基于双层统计最优近场声全息的声场分离技术

2.声学测试技术及进展

LMS 声学测试与分析——声源识别

目录
1 2 3 4 5 6 LMS 总体声学解决方案 LMS 声源识别技术 LMS 声源识别产品 LMS 传统声全息技术 LMS HDCam 声学照相机 LMS 内场声源识别技术

声学试验涵盖哪些领域? 与客户需求有什么样的相关性?
这个声音正常么? 为什么听上去不舒服? 声品质
回放/滤波，心理声学指标，客观及主观评价
声音是从哪里发出来的? 声源识别
声强 – 波束成型声全息 – 声聚焦车外 & 车内噪声源识别
根源是什么? 声源? 传递途径? 声振耦合分析工程
传递路径分析声源量化排序声振耦合模态分析
Intensite dBA 91 90 89 88 87 86 85 84 83
需要用什么样的材料来降低噪声?
材料及部件测试
吸声，传递损失驻波管法，现场试验法，试验室法
产品是否满足标准要求?
声功率 & 通过噪声
声压法 & 声强法试验室内，车内，试车场
是否满足产品质量目标? 声学分析仪
声级计，Leq连续等效声压级，倍频程，响度，语言清晰度,..
3 copyright LMS International - 2008

LMS 声源识别技术

声源识别
为什么要做声源识别? 声压测试无法解释分析各个声源的贡献量? 测试声压不能分析声能量是如何传播流动的?
Intensite dBA 76 75 74 73 72 71 70 69 68
声压图显示出有3个声源而实际上只有2个声源 (干涉)
声源识别需要专门的技术声强法 (一般来说仅适合于稳态声源) 远场波束成型 (+声聚焦) 近场声全息 (+声聚焦)
5 copyright LMS International - 2008

全息照相实验的报告材料

全息照相实验报告程子豪 2010035012 少年班01 一、实验目的： 1．了解全息照相记录和再现的基本原理和主要特点； 2．学习全息照相的操作技术； 3．观察和分析全息图的成像特性。二、实验原理： 2.1全息照相原理的文字表述：普通照相底片上所记录的图像只反映了物体上各点发光（辐射光或反射光）的强弱变化，显示的只是物体的二维平面像，丧失了物体的三维特征。全息照相则不同，它是借助于相干的参考光束和物光束相互干涉来记录物光振幅和相位的全部信息。这样的照相把物光束的振幅和相位两种信息全部记录下来，因而称为全息照相。全息照相的基本原理早在1948年就由伽伯（D. Gabor）发现，但是由于受光源的限制（全息照相要求光源有很好的时间相干性和空间相干性），在激光出现以前，对全息技术的研究进展缓慢，在60年代激光出现以后，全息技术得到了迅速的发展。目前，全息技术在干涉计量、信息存储、光学滤波以及光学模拟计算等方面得到了越来越广泛的应用。伽伯也因此而获得了1971年度的诺贝尔物理学奖。全息照相在记录物光的相位和强度分布时，利用了光的干涉。从光的干涉原理可知：当两束相干光波相遇，发生干涉叠加时，其合强度不仅依赖于每一束光各自的强度，同时也依赖于这两束光波之间的相位差。在全息照相中就是引进了一束与物光相干的参考光，使这两束光在感光底片处发生干涉叠加，感光底片将与物光有关的振幅和位相分别以干涉条纹的反差和条纹的间隔形式记录下来，经过适当的处理，便得到一张全息照片。具体来说，全息照相包括以下两个过程： 1、波前的全息记录利用干涉的方法记录物体散射的光波在某一个波前平面上的复振幅分布，这就是波前的全息记录。通过干涉方法能够把物体光波在某波前的位相分布转换成光强分布，从而被照相底片记录下来，因为我们知道，两个干涉光波的振幅比和位相差决定着干涉条纹的强度分布，所以在干涉条纹中就包含了物光波的振幅和位相信息。典型的全息记录过程是这样的：从激光器发出的相干光波被分束镜分成两束，一束经反射、扩束后照在被摄物体上，经物体的反射或透射的光再射到感光底片上，这束光称为物光波；另一束经反射、扩束后直接照射在感光底片上，这束光称为参考光波。由于这两束光是相干的，所以在感光底片上就形成并记录了明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的形状和疏密反映了物光的位相分布的情况，而条纹明暗的反差反映了物光的振幅，感光底片上将物光的信息都记录下来了，经过显影、定影处理后，便形成与光栅相似结构的全息图—全息照片。所以全息图不是别的，正是参考光波和物光波干涉图样的记录。显然，全息照片本身和原来物体没有任何相似之处。 2、衍射再现物光波前的再现利用了光波的衍射。用一束参考光（在大多数情况下是与记录全息图时用的参考光波完全相同）照射在全息图上，就好像在一块复杂光栅上发生衍射，在衍射光波中将包含有原来的物光波，因此当观察者迎着物光波方向观察时，便可看到物体的再现像。这是一个虚像，它具有原始物体的一切特征。此外还有一个实像，称为共轭像。应该指出，共轭波所形成的实像的三维结构与原物并不完全相似。

