基于自适应IIR陷波器的声反馈抑制方法
基于ⅱr陷波器应对频率失调的窄带anc系统新结构

基于ⅱr陷波器应对频率失调的窄带anc系统新结构
在窄带ANC系统中,频率失调是一种可能出现的问题。
为了处理频率失调,可以使用基于ⅡR陷波器的新结构。
基于ⅡR陷波器的新结构由两个陷波器组成,分别用于对准参考信号和主要干扰信号的频率。
每个陷波器由一个带通滤波器和一个相位锁定环组成。
在这个新结构中,参考信号和主要干扰信号分别通过带通滤波器进行滤波,以提取出所需的频率范围。
然后,滤波后的信号进入相位锁定环,该环根据输入信号的相位差来调整本地振荡器的频率,以确保参考信号和主要干扰信号的频率对准。
在这个结构中,当参考信号和主要干扰信号的频率失调时,相位锁定环会自动调整本地振荡器的频率,以重新对准频率。
这样,窄带ANC系统可以自动处理频率失调问题,从而提供更好的降噪效果。
需要注意的是,基于ⅡR陷波器的新结构对于频率失调的处理能力是有限的。
如果频率失调太大,可能需要使用其他更复杂的方法来处理。
数字信号处理中的噪声抑制方法详解

数字信号处理中的噪声抑制方法详解在数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)中,噪声是一个广泛存在的问题。
不同类型的噪声可以降低信号的质量,导致数据的丢失和误解。
因此,寻找有效的噪声抑制方法对于提高信号质量以及信号处理算法的性能具有重要意义。
本文将详细介绍数字信号处理中常见的噪声抑制方法,包括滤波器设计、降噪算法和自适应滤波技术。
一、滤波器设计滤波器是数字信号处理中最常用的噪声抑制方法之一。
它通过改变信号频谱中不同频率的幅度和相位来实现噪声的抑制。
常见的滤波器设计方法包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
1.1 低通滤波器低通滤波器(Low-pass Filter,LPF)能够通过滤除高频噪声来保留信号的低频成分。
其中一个常见的低通滤波器是FIR (Finite Impulse Response)滤波器,它通过将有限数量的输入样本与滤波器系数进行卷积得到输出。
另一个常见的低通滤波器是IIR(Infinite Impulse Response)滤波器,它与FIR滤波器不同之处在于其输出取决于前一时刻的输入和输出。
1.2 高通滤波器高通滤波器(High-pass Filter,HPF)能够滤除低频噪声并保留信号的高频成分。
与低通滤波器类似,高通滤波器也有FIR滤波器和IIR滤波器两种类型。
高通滤波器通常用于语音处理、音频处理和图像处理等应用中。
1.3 带通滤波器带通滤波器(Band-pass Filter,BPF)能够选择一定范围的频率,滤除不在该范围内的频率成分。
常见的带通滤波器有FIR滤波器和IIR滤波器。
带通滤波器常用于音频等信号的频率选择和比较。
1.4 带阻滤波器带阻滤波器(Band-stop Filter,BSF)也被称为陷波器,能够阻止某一特定频率范围内的信号通过。
常见的带阻滤波器有FIR滤波器和IIR滤波器。
带阻滤波器在去除特定频率的干扰信号方面有着广泛的应用。
基于IIR陷波的UWB窄带干扰抑制

2 l No 2 Ol , .
