·310· 北京科技大学学报 1997年第3期 (a whtrywywhywlwaviy 图4脉冲响应准确性验证 (a)脉冲响应；b)纯延时.1-n1(④，2-n2(0,3(0,4-△nz() 时和比例放大的原始噪声，可看到误差明显增大，计算得e=-5.92dB,即△n()的均方根 是n()的均方根的1/3.只用纯延时描述声音信号的传播是很不准确的，用伪随机信号相关 法辨识所得的脉冲响应来描述这个动态过程则与真实情况很接近. 伪随机信号法辨识脉冲响应的优点是不受背景噪声干扰，验证实验中，背景噪声是频谱 很复杂的电炉炼钢噪声，声级达77dB,而所发伪随机信号声音的声级仅为70dB.在伪随机 信号重复发送次数q=5和40的情况下分别作了辨识实验，其他参数完全一样.g=5时脉冲 响应各部分都有背景噪声干扰的痕迹，与图4中的真实响应相差甚远；而q-40时脉冲响应则 通过40次重复平均基本消除了噪声千扰的影响，获得了满意的效果. 2在有源噪声控制中的应用 图5是三维空间自适应有源降噪(AANC)系统的一个单人单出模型.图5中系统通过传 声器micl和mic2采得噪声信号，由控制器Controller进行处理后把结果通过次级声源Sl发 出，此信号与原噪声信号NS在mc2处进行抵消.目前自适应有源降噪普遍采用的是滤波一 一XLMS算法 用高速信号处理器ADSP-2111实现此降噪系统，分别用2种滤波一XLMS算法进行了 降噪实验：第1种算法中用脉冲响应表示声音的传播；第2种算法中用纯滞后表示声音的传 播，结果如图6所示.图6中曲线1是源 噪声；曲线2是mic2采得的降噪点噪声 噪声源 信号；曲线3是Speaker2.发的抵消信号 micl mic2d 由图可看到当次级声源开始发声 控制器 后，降噪点的误差信号幅值明显减小， 可见此降噪系统的作用是显著的不过2 图5 SISO AANC系统 种算法的效果还是有差别的：图6(a)是用脉冲响应表示声音的传播，降噪结果为1IdB;图 6(b)是用纯滞后表示声音的传播，降噪结果6dB.这与前面的实验结果一致：由于脉冲响应比 纯滞后能更准确地反映信号的传播，所以在降噪实验中就表现为降噪效果的提高由此可见 在自适应有源降噪中，用脉冲响应表示声信号延时传播过程是较理想的，它可在运算量增加 不大的条件下比纯延时表示法获得更满意的降噪效果.. 3 10 . 北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 7 年 第3期 i ) 、 V长 v 、 ` 下 义 ’ V V V V “ , 丫丫 · ) } l * 从 }} A 入 几乃 , l} 2 . 八人八八八力 甘) l ’ , V洲 r ` , Y ,叮 VV 丫丫丫俨 } ’ ) ( . 八 }l劫 八 , 。 八人 . 。 人八八八 刁 ’ 1 {兰} ` 异谦 ’ v “ 丫丫V ” } } { 图4 脉冲 响应准确性验证 ( a ) 脉冲响应 ; 伪) 纯延时 . 1一 1 (t) , z 一 n Z ()t , 手会 2 ()t , 4 一彻 2 ()t 时和 比例 放 大 的原 始 噪声 , 可 看到 误 差 明显增 大 , 计 算得 e = 一 .5 9 2 d B , 即 △n : ( )t 的均方 根 是 。 : (l) 的均方 根 的 1 / 3 . 只用 纯延 时描述 声音 信号的传播是 很不 准确 的 , 用伪随机信号相 关 法 辨识 所得 的脉 冲响应来描述 这个 动态过程 则与真实情 况很 接近 . 伪随 机信号法 辨 识脉 冲 响应 的 优点是 不 受背景 噪声 干扰 , 验证实验 中 , 背景 噪声是 频谱 很 复杂 的 电炉炼钢噪声 , 声级 达 7 d B , 而 所 发伪随机信号 声音的声级 仅为 70 d B . 在伪随机 信 号 重 复 发送 次数 q 一 5 和 40 的情 况 下分 别作 了辨 识实验 , 其 他参数完 全 一样 . q = 5 时脉 冲 响应 各部 分都有背 景 噪声 干扰 的痕迹 , 与 图 4 中的真 实响应相 差甚 远 ;而 q 一 40 时脉冲 响应则 通过 40 次重复平 均基 本消 除 了噪声 干扰 的影 响 , 获得 了满 意 的效 果 . 2 在有源噪声控 制中的应用 图 5 是 三 维空 间 自适 应有 源 降噪 (A A NC ) 系统 的一 个单人 单出模 型 . 图 5 中系统通 过传 声 器 m ic l 和 而c2 采得 噪声 信 号 , 由控 制器 C o n otr ller 进行处理后 把结 果通 过次级 声源 lS 发 出 , 此 信 号 与原 噪声 信 号 NS 在 m icZ 处进 行抵消 . 目前 自适应 有 源降噪普遍 采 用的是 滤波 一 一 X L M S 算 法 [4 ] . 用 高速 信号 处理 器 A D S P 一 2 1 1 实现 此 降噪 系统 , 分别 用 2 种滤 波 一 X L M S 算 法进 行 了 降 噪实 验 : 第 1 种算 法 中用脉 冲 响应 表 示 声音 的传播 ;第 2 种 算法 中用纯 滞后 表示 声音 的传 播 , 结果 如 图 6 所示 , 图 6 中曲线 1 是源 噪声 ; 曲线 2 是 而 c2 采 得 的降 噪点噪声 信号 ; 曲线 3 是 S pe ak e rZ 发的抵 消信号 . 由图 可 看 到 当次 级 声 源 开始 发 声 后 , 降噪 点 的误 差 信号 幅 值 明显 减 小 , 可 见此 降 噪系 统的作 用是 显著 的 . 不过 2 一一匕生 _ , 耐 匕龚剑生{一一刊刁 场 图 5 51 5 0 A A N C 系统 种 算 法 的效 果 还 是 有 差 别的 : 图 6( a) 是 用 脉 冲响 应 表 示 声 音 的 传 播 , 降噪 结 果 为 l l d B ; 图 6( b) 是 用纯滞 后 表示 声 音 的传播 , 降噪结 果 6 d B . 这与 前面 的实验 结果 一致 : 由于脉 冲响应 比 纯滞 后 能更 准 确 地反 映 信 号 的传播 , 所 以 在 降噪实 验 中就 表现 为 降噪 效果 的提 高 . 由此可 见 在 自适应 有 源 降噪 中 , 用脉 冲响应 表 示声 信号 延 时传播过 程是 较理 想 的 , 它 可 在运算 量增 加 不大 的条件下 比纯 延时 表示 法获得 更满 意 的降噪效果