接种、分离纯化和培养技术

接种、分离纯化和培养技术一、接种将微生物接到适于它生长繁殖的人工培养基上或活的生物体内的过程叫做接种。１、接种工具和方法在实验室或工厂实践中，用得最多的接种工具是接种环、接种针。由于接种要求或方法的不同，接种针的针尖部常做成不同的形状，有刀形、耙形等之分。有时滴管、吸管也可作为接种工具进行液体接种。在固体培养基表面要将菌液均匀涂布时，需要用到涂布棒。（图３－３）图３－３接种和分离工具 1．接种针 2.接种环3.接种钩4.5.玻璃涂棒6.接种圈7.接种锄8.小解剖刀常用的接种方法有以下几种：１）划线接种这是最常用的接种方法。即在固体培养基表面作来回直线形的移动，就可达到接种的作用。常用的接种工具有接种环，接种针等。在斜面接种和平板划线中就常用此法。２）三点接种在研究霉菌形态时常用此法。此法即把少量的微生物接种在平板表面上，成等边三角形的三点，让它各自独立形成菌落后，来观察、研究它们的形态。除三点外，也有一点或多点进行接种的。３）穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的动力时常采用此法。做穿刺接种时，用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是：用接种针蘸取少量的菌种，沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺，如某细菌具有鞭毛而能运动，则在穿刺线周围能够生长。４）浇混接种该法是将待接的微生物先放入培养皿中，然后再倒入冷却至45°C左右的固体培养基，迅速轻轻摇匀，这样菌液就达到稀释的目的。待平板凝固之后，置合适温度下培养，就可长出单个的微生物菌落。５）涂布接种与浇混接种略有不同，就是先倒好平板，让其凝固，然后再将菌液倒入平板上面，迅速用涂布棒在表面作来回左右的涂布，让菌液均匀分布，就可长出单个的微生物的菌落。６）液体接种从固体培养基中将菌洗下，倒入液体培养基中，或者从液体培养物中，用移液管将菌液接至液体培养基中，或从液体培养物中将菌液移至固体培养基中，都可称为液体接种。７）注射接种该法是用注射的方法将待接的微生物转接至活的生物体内，如人或其它动物中，常见的疫苗预防接种，就是用注射接种，接入人体，来预防某些疾病。８）活体接种活体接种是专门用于培养病毒或其它病原微生物的一种方法，因为病毒

近场光学原理简介(转载)