电 el . 3 e
EL C RONI W ARF E T C AR E
基 于 I 陷波 的 U I R WB窄 带 干 扰 抑 制
贾 占彪 陈 红 见 伟
( . 子 工 程 学 院 , 肥 2 03 ; .1 1 部 队 , 疆 84 0 ) 1电 合 30 7 2 6 7 1 新 4 0 0 摘 要 提 出 了一 种 基 于 I 陷 波 的 U I R WB窄 带 干 扰 抑 制 方 法 。 超 宽 带 脉 冲 通 过 I 陷 波 I R
其 他 无 线 窄 带 通 信 系统 共 存 的 同 时 , 有 良好 的 系统 传 输 性 能 。 具
关 键 词 超 宽 带 脉 冲 设 计 I 陷 波 器 干 扰 抑 制 I R
UW B r o Na r wb nd I t r e e c u p e so a n e fr n e S p r si n
来 降低 自身特定 频段 的功 率谱从 而使 U WB 系统避 开 窄带干扰 , 到与其 它 系统共 存 的 目 达
的 。 以 高斯 导 脉 冲 为 例 , 所 设 计 IR 陷 波 器 进 行 仿 真 验 证 , 就 陷 波 前 、 的 脉 冲 波 形 对 I 并 后
的通信 性 能进行 比较 。仿 真结 果表 明 : 陷波脉 冲具 有 良好 的 窄带干扰 抑 制能 力 , 实现 和 在
Bas d on I R e I Not h le c Fit r
Ja Zh n io i a ba Ch n Ho g e n Ja e in W i
( . lcrncE gn eigIs tt ,He i 3 0 7, hn ; U i 6 7 ,  ̄in 4 0 0 C ia 1 E et i n ier n tue o n i f 0 3 C ia 2. nt 1 1 Xi a g8 4 0 , hn ) e2 1
基于IIR滤波器的窄带干扰抑制技术仿真与实现

A sr c: A p l a o f eo d od r dpi tc R n t l r o jc o f B i c sq e c b ta t napi t no scn — re at e at eI oc ft r e t no N Indr t e u ne ci a — a vl i I hi e f r e i i e
式 中 ( 为 陷波频 率系数 , 为 陷波带 宽 系 k)
数, 改变 卢( ) k 和 可分别调整陷波角频率 ∞ 和
1 a -tn
时域的 自 适应滤波处理具有彻底的窄带干扰抑 制能力 , 但收敛速度不快 , 比较适合于处理慢变的窄
带干 扰 。我们将 自适 应滤 波器推 广 到格型 滤波器 结 构 , 型滤 波器 的每一 级具 有独立 收敛 的特 点 , 格 因此 可 以用来 克 服其 它 时 域 滤 波 器 收敛 慢 这 一 缺 点 [ 2 1 。 以前 常用 的 自适 应 FR滤 波 器 的 优 点 是 容 易 达 到 I 线 性相 位 ,缺点是 要达 到 陡峭 的截 止特性 需要 很高 的 阶数 , 而带 来很 大 的计算 负 担 , 阶数 高 的 FR 从 且 I
基金 项 目: 湖南省教育厅 资助科研项 目: 通信 系统电磁干扰及其控制方法研 究 ( 9 1 5 ) 0C 9 2
L“ . 一 』^ -^---- ^ : … … 一
自适应IIR陷波器在信号检测中的应用

第28卷 第2期2008年04月弹 箭 与 制 导 学 报Journal of Projectiles ,Rockets ,Missiles and Guidance Vol.28 No.2Apr 2008自适应IIR 陷波器在信号检测中的应用3韩慧鹏,梁 红,胡旭娟(西北工业大学航海学院,西安 710072)摘 要:自适应格型IIR 滤波器算法具有快速收敛和优良的数值特性,并能跟踪时变信号。
文中在基于简化格型IIR 滤波器的自适应陷波器的基础上,提出了基于自相关预处理后的自适应IIR 陷波器。
通过自相关预处理可以抑制噪声,提高信噪比。
仿真结果表明:该算法可以在很大程度上提高检测能力。
关键词:IIR 滤波器;自适应;自相关;检测中图分类号:TN 91117 文献标志码:ASignal Detection B ased on Adaptive IIR Notch FilterHAN Huipeng ,L IAN G Hong ,HU Xujuan(School of Marine Engineering ,Northwestern Polytechnical University ,Xi ’an 710072,China )Abstract :Adaptive lattice filter is featured with fast convergence and excellent numerical feature.It also can trace time 2varying signal.The algorithm presented in this paper based on simpliexes lattice IIR adaptive notch filter ,that is ,it im 2plements auto 2correlate processing before filtering.Auto 2correlate processing can retrain noise and increase signal 2to 2noise ratio effectively.Simulation experiments indicate that the algorithm can improve detection ability greatly.K eyw ords :IIR filter ;adaptive ;auto 2correlate ;detection1 引言通常水声信号中含有各种噪声,从噪声中检测有用信号,一种行之有效的方法是在回波信号到达之前,利用自适应横向FIR (有限长冲激响应:finite imp ulse response )滤波器对噪声进行抵消后,再对目标信号进行检测。
直扩系统中IIR格型滤波器抑制窄带干扰新方法与性能分析

直 扩 系统 中 IR 格 型 滤 波 器抑 制 窄 带 干 扰 新 方 法 与性 能 分 析 I
龚文 飞 吴 嗣 亮 李加 琪
f 京理 工大学信 息与电子学院 北京 10 8 ) 北 00 1
f 北京 交通 大学电子信 息工程学 院 北京 1 0 4 ) 0 04 摘 要 :该文提 出一种直扩系统中基于 I I R格 型陷波器 时域频域相 结合 的窄带干扰抑制新方法 , 该方法采用时域频
