的不断追求，智能家居系统也在不断演进和完善。
其中，声学传感技术作为智能家居声控系统的重要组成部分，发挥着关键作用。
本文将探讨声学传感技术在智能家居声控系统中的应用与发展。
一、声学传感技术简介声学传感技术是一种通过声波进行信息传递和感知的技术。
它利用声波的传播特性，实现对环境中声音的检测、分析和处理。
声学传感技术可以通过麦克风等设备采集环境中的声音信号，并通过算法进行处理和识别，从而实现智能家居系统的声控功能。
二、声学传感技术在智能家居中的应用1. 语音识别与控制声学传感技术在智能家居中最常见的应用就是语音识别与控制。
通过麦克风采集用户的语音指令，声学传感技术可以将语音信号转化为数字信号，并通过语音识别算法将其转化为可执行的控制指令。
用户只需通过语音与智能家居系统进行交互，就能实现对家居设备的控制，如调节灯光、控制家电等。
2. 声音检测与报警声学传感技术还可以用于智能家居的安全保护。
通过麦克风采集环境中的声音信号，声学传感技术可以实时监测并分析环境中的声音变化。
当系统检测到异常声音时，可以及时发出警报并通知用户。
这在家庭安防方面具有重要意义，能够有效预防入侵和事故发生。
3. 声音定位与追踪声学传感技术还可以实现声音的定位与追踪功能。
通过多个麦克风的布置，声学传感技术可以通过声音的到达时间差等参数计算出声源的位置。
这在智能家居中可以用于实现智能音箱的追踪功能，用户只需通过声音指令，音箱就能自动调整声音的输出方向，使声音始终指向用户的位置。
三、声学传感技术的发展趋势1. 声音识别的准确性提升随着人工智能技术的不断发展，声学传感技术在语音识别方面的准确性将得到进一步提升。
通过深度学习和神经网络等技术的应用，声学传感技术可以更好地理解用户的语音指令，提高识别的准确性和响应的速度。
2. 声音分析的功能增强声学传感技术在声音分析方面的功能也将得到增强。
声学的应用现状和发展趋势
声学的应用现状和发展趋势声学是研究声波传播、声音产生和感知的学科，广泛应用于各个领域，如音乐、通信、医学、环境等。
本文将探讨声学的应用现状和发展趋势。
一、声学的应用现状1. 音乐领域：声学在音乐领域的应用非常广泛。
通过声学原理，人们可以研究乐器的声音产生和共鸣特性，帮助改进乐器制作和演奏技巧。
此外，声学也用于音乐录制和音响系统设计，以提供更好的音频体验。
2. 通信领域：声学在通信领域的应用主要体现在声音信号的传输和处理方面。
例如，电话系统和语音识别技术利用声学原理来实现声音的传输和识别。
此外，声学在声纹识别和声学编码等领域也发挥着重要作用。
3. 医学领域：声学在医学领域的应用较为广泛。
超声波成像技术利用声学原理来观察人体内部器官的结构和功能，广泛应用于临床诊断和治疗。
此外，声学也应用于听力学研究和听力辅助设备的开发。
4. 环境领域：声学在环境领域的应用主要涉及噪声控制和声环境评估。
通过声学原理，可以研究和控制噪声的产生和传播，保护人们的听觉健康。
此外，声学也用于评估城市、交通和工业等环境中的声音影响，为环境规划和管理提供科学依据。
二、声学的发展趋势1. 数字化：随着计算机技术的进步，声学的研究和应用逐渐数字化。
数字声学技术可以更准确地模拟和分析声音，提高声音信号的处理效率和质量。
同时，数字化也为声学在虚拟现实、游戏和音频合成等领域的应用提供了更多可能性。
2. 多模态：声学与其他学科的融合将成为未来的发展趋势。
例如，声学与机器学习、计算机视觉等领域的交叉研究可以实现声音与图像、文字等多模态信息的处理和分析。
这将为语音识别、情感识别和智能助理等应用带来更多创新。
3. 智能化：声学的应用将更加智能化和个性化。
例如，智能音箱和智能耳机利用声学技术实现语音交互和音频处理，为用户提供个性化的音乐、语音助手等服务。
此外，智能化的声学系统也可以在医学、环境和安全等领域发挥更大作用。
4. 环境友好：声学的发展趋势也将更加注重环境友好性。
声学专业介绍
声学专业介绍声学专业是一门研究声音、声波及其在物质中传播、变化和应用的学科。
