Исследование применимости ДПФ-модулированного банка фильтров в системах со значительным усилением спектральных составляющих
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-6-14-22
Аннотация
Целью работы является исследование применимости ДПФ-модулированного банка фильтров в системах, требующих значительного усиления спектральных составляющих, таких как слуховой аппарат. Приведено описание метода анализа / синтеза звукового сигнала на основе кратковременного преобразования Фурье (КВПФ), используемого в большинстве систем обработки речевой информации. Показано, что ДПФ-модулированный банк фильтров является обобщением метода обработки на основе КВПФ. В системе анализ / синтез на основе ДПФ-модулированного банка фильтров входной сигнал разделяется на субполосы, проходя через банк фильтров анализа, далее происходит усиление сигнала в каждой субполосе, конечным этапом является восстановление сигнала с помощью банка фильтров синтеза. Однако в цифровых системах со значительным усилением спектральных составляющих из-за разницы в коэффициентах усиления для каждой субполосы результирующий сигнал после восстановления имеет искажения. В работе приводятся выражения для функции искажений и функции спектрального наложения, позволяющие оценить величину искажений, возникающих в системе анализ / синтез ДПФ-модулированного банка фильтров. Также предложены эффективные алгоритмы расчета функции искажений и функции спектральных наложений. В дальнейшем планируется разработка процедуры оптимизации ДПФ-модулированного банка фильтров, основанной на предложенных эффективных алгоритмах расчета функций искажений и спектральных наложений банка фильтров.
Об авторах
Н. С. Санько
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Санько Никита Сергеевич, ассистент кафедры электронных вычислительных средств Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6
М. И. Вашкевич
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры электронных вычислительных средств Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники
Минск
Список литературы
1. Вашкевич М.И., Азаров И.С., Петровский А.А. Цифровые банки фильтров для современных задач обработки звуковых сигналов. Доклады БГУИР. 2019; 2:100-111.
2. Schasse A., Gerkmann T., Martin R. Two-stage filter-bank system for improved single-channel noise reduction in hearing aids. IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing. 2014;23(2):383-393.
3. Kurbiel T., Göckler H. G., Alfsmann D. A Novel Approach to the Design of Oversampling Low-Delay Complex-Modulated Filter Bank Pairs. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. 2009: 1-13. DOI: 10.1155/2009/692861.
4. Клионский Д.М., Куприянов М.С., Орешко Н.И. Модели и алгоритмы обработки вибрационных сигналов и мониторинга широкого частотного диапазона. Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2016;5:25-41.
5. Goodwin M.M. The STFT, Sinusoidal Models, and Speech Modification. Springer Handbook of Speech Processing. 2008;229-258. DOI: 10.1007/978-3-540-49127-9-12.
Рецензия
Для цитирования:
Санько Н.С., Вашкевич М.И. Исследование применимости ДПФ-модулированного банка фильтров в системах со значительным усилением спектральных составляющих. Доклады БГУИР. 2021;19(6):14-22. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-6-14-22
For citation:
Sanko N.S., Vashkevich M.I. Research of application of DFT-modulated filter bank in systems with significant spectral component amplification. Doklady BGUIR. 2021;19(6):14-22. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-6-14-22
Просмотров: 461
Послать статью по эл. почте 