深圳市城市更新办法实施细则课件.ppt
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- 关 键 词:
- 深圳市 城市 更新 办法 实施细则 课件
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1、音響信号処理特論音響信号処理特論音響信号処理基礎音響信号処理基礎雑音抑圧雑音抑圧奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科音情報処理学講座猿渡洋(2011年6月17日)音声?音声信号特徴音声信号特徴 人間口発言語構造信号 基本周波数:男性平均125 Hz 女性平均250 Hz 構造:長時間平均的800 Hz平坦,800 Hz以上-10 dB/oct傾斜比較的 低周波数帯域集中信号実環境音声処理我耳音声信号我耳音声信号 口発原音声信号,空気媒体伝達,耳()到達 伝送際様変形加実環境変形要因 加法性変形:環境騒音,妨害話者 乗法性変形:室内残響(室内伝達関数),受音系装置音響歪 他変形:実環境発話状
2、態変化(Lombard効果)乗法性変形反射残響歪実環境変形要因原音声信号雑音加法性変形雑音等干渉)(ts)(fH)(tn)(ts?)()()(IFFT)(tntsfHts我実際受取信号加法性変形雑音特性 尺度:信号対雑音電力比(SN比)種類:計算機雑音,自動車雑音,話声,音楽実環境雑音 静:4550 dBA 広:6070 dBA 走行自動車内:6575 dBA 機:90 dBA以上dB)(E)(Elog10SNR2210tnts加法性変形(contd)1 m離場所音声信号 普通強発声会話音声(男性):66 dB 普通強発声会話音声(女性):63 dB実環境SNR 静:3025 dBA 広:15
3、5 dBA 走行自動車内:100 dBA 機:-15 dBA以下一般75 dB以上発声常実環境雑音意識必要乗法性変形残響空間伝達特性 尺度:残響時間(音停止-60 dB減少時間)尺度:波形歪(源波形変形雑音SNR)尺度:歪(振幅上SNR)実環境残響時間例 自動車内 :80100 msec 通常室内(小):300 msec以上 会議室:700 msec以上:2000 msec以上一般、部屋各壁吸音率小体積大部屋残響時間長、音声影響大変形変形波形変形他変形(発話状態変化)Lombard効果 雑音,過度残響,発話者発声音声自身変形現象具体的変形例 第一上昇 第二下降 傾変化 母音継続長長実環境変形音
4、声例原音声加法性変形 白色雑音SNR20 dB 白色雑音SNR0 dB 有色雑音SNR0 dB乗法性変形 壁一次反射 残響時間400 msec 残響時間900 msec 残響時間2500 msec加法性乗法性変形 白色雑音(SNR=20 dB)残響時間900 msec実環境信号処理加法性変形対処理 櫛形 乗法性変形対処理 正規化 逆 適応 MINT法1入力,装置規模小多点入力,装置規模大1入力,装置規模小多点入力,装置規模大基本原理:雑音定常利用,非音声区間信号雑音特徴量推定,雑音混音声特徴量雑音成分取除Noisy SpeechSilence DetectionNoiseEstimationS
5、t-DFTAnalysisAmplitudePhaseSt-IDFTOutput Speech(contd)具体的信号処理:時刻 雑音混信号,真音声信号,雑音信号時観測信号以下与窓位置m表短時間分析上関係周波数領域以下書)(ty)(ts)(tn)()()(tntsty),(),(),(mfNmfSmfY(contd)本方法以下信号推定行 雑音信号定常仮定,振幅入力推定雑音減算 位相関,入力信号使用方法推定出力信号)(ty),(arg/1|),(|E|),(|),(mfYjmemfNmfymfS|),(|EmfNm:非音声区間推定雑音,:減算調節一般2程度,1 or 2(contd)本方法利点
6、構造単純 定常雑音抑圧効果大本方法問題点課題 雑音抑圧発声 音声非音声区別 非定常雑音対処 減算調節決定例原音声雑音付加音声(SNR=0 dB,白色雑音)回復処理音声櫛形基本原理:音声周期的波形(周波数領域構造持)利用,音声基本周波数F0推定,雑音混音声信号対F0成分(整数)強調構造構成F0音声雑音観測信号周波数特性F0櫛形F0出力信号櫛形(contd)本方法利点 音声構造陽利用 非定常雑音程度対応可能本方法問題点課題 基本周波数雑音中推定 櫛形調節 構造持子音回復基本原理:本(主参照)用意主音声雑音観測,参照雑音観測仮定同時刻雑音参照受音,主雑音混音声差引 際,参照主伝達特性適応的同定適応使
7、用(contd)構成図:AdaptiveFilterOutput SpeechSpeechNoisePrimaryMicrophoneReference Microphone)(ts)()p(tn)()()p(tnts)()r(tn)()p(tn)(te)(ts伝達経路異注意)()r(tn)()p(tn(contd)具体的信号処理:主信号,音声信号成分,雑音信号以下成立参照雑音信号適切主信号減算,誤差算出)(ty)(ts)()p(tn)()()()p(tntstyT)r()r()r()r(T)r(T0)r()(.,),1(),(,)(.,),1(),0(where)()()()()(Ttntn
8、tnThhhtyihitntyteTinhnh)(teh(contd)音声信号雑音信号,相関無仮定,誤差以下与関最小化,最適係数以下得)(ts)()p(tn)r()p(T)r()r(TT2)p(22)r(T)p(2)(E,)(Ewhere2)(E)(E)()(E)(EndnnRhdRhhnhtntntstntsteJ)()r(tnJJh)opt(h)1(1)opt(dRh(contd)式(1)用最適係数求,音声信号無時間観測推定必要,LMS(Least Mean Square)法準最適係数逐次推定関瞬時勾配)()p(tnJhh 実際上困難場合多d)2()(2)()(2)()r(2nhhtete
9、tete(contd)LMS法式(2)瞬時勾配誤差期待値代用最急降下法適用,以下更新式得,回目反復値表,式(1)比,式(3)推定,多少揺真値収束知)3()(2)r(1nhhtejjjjj(contd)本方法利点 適応的雑音完全消去 式(3)使非定常移動雑音程度対応可能本方法問題点課題 式(1)用場合無音区間推定必要 式(3)収束性問題 参照配置大依存基本原理:本拡張多点受音処理系構成 複数並呼。空間選択性持,音声源方位到来信号強調雑音源抑圧可能 指向特性(空間対形成利得分布),性能評価図示歴史第一次大戦中軍第一次大戦中軍使用音響装置使用音響装置From“Array Signal Process
10、ing”,D.Johnson両耳音源方位同定両耳音源方位同定(生物自身持)(生物自身持)音源方位音源方位聞耳立聞耳立信号処理技術進歩発展構造基本構造:多数素子規則的配列各素子後段接続各素子出力総和素子配列形態,特性変化性能可変FilterFilterFilterMicrophoneArray OutputNoiseSpeech種類加算型:目的信号到来方位鋭指向特性形成 例:Delay and Sum(遅延和)Filter and Sum 等減算型:雑音到来方位指向特性死角形成 例:死角制御型 適応型 等構造単純性能対装置規模優秀加算型基本原理:目的信号同相化,到来方位(目的方位;look di
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