声学作为一门跨学科的领域，涉及了物理学、工程学、心理学等多个学科的知识。
本文将介绍声学专业的学科内容、就业前景以及专业发展趋势。
学科内容声学专业主要研究声音的产生、传播、接收和应用。
学科内容包括：•声波传播与传感技术：研究声波在空气、固体和液体等不同介质中的传播规律，以及声波传感器的设计与制造。
•声学信号处理：研究声音信号的捕捉、分析和处理方法，包括噪声抑制、声音合成和信号编码等技术。
•声学建模与模拟：利用计算机模拟方法，对声场分布、声功率和声学特性进行建模分析。
•人类听觉与心理声学：研究人类听觉系统对声音的感知和认知过程，以及声音对人的心理和生理影响。
•声学工程与音频技术：应用声学原理和技术开发各种声音设备和音频系统，如音乐设备、车载音响和会议室音频设备等。
声学专业的学科内容涵盖了声音和声波在物质中的传播规律、人类听觉以及声音的应用技术等方面。
就业前景声学专业毕业生具备扎实的物理学和工程学知识，掌握声波传播和信号处理的基础理论和技术，具备良好的实验和计算能力。
声学专业毕业生可以在以下领域找到就业机会：•声学研究机构：从事声学基础研究和工程应用研究的科研机构是声学专业毕业生的主要就业方向。
他们可以参与声学仪器设备的研发、声学实验的设计与实施，以及声学原理和技术的创新应用等工作。
•声学工程公司：声学工程公司为建筑、交通、环境等领域提供声学设计和咨询服务。
毕业生可以从事噪声控制、音频系统设计和音频设备的研发等工作。
•音频制作与广播电视公司：毕业生可以从事音频制作、后期处理、音频设备维护等工作。
他们可以参与电影录音、音乐制作、广播电视节目制作等相关领域的工作。
•声学仪器设备制造公司：从事声学仪器设备的生产、销售和技术支持等工作。
随着科技的不断发展，声学专业的应用领域也在不断扩大。
毕业生还可以在汽车行业、航空航天领域、医学、通信等领域找到岗位。
声学传感器技术的发展与应用前景展望
声学传感器技术的发展与应用前景展望声学传感器技术是一种基于声波传播和接收的技术，广泛应用于物理、生物、医学、环境等领域。
随着科技的不断进步和创新，声学传感器技术也在不断发展，为各个领域带来了更多的应用前景。
声学传感器技术的发展可追溯到早期的声纳技术，用于水下探测和通信。
随着时间的推移，声学传感器技术逐渐扩展到其他领域，并取得了重大突破。
现如今，声学传感器技术已经广泛应用于声音识别、噪声控制、超声波成像、无线通信等方面。
在声音识别方面，声学传感器技术可以用于语音识别、指纹识别等应用。
通过对声音的采集和分析，可以实现对特定声音的识别和辨别。
例如，在智能手机中，我们可以通过声音识别技术解锁手机，或者通过语音助手进行语音交互。
这些应用都离不开声学传感器技术的支持。
另一个重要的应用领域是噪声控制。
噪声对人们的健康和生活质量产生了负面影响，因此噪声控制变得越来越重要。
声学传感器技术可以用于噪声的监测和分析，帮助我们了解噪声的来源和特性，并采取相应的措施进行噪声控制。
例如，在城市交通管理中，声学传感器技术可以用于监测交通噪声水平，并根据监测结果进行交通规划和噪声隔离措施的制定。
超声波成像是声学传感器技术的另一个重要应用领域。
超声波成像技术可以通过声波的传播和反射来获取目标物体的内部结构和特征。
这种技术在医学影像学中得到广泛应用，例如超声心动图、超声检查等。
通过超声波成像技术，医生可以观察到人体内部的器官和组织，帮助诊断疾病和指导治疗。
此外，声学传感器技术还可以应用于无线通信领域。
传统的无线通信技术主要基于电磁波传播，而声学传感器技术可以通过声波传播来实现无线通信。
这种声波通信技术在水下通信、地下通信等特殊环境中具有独特的优势。
例如，在海洋勘探中，声学传感器技术可以用于水下声纳通信，实现远距离的数据传输和通信。
未来，声学传感器技术的应用前景仍然广阔。
随着科技的不断进步，声学传感器技术将会更加精确和灵敏，为各个领域带来更多的创新和突破。
声学的应用现状和发展趋势
