[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

说明书

本发明涉及一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除方法及装置，包括：1)信号发射模块发出扫频信号；2)信号采集模块采集房间声压；3)去噪前脉冲响应计算模块计算含噪脉冲响应；4)信噪比判定模块进行信噪比判定；5)测量次数确定模块确定测量次数；6)信号预分析模块选择去噪方法；7)叠加去噪模块对多次测量信号进行叠加；8)时频系数重构去噪模块对多次测量信号进行时频系数重构；9)去噪后脉冲响应计算模块计算去噪后的房间脉冲响应；10)音质参量计算模块计算音质参量；11)结果显示及存储模块，显示去噪前后测试信号特征和音质参量，并保存计算结果。与现有技术相比，本发明可有效提高现场音质测量的抗噪能力和精度。

技术领域

本发明涉及声学领域的测量技术，尤其是涉及一种基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除的方法及装置。

背景技术

脉冲响应是反映厅堂音质的重要物理量，从脉冲响应中可以直接计算出混响时间(RT60)、早期衰变时间(EDT)、清晰度因子(D50)、明晰度因子(C50)、响度因子(G)、双耳相关系数(IACC)等厅堂音质参量。准确地测量厅堂脉冲响应声信号对室内声学设计、音质验收和环境噪声控制技术的发展以及工程实践具有重要意义。现场脉冲响应测量过程中经常受到语音、交通和施工设备噪声干扰，特别是有观众的现场或施工期间的现场测量，噪声对测试的干扰几乎不可避免。对于脉冲响应的测量，为保证测量精度，一般要求实际声学测量过程中有较高的信噪比。如ISO3382中规定，对于混响时间的测量，要在信噪比达到35dB的情况下测量才有效，然而除了实验室及深夜安静的环境以外，现场测量很难达到这么高的信噪比。通常在信噪比小于25dB的情况下可导致测试无效，因此抗噪技术对于脉冲响应现场测量是十分必要的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种精确、快速、自动化程度高的基于房间脉冲响应重复测量的噪声去除方法及装置，在100～8000Hz范围内，可将测量脉冲响应所需的信噪比降低至10dB左右，大大提高了现场测量的精度和可靠性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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；

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；