a a tv l .An l ss a d r s t f t e e p rm e t s o t a h r p s d me h d h e t r s a i z to n d p iey a y i n e ulso h x e i n h w h t t e p o o e t o a b t e t b l a i n a d s i r a - i r p r y t a r d to a d p i e NBIs p e so t o so R, n i i z st e dit r i n o h e ltme p o e t h n t a ii n l a tv a u pr s i n me h d fI I a d m n mi e h s o to f e t sg a n t e f l s p r s i n o a r w— a d i t r e e c . i n l h u l u p e so fn r o b n n e f r n e i
r et n b n wit f I n th ftri h rq e c o i ban d a a t e codn oteerr f e ci a d d ho R oc l tefe u nyd mani o tie d pi l a cr igt h ro j o I ie n s vy o r u nyet f q ec si t na ditr rnet g a t . e h R n thftr o fc n s r dutdt l a d e mai n ef e c s n lai Th nt e I oc l ef i t eaj se i y n o n e oi r o I i ec i e a me
自适应声反馈抑制技术及其应用

自适应声反馈抑制技术及其应用熊坚【摘要】介绍扩声系统中自适应声反馈抑制技术及其原理,并结合目前市面上常见的反馈抑制器产品,分析其技术应用.【期刊名称】《演艺科技》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】4页(P46-49)【关键词】扩声系统;自适应技术;声反馈抑制;产品;应用【作者】熊坚【作者单位】扬州明德科技有限公司,江苏扬州 225001【正文语种】中文声反馈是现场扩声中最令人头疼的问题。
声反馈会造成再生混响,严重影响语音清晰度,限制系统传声增益的提高,并使声音产生失真。
当声反馈严重时,会产生自激啸叫,使整个系统无法正常工作,甚至使扬声器(特别是其高音单元)受损。
因此,目前扩声系统常常使用“反馈抑制器”来抑制声反馈。
1.1 利用参量均衡器构成的带阻滤波器传统的声反馈抑制方法主要是利用参量均衡器构成的带阻滤波器即陷波器来完成的。
这种反馈抑制器有多个(通常为12~24个)陷波器,其中一部分陷波器设置成固定滤波器,在系统调试时,当检测到某个频率的声反馈信号时,就会在该频率激活一个相应的滤波器,使该频率的增益降低,于是该频点的声反馈被抑制,这样就可以对该声场的一些主要声反馈频点进行衰减。
另一部分陷波器设置成活动滤波器,以便对使用中的系统可能产生的声反馈随时进行抑制。
然而,这种方式存在着一定的局限性。
最明显的问题就是,有时不能识别某些反馈声信号,原因是这种方式本质上仍是均衡器。
频率均衡是由滤波器构成的,对不同频率的不同均衡度必然造成它们之间的相位误差。
对于双声道或多声道系统,不同声道的不同均衡度又会造成声道之间的相位误差,这样便会在一定程度上影响音质和声像位置,从而产生不理想的结果。
同时,扩声现场的声学环境也常常随着各种外在条件而变化,特别是听众的数量和不同季节衣着的改变都会明显影响声反馈频点的频率,虽有活动滤波器来应付,但常常并不能及时、准确地启动而进行抑制。
因此,这种方法往往对建筑声学、电声设备和系统操作都有较高的要求,但在特定声学环境中如果调试得当,还是能有良好的抑制效果。
自适应滤波器在反馈啸叫抑制中的应用研究

自适应滤波器在反馈啸叫抑制中的应用研究
作者:李波
学位授予单位:中国科学院声学研究所
1.郑君里.应启珩.杨为理信号与系统 2000
8.R Wang.R Harjani Suppression of acoustic oscillations in hearing aids using minimum phase techniques 1993
9.JM Kates Room reverberation effects in hearing aid feedback cancellation 2001(01)
10.B Rafaely.M Roccasalva-Firenze Control of feedback in hearing aids - a robust filter design approach 2000(06)
11.B Rafaely.M Roccasalva-Firenze.E Payne Feedback path variability modeling for robust heating aids 2001(05)
20.JM Kates Constrained adaptation for feedback cancellation in hearing aids 1999(02)
21.H-F Chi.S X Goa.S D Soli.A.AIwan Band-limited feedback cancellation with a modified filtered-X LMS algorithm for hearing aids 2003
42.T Painter.A Spanias Perceptual coding of digital audio 2000(04)
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的初始值 卢() 0, 0= 步长 = . 1 抑制后 的输 出信 0 0。 0 号 Y n 和陷波系数 () 的结果分别如图3 和图4 所示。
从 仿 真 结果 可 以看 出 , 系 统抑 制频 率 为 ∞=r3的 该 ' r / 正弦信号所 花费 的时间为 O2s . 。
p 为奇数
上 述 自适应 算法 表达 式 ( 1 就是 Sg — MS 小 1) i L 最 n 均 方误 差准 则 。这种 算 法具 有 高速 、 复杂 度低 、 易 容
立 即将 其 消 除 。所 以 , 于梯 度 的 S n L 最小 均 基 i — MS g
方误 差算法 比其他算 法合适 。该算法具 有高速 、 低复 杂度、 易于 实现 等特 点 。实验 的仿 真结果 表 明 , 系 该
448 .