声学的应用现状和发展趋势声学是研究声波传播、声音产生、声音感知和声音处理的学科。
声学的应用范围非常广泛，涉及到多个领域，包括音乐、语音通信、医学、环境保护、建筑设计等。
本文将从应用现状和发展趋势两个方面对声学的相关问题进行回答。
1. 应用现状声学在音乐领域的应用现状：声学在音乐领域的应用非常广泛。
例如，音乐家和音频工程师使用声学原理来设计和调整音响系统，以提供更好的音质和音场效果。
此外，声学也被应用于音乐教育中，帮助学生更好地理解声音的产生和感知过程。
声学在语音通信领域的应用现状：语音通信是声学的重要应用领域之一。
例如，电话系统、语音识别技术和语音合成技术都是基于声学原理来实现的。
此外，声学也被广泛应用于无线通信中的降噪和增强语音质量的领域。
声学在医学领域的应用现状：声学在医学领域也有重要的应用。
例如，医生使用声学技术来诊断和治疗听力问题、语言障碍和其他语音相关的疾病。
此外，声学在医学成像技术中也发挥着重要作用，如超声波成像和声学显微镜等。
声学在环境保护领域的应用现状：声学在环境保护领域的应用主要集中在噪声控制方面。
例如，声学工程师通过减少噪音污染来改善城市环境和工作场所的舒适度。
此外，声学也被用于研究海洋生物和动物的声音沟通方式，以保护海洋生态环境。
声学在建筑设计领域的应用现状：声学在建筑设计中起着重要作用，用于提供舒适的室内环境。
声学工程师考虑建筑物的声学特性，以减少噪音传播、提高音质和控制回声。
此外，声学还被用于设计音乐厅、剧院和会议室等特殊用途的建筑。
2. 发展趋势声学的发展趋势主要包括以下几个方面：声学传感器和设备的发展：随着技术的不断进步，声学传感器和设备的性能不断提高，尺寸不断缩小。
这将为声学应用提供更多可能性，例如更小型化的耳机、更精准的声音识别和高质量的音频设备。
声学与人工智能的结合：人工智能技术的快速发展将与声学技术相结合，实现更智能化的声学应用。
例如，基于深度学习的语音识别技术能够更准确地识别和理解人类语音，为语音通信和语音控制领域带来更大的便利。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字技术 与应用
其中 （7）
K (t )
1 2
2
| G( , t ) | d
0
（14）
假设 J (q, t ) 给定且K(t)可变， 则最大 稳定增益 （MSG） 可定义 如 下：
MSG (t )[ dB] 20 log 10 K (t ) such that max P | G ( , t ) F ( , t ) | 1 20 log 10 [max P | J ( , t ) F ( , t ) |]
Abstract:In this paper,an overview of the state of the art in acoustic feedback control is summarized,and the three typical approaches such as PFC,NHS and AFC are then described and discussed in details.Finally,the comments on the future challenges in this field are given. Keywords:Sound reinforcement;Acoustic feedback;Phase modulation;Howling detection;Notch filter;Adaptive filter; Decorrelation
1 、 引言
