[发明专利]基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除方法及装置

权利要求书

1.一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)信号发射模块通过依次连接的数字信号生成单元、数模转换卡、功率放大器和扬声器向房间内发出线性扫频声信号；

2)信号采集模块通过依次连接的传声器、前置放大器、模数转换卡和数字信号接收单元，采集房间测点处的声压信号，并将其发送给去噪前脉冲响应计算模块；

3)去噪前脉冲响应计算模块把采集到的信号与扫频信号的数字信号作运算，获得房间的脉冲响应，并将其传送给信噪比判定模块；

4)信噪比判定模块利用去噪前脉冲响应计算得到原始条件下的信噪比，判断其是否达到音质参量计算的信噪比阈值，如果满足，则将脉冲响应传送给音质参量计算模块，如不满足，则将信噪比传送给测量次数确定模块；

5)测量次数确定模块根据信噪比条件确定重复测量次数；

6)信号预分析模块对采集到的信号进行时频特性分析，并据此选择降噪方法：叠加去噪或时频系数重构去噪；

所述的信号预分析是对采集到的信号进行离散Gabor变换：

其中，W＝exp(j2π/N)；是时频分析系数的幅值；是采集的声压时域信号；ΔM是时域分析步长；ΔN是频域分析步长；是Gabor变换的分析函数；通过信号预分析得到采集信号时频分析，对噪声特性给出直观判断；

7)叠加去噪模块将多次测量的信号进行叠加，实现噪声抑制和有用信号增强，得到去噪后的信号，并发送给去噪后脉冲响应计算模块，并执行步骤9)；

8)系数重构去噪模块将多次测量的信号进行时频系数重构，实现环境中噪声去除，得到去噪后的信号，并发送给去噪后脉冲响应计算模块，并执行步骤9)；

9)去噪后脉冲响应计算模块把去噪后的声压信号与扫频信号的数字信号作运算，获得去噪后的房间脉冲响应，并发送给音质参量计算模块；

10)音质参量计算模块利用去噪前、后的脉冲响应计算音质参量，并发送给结果显示及存储模块；

11)结果显示及存储模块显示去噪前后的声压信号曲线、脉冲响应曲线、声压级下降曲线、音质参量计算结果，并存储其数字信号与计算结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法，其特征在于，所述的数字信号生成为一数字信号生成单元，所述的数字信号生成单元生成信号的计算过程如下：

其中，A是信号幅值；T是信号总时长；t是时间变量；f1是截止频率下限；f2是截止频率上限。

3.根据权利要求1所述的一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法，其特征在于，所述的信号采集部分采用触发采集，保证多次测量采集到的信号逐点一一对应，并将采集到的信号发送给去噪前脉冲响应计算模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法，其特征在于，所述的去噪前脉冲响应计算模块是利用信号发射模块中调制的数字线性扫频信号e₀(t)与测点采集到的声压信号x(t)作计算，获得该测点关于房间的含噪声压脉冲响应p(t)，并将其传送给信噪比判定模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法，其特征在于，所述的信噪比判定模块利用脉冲响应计算信噪比，根据信噪比大小判定是否达到信噪比阈值：即如果信噪比大于25dB，则发送给音质参量计算模块，如不满足，则发送给测量次数确定模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法，其特征在于，所述的测量次数确定模块，根据信噪比大小确定重复测量次数：信噪比为15—25dB重复测量5次，信噪比为5—15dB的重复测量10次。

7.根据权利要求1所述的一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法，其特征在于，所述的叠加去噪模块，用于将多次测量的信号进行时域叠加，实现有用信号增强和无规噪声抑制，然后将处理后的信号发送给去噪后脉冲响应计算模块。