近场光学原理简介(转载） 2011-05-08 16:05:48| 分类：SEM基础 | 标签：精密测试纳米光学衍射极限分辨率远场光学|字号订阅作者：王佳教授（转载请注明）清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室纳米光学/近场光学实验室所谓近场光学，是相对于远场光学而言。传统的光学理论，如几何光学、物理光学等，通常只研究远离光源或者远离物体的光场分布，一般统称为远场光学。远场光学在原理上存在着一个远场衍射极限，限制了利用远场光学原理进行显微和其它光学应用时的最小分辨尺寸和最小标记尺寸。而近场光学则研究距离光源或物体一个波长范围内的光场分布。在近场光学研究领域，远场衍射极限被打破，分辨率极限在原理上不再受到任何限制，可以无限地小，从而基于近场光学原理可以提高显微成像与其它光学应用时的光学分辨率。 1.远场光学的衍射分辨极限远场光学的分辨率受到衍射效应的限制。1873年，德国科学家阿贝（Abbe）根据衍射理论首次推导出衍射分辨极限，即能够被光学分辨的两点间的距离总是大于波长的一半。后来，瑞利（Rayleigh）将阿贝衍射理论归纳为一个公式：（1-1）这就是人们所熟知的瑞利判据。该判据表明，当且仅当物体上两点之间的距离d大于或等于不等式右边所规定的量时，才被看作是分开的两点。这个量与入射光在真空中的波长l、物方折射率n以及显微物镜在物方的半孔径角q有关。

nsin(q)通常也被称作数值孔径（Numerical Aperture，N.A.）。由瑞利判据可知，提高分辨率包括两种方法：其一，尽可能选择短的辐射波长，如利用蓝光、紫外光、x射线、电子等；其二，提高数值孔径，但若不考虑较少和较难使用的油浸物镜（N.A. = 1.5左右）与固体浸没透镜，数值孔径的最大值不超过1，因此远场光学的分辨极限最高只能达到波长的l/2。 2.近场光学的超衍射极限分辨率当光和物体发生相互作用后，在物体表面（xy面）形成携带物体信息的光场分布，可以使用该场（即z= 0平面上的场）的复振幅的分布特性来表示样品。与空间频谱的关系由傅立叶变换确定：（1-2）fx、fy分别为沿x、y方向的空间频率分量，反比于物体的结构尺寸。当光传播到探测平面z时，复振幅和空间频谱满足同样的关系：（1-3）光场分布满足标量亥姆霍兹方程：（1-4）其中，为总空间频率。将式1-3代入式1-4得：（1-5）为待定系数，由初始条件确定。z= 0处为物平面，其空间频谱为