自从扩音和播音系统为人们广泛地应用以来， 其系统性能一直 受到声学反馈问题的困扰和限制。 当人们在一定的环境中用麦克风 获取一期望的声音信号并对其进行有关处理， 然后通过扬声器将之 在相同的环境中进行回放时 （如扩音系统） ， 扬声器声音不可避免地 反馈到麦克风， 形成一闭环信号回路， 从而使系统呈现不稳定性， 并 由此可能产生振荡。 该振荡在声学系统中表现为啸叫 （howling） 现 象。 历史上， 声学反馈这一术语通常指的是在扬声器与麦克风间非 期望的声学耦合以及由此产生的啸叫效应， 而声学反馈控制则是指 试图完全解决声学反馈问题 （例如消除声学耦合） 或部分解决声学 反馈问题 （例如消除啸叫） 的过程。 本文限于讨论声学反馈控制的自 动方法 （即不需要操作员配合的方法） ， 且重点讨论可在DSP处理器 上实现的离散时间方法。 尽管声学反馈自动控制的研究迄今已有50 多年的历史， 但扩音和播音系统的技术人员仍喜欢沿用声学反馈的 人工控制技术。 主要原因是， 对现行可用的自动声学反馈控制技术 而言， 其可靠性较差， 以致啸叫仍旧可能发生； 此外， 与人工声学反 馈控制方法相比， 其消除啸叫的时间可能更长。 本文首先综述了声学反馈控制技术的研究现状； 其次系统地描 述和探讨了诸如相位调制反馈控制 （PFC） 、 基于限波器的啸叫抑制 （NHS） 和自适应反馈抵消 （AFC） 三类典型的声学反馈控制技术， 包括技术原理、 具体实现和相关问题的讨论； 最后， 本文讨论并展望 了声学反馈控制技术今后可能的研究与发展方向。
| G( , t ) F ( , t ) | 1
（11） （12）
... ...
G ( , t . ...
y1 (t )
yS 1 (t ) yS (t )
那么该系统是不稳定的。 如果不稳定系统在这一临界频率f处被激 励 （即如果声源信号在f处含有非零频率分量） ， 那么在该频率处系 统将发生震荡。 对带有 （或没有） 声学反馈控制的扩音系统而言， 为定量描述其 可达的放大量， 人们习惯上定义一个称之为宽带增益因子的物理量 K(t)， 它是前向路径频率响应 G ( , t ) 的平均幅度， 并可从传递函数 即： G ( q , t ) 中提取，
Technologies for Acoustic Feedback Control: State and Future
LIANG Min 1，YE Jianmin 2
(ntai Eastern Technologies,Inc.,Guangzhou 510300,China; 2.School of Electronic Science and Engineering,National Univ.of Defense Technology,Changsha 410073,China)
（8）
那么
G11 ( q, t ) G1S (q, t ) G[, t ] G ( q, t ) G L1 ( q, t ) G LS (q, t )
MSG (t )[dB] 10 log 10 [log 10 ( BT60 / 22)] 3.8
至混音台， 并进行诸如动态量程处理和人工回响等数字域处理。 这 些混音信号然后被放大并送至 （经常） 分组安放的扬声器。 通常， 麦 克风和扬声器放置所遵循的准则是， 扬声器声音不直接碰击到麦克 风 （即扬声器和麦克风之间无直接的声学耦合） 。 但对于几乎所有的 扩音应用而言， 扬声器的声音经声学环境的边界 （如墙、 地板和天花 板） 和环境中的主客体不可避免地要发生反射。 这些反射构成了系 统中扬声器和麦克风之间的一种间接声学耦合。 上述的扩播音装置系统方案可模型化为如图2所示的离散时间 系统， 其中所涉及的连续时间信号均设为带限的， 以便可用一标准 采样频率 f s 来采样它们而获得相应的离散时间信号。 若记S个声源 信号为 vi (t （i=1， ) 2， …,S） ， 相应的S个麦克风信号记为 yi (t （i=1， ) 2， …,S） ， L个扬声器信号记为 ui (t（i=1， ) 2， …,L） ， 则图2所示的离散 时间闭环回路系统模型可由下述关系来表述：
Fij ( q, t ) f ij(0 ) (t ) f ij(1) (t ) q 1 f ij( nF ) (t ) q nF
2、声学反馈问题的数学表征