[] 蔡 以 松. 反 馈 抑制 技 术 及应 用 【1电声 技 术 , 0 3 2 声 J_ 2 0
( 2 :7 2 . 1 )2 — 9
[] L O WAS A , U C A A D 3 E T S NA W P N H L R R, IA H SL P AN
W . Ad p i e o i g a c le u i g d p i e I a tv h wln c n e l r sn a a t I R v
n
数 字信号 处理 6 6 6囿0 响圃0 0 @岛 回 , ⑨@ s6
文 章 编 号 :0 2 8 8 {0 10 - 0 2 0 10 — 6 4 2 1 )9 0 5 - 3
基于 自适应 IR陷波器 的声反馈抑制 方法 ・ 技 ・ I 实 术 用
刘 杰, 官洪运 , 蒋静 学, 范泳文
( 1 1)
4 结 论
笔者 提 出 了一 种 声反 馈抑 制 系统 的实 时实 现方
法 。该 系统 需 要快 速 的 自适 应系 统在 啸 叫声产 生时
取 p l 则 自适 应 算 法 调 整 陷 波 系 数 的 表 达 =,
式 为
卢n1卢n s{n(] () (’ +) (一・nsy )g ) 1 = ) g[ n・ 2 g
实现实时应用的优点 。 g n 表示梯度信号 , () 其表达
0n= ( xn 1x 一) (一), 一) ( [n (一) ( 2yn 1)n 2 ) ) n ( ]
() 3
式为
gn 0n () ()
(3 1)
w 1 1一 ( ) =卢 ( 一 ] )
N = a r co s c
弦波 , 在声 反馈 过 程 中频 率保 持 不变 , 2 5k z 具 为 ~ H (
现在 , 波系数 ‘ 按 如下 准则进 行调 整 : 陷 ” 使
.卢= (( 最  ̄ =时,个 则 称 , )E1n 小。 i2 这 准 被 为 ( y) p
L 最小均方 误差 准则 。在 本研究 中 , = , MS 取p l 被称作
反馈 。
【 关键词 】声反馈抑制 ; 自 适应 ;I I R陷波器 ;D P S
【 中图分类号】T 9 1 N 1. 7
【 文献标识码】 A
L U i , GUAN Ho g u I Je n y n, JANG ig u , F n we I Jn x e AN Yo g n
其中正负号函数 snx = / g() x[I x 。于是式 () 8 可以
变换成
卢n 1 卢n- .. (] ( , 为偶 数 (+) ( /p[ 凡 O n p = ) x y )~y ) (+)/n一 ・・g (] n 1 3 ) P[n n ・ = ( sy ) [( O() yn yn, )
O 以确定 陷波带宽 B Yn 的定 义为 L 可 W。 ()
( 1 )
声音动态 损失 , 故应 尽量少用 这种方 法 。第三种 方法 是使 用 自适 应 声反馈 抑制 系统 , 这是 抑制 声反馈 最
有效 的方 法 , 但是 这种方法 在识别声 反馈路径 时需要 调整大量 的系数 , 导致 系统低速 、 高复杂度 。
进行 。更严 重的是 , 烈的啸 叫还 可能会烧 毁系统 中 剧 的放 大器或扬声 器 中的高音 单元u 。而且在 一些要求
高 的场 合 , 如重 大 的演 出活动或 者重 要 的会议 , 根本
不允 许 出现 啸 叫。因此 , 如何 有 效地抑 制声 反馈 , 避
免产 生啸 叫 , 是扩声 系统 中的一个重要课 题 。
【 bt c n aate aosc  ̄ dak cnee ui dpi I o h f e i pe n d h e o A s at dpv cut ebc aclr s g aate I nt lr s r et .T e m t d r 】A i i l n v R c i s e t h
( 东华 大学 , 海 2 12 ) 上 0 6 0
【 摘
要 】提 出 了一种利用 自 适应 I I R陷波器 抑制声反馈 的方法 。该方 法根据 S n L S i — M 最小均方算法调整 陷波系 g
数 , 用 的D P是 1 使 S 6位定 点处理 器 T 30 5 。在不 同条件 下 的实验 结果表 明 , 方法 能快速 、 MS 2 C 0 该 有效地 抑 制声
生 的啸叫 。为 了减 少 目标信 号的失真 , 推荐 的陷波器