一个典型的扩播音装置系统方案如图1所示， 其中大量麦克风 放置于获取尽量多且有意义的声源信号之位置， 麦克风信号被路由
（6）
电声前向路径中， S个麦克风信号经混音和放大 （可能还进行某些其 它信号处理） 而获L个扬声器信号。 鉴于非线性动态处理 （例如压缩、 限幅等） 在此期间通常被涉及， 那么麦克风-扬声器对 （i,j） 间的前 向路径映射Gij· [ ,t]应表征为一非线性时变滤波器。 然而， 为能进行 闭环系统的稳定性分析， 通常假设前向路径可模型化为一线性时变 传递函数。 任取i和j， Gij[ · ,t]可表述为
G ( q , t ) K (t ) J ( q , t )
图 2- 带有 S 个麦克风和 L 个扬声器的扩播音系统离散时间模型
3、声学反馈控制技术研究现状
自动声学反馈控制方法可分为四大类型： 相位调制法、 增益降 低法、 空间滤波法和室内环境建模法。 以下就其研究现状分别予以 概述。
Fij ( q, t ) f ij(0 ) (t ) f ij(1) (t )q 1 f ij( nF ) (t )q nF
（15）
其中频率点集合P={ω:∠G(ω,t)F(ω,t)=2πn}， 这里n为整 数。 根据室内声学环境的统计分析， Schroeder[2]指出： 对于无声学 反馈控制的扩音系统， 若其带宽为BHz， 且混响时间为T60s， 则期望 的MSG可由下式计算：
其中q代表离散时间移位算子， 即 q k u j (t ) u j (t k ) 。 那么 （1） 式中
59
应用研究
的多信道反馈路径矩阵则可定义为一个S×L维多项式矩阵：
F11 (q, t ) F1L ( q, t ) F (q, t ) FS 1 (q, t ) FSL (q, t )
数字技术 与应用
应用研究
声学反馈控制技术的研究与展望
梁民 1 叶剑民 2*
(1.蓝钛东方科技发展有限公司 广东广州 510300; 2.国防科学技术大学电子科学与工程学院 湖南长沙 410073)
摘要： 本文首先综述了声学反馈控制技术的研究现状； 其次， 系统地描述和探讨了诸如相位调制反馈控制 （P F C ） 、 基于限波器的啸叫抑 制 （N H S ） 和自适应反馈抵消 （A F C ） 三类典型的声学反馈控制技术， 包括技术原理、 具体实现和相关问题讨论； 最后， 讨论并展望了声学反 馈控制技术今后可能的研究与发展方向。 关键词 ： 扩音； 声学 反馈； 相位 调制； 啸叫 检测； 限波 器； 自 适应 滤波 器； 去 相关 处理 中图分类号： TN91 2.3 文献标识码： A 文章编号： 1007-9416(2012)06-0059-18
（9）
（16）
定义增益余量为MSG和系统实际增益的差值， 那么基于系统的 音质考虑， 学者建议增益余量取为2～3dB以便避免可闻激振效 应 [2]。
进一步假设声源具有充分的方向性且离麦克风距离足够近， 以便把 从声源到麦克风的声学传递函数矩阵等效为单位阵。 尽管许多扩音系统由多个扬声器与麦克风构成， 但现有的声学 反馈控制方法大都针对单信道情况提出的。 为此， 本文将以单信道 方式来分析声学反馈问题和解释声学反馈控制方法， 从而暂时忽视 下标i和j。 然而在一特定方法可以扩展到多信道情况时， 本文将予以 评注。 在一个单信道扩音系统中， 自声源信号至扬声器信号的闭环 回路频率响应可表达为下式：
（5） u (t ) [u1 (t ), u2 (t ), uL (t )]T 而多信道声学反馈路径F(q,t)和电声前向路径特征G[.,t]则定义如 下： 在每对扬声器-麦克风 （j,i） 间 （这里j=1， 2， …， L,i=1， 2， …， S） ， 存在一声学耦合， 该耦合可由下述的声学反馈路径传递函数来 表述：
舞 台 L个 扬声器 信号
听 众 调音台
S个 麦克风 信号
U ( , t ) G ( , t ) V ( , t ) 1 G (, t ) F ( , t )