具 有很窄 的带 宽。抑制 系统使用二 阶 I I R陷波器 的级
联形式 , 图 1 如 所示 。
和传 声器 , 遍存在声 反馈现象 。声 反馈 的产生会直 普
接导 致声音 出现失真 。当反馈较严 重时 , 会引起 啸 则
叫。 啸叫声 不但损 伤人 耳 , 也使 讲话 、 演无 法顺 畅 表
【 e od 】 c sc ̄ dak dp v;I o hf e;D P K yw rs ao t ebc ;aate I nt lr S ui i R c i t
1 引言
在 当今各种扩 声 系统 中 , 由于 同时使用 了扬声器
笔者提 出使用 自适应 I I R陷波器抑 制声反馈 时产
堕 熊 生堑 簋塑 3 妻 煎 蔓鲞Q I I 5
数 字信 号处理 6 ⑨ ⑨6囿0 S6 响囿0 0 @ 6 , ⑥@ 响⑨
a l e ytm C/ E E A i- aicC nee c n mpi rss [ 】I E s P cf ofrn eo i f e / a i C mm nct n , P C 【.]I E rs,0 74 5 o u iai s A C .S1 :E EP es2 0 :4 - o .
现有抑 制 声反馈 的技术 中 , 其一 是使 用移 频器 , 它 能将声音 信号 的频 率增加一个 频率 , 坏产生声 反 破 馈 的条件 , 而抑制 了声反馈 。但是移频 器的使用 具 从 有一 定 的局 限性 , 只能用 于语 言扩声 , 音乐 节 目则 对 不 能使 用 , 因为 即使 非常 小 的移 频也 会改 变音 程 , 很
式中, ) Y0) X 和 分别表示陷波器的输入 () 2 / 和
输出 Yn 的 变换 ;为陷波系数 ;表示极半径。由 () 卢
Y n = () () 0 n W
() 2
国堕 熊 2生 鲞Q 宴 煎Q 蔓 篁塑 】 !
数 字信号 处理 , 、 ⑥6 ⑨闶囿0 ⑥ ⑨6囿0S6 @@s 6 岛响
容 易 听得 出来 。其 二是 使用压 限 器 , 方法 能有 效 该 地抑 制声 反馈 。但 是采 用压 限器 抑制声 反馈 会带 来
21 Sg — MS . i L n 最小均方误差 准则
2 自适 应 I I R陷波 器
本 文使用 的二 阶 I I R滤波器 的传 递 函数为
y = 杀 ) z )
M e h d o o s i e d a k S p r s i n Ba e n Ad p i e I R t h F le t o f Ac u t F e b c u p e s s d o a t I No c i r c o v t
( o g u n e s y h n h i2 1 2 ,C ia D n h a U i ri ,S a g a 0 6 0 hn ) v t
p o e s i h u e - o n u e y t m.Th e p r n a e u s h w t a t e r c s n t e f rd p i t n mb r s se e x ei me tl r s h s o h t h me h d c n u p e s c u t t o a s p r s a o s c i  ̄e b c a i l n f c iey fr d f r n o d t n . d a k r p d y a d ef t l o i e e t c n i o s e v f i
B 1(一 W=T1 )
统如 图 2 示 。该 系 统 由传声 器 、 率放 大 器 、 所 功 扬声 器 、S 、 D K 计算机组成 。D K的采样频率设置为 1 Hz S 8 k , 这就要求 D K的输入 信号 的频 率不能 超过 9k z S H 。经 试 验发现 , 叫信 号是一个 幅度一致 的单一频 率 的正 啸
0n= n 1yn 1 [ 一 ] ] 1 ( 其中,() (一) (一),= ( )。 4 ) 3 仿 真分析
基于 I I R自适应 陷波器 的声反 馈抑制实 时应用 系
另外 , 陷波频率 和 陷波 带宽 B 的定义 为
I/ 】
、
() 5 L
() 6
弦 信 号 的 频率 为 (=n3, 正 弦 波振 幅是 统 一 的 。 【" 该 J ' / 要抑 制 啸 叫声 , 使用 前 文所 述 的基 于 Sg— MS 小 i L 最 n