结晶分离技术

结晶分离技术摘要：概述了结晶分离技术的原理, 综述了冷却剂直接触冷却结晶、反应结晶、蒸馏结晶耦合、氧化还原结晶液膜、萃取结晶、磁处理结晶等结晶分离方法。并且介绍了结晶分离新技术在一些领域的应用。关键词：结晶；分离；应用；溶液结晶在物质分离纯化过程中有着重要的作用, 随着工业的发展, 高效低耗的结晶分离技术在石油、化工、生物技术及环境保护等领域的应用越来越广泛, 工业结晶技术及其相关理论的研究亦被推向新的阶段, 国内外新型结晶技术及新型结晶器的开发设计工作取得了较大进展。结晶理论的发展结晶分离过程为一同时进行的多相非均相传热与传质的复杂过程。多年来,众多研究者在结晶热力学、结晶成核、晶体生长动力学、结晶习性、晶体形态及杂质对结晶过程的影响等方面进行了大量基础性研究并提出了描述结晶过程的理论[1 ] ,例如,粒数衡算理论及其相关理论、评价熔融结晶过程以及熔化过程的一些关系式的提出等; Kirwan 和Pigford 基于活化状态模型发展了熔融液中晶体生长的界面动力学绝对速度理论[2 ] ;将计算流体力学的方法与粒数衡算理论相结合,通过模拟的方法揭示沉析动力学和流体力学之间的相互作用等。结晶是一个重要的化工过程,溶质从溶液中结晶出来要经历两个步骤:晶核生成和晶体生长。晶核生成是在过饱和溶液中生成一定数量的晶核;而在晶核的基础上成长为晶体,则为晶体生长。影响整个结晶过程的因素很多,如溶液的过饱和度、杂质的存在、搅拌速度以及各种物理场等。例如声场对结晶动力学的影响,张喜梅等[3 ]就系统地研究了声场对溶液成核、溶液稳定性及晶体生长的影响,并深入探讨了其影响机理,为创造一种靠外力场强化工业结晶过程新单元操作提供了理论依据,将促进溶液结晶理论的发展。在过饱和溶液中附加声场,会产生空化气泡,气泡的非线性振动以及气泡破灭时产生的压力,使体系各点的能量发生变化。体系的能量起伏很大,使分子间作用力减弱,溶液粘度下降,增加了溶质分子间的碰撞机会而易于成核,且气泡破灭时除产生的压力外,会产生云雾状气泡,这有助于降低界面能,使具有新生表面的晶核质点变得较为稳定,得以继续长大为晶核。这些都丰富了结晶理论,为结晶理论的进一步发展开辟了新领域。结晶过程所形成的组织结构主要由结晶过程固液界面的形态、晶体生长特征所决定。近年来,国际上越来越多的研究者认识到,开展对结晶过程晶体形貌结构特征的研究,对控制晶体的微观结构并获得所期望的材料性能具有重要意义。 1.结晶分离技术的研究进展结晶分离技术近年来发展很快,传统结晶法进一步得到发展与完善,新型结晶技术也正在工业上得到应用或推广。随着国际化工市场的竞争日趋激烈,要求化工产品的质量不断提高而成本则不断降低,因此,人们在研究开发新的结晶技术过程中更加重视结晶方法的选择、新型结晶器的开发及结晶工艺的设计。 2.结晶分离技术的分类结晶分离技术近年来发展很快, 传统结晶法进一步得到发展与完善, 新型结晶技术也正在工业上得到应用或推广。随着国际化工市场的竞争日趋激烈, 要求化工产品的质量不断提高而成本则不断降低, 因此, 人们在研究开发新的结晶技术过程中更加重视结晶方法的选择、

全息照相实验实验报告

物理与光电工程学院光电信息技术实验报告姓名：张皓景学号：20111359069 班级：光信息科学与技术专业2011级2班实验名称：全息照相实验任课教师：裴世鑫

一、实验目的 1．了解光学全息照相的基本原理及其主要特点。 2．学习全息照相的拍摄方法和实验技术。 3．了解全息照相再现物像的性质、观察方法。二、实验仪器三、实验装置示意图 5底片图1 全息照相光路四、实验原理全息照相是一种二步成像的照相技术。第一步采用相干光照明，利用干涉原理，把物体

在感光材料（全息干版）处的光波波前纪录下来，称为全息图。第二步利用衍射原理，按一定条件用光照射全息图，原先被纪录的物体光波的波前，就会重新激活出来在全息图后继续传播，就像原物仍在原位发出的一样。需要注意的是我们看到的“物”并不是实际物体，而是与原物完全相同的一个三维像。 1．全息照相的纪录——光的干涉由光的波动理论知道，光波是电磁波。一列单色波可表示为： 2cos(t )r x A πω?λ =+- （1）式中，A 为振幅，ω 为圆频率，λ 为波长，φ 为波源的初相位。一个实际物体发射或反射的光波比较复杂，但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加： 1 2cos(t )n i i i i i r x A πω?λ==+- ∑ （2）因此，任何一定频率的光波都包含着振幅（A ）和位相（ωt+φ-2πr/λ）两大信息。全息照相的一种实验装置的光路如图（1）所示。激光器射出的激光束通过分光板分成两束，一束经透镜扩束后照射到被摄物体上，再经物体表面反射(或透射)后照射到感光底片(全息干版)上，这部分光叫物光。另一束经反射镜改变光路，再由透镜扩大后直接投射到全息干版上，这部分光称为参考光。由于激光是相干光，物光和参考光在全息底片上叠加，形成干涉条纹。因为从被摄物体上各点反射出来的物光，在振幅上和相位上都不相同，所以底片上各处的干涉条纹也不相同。强度不同使条纹明暗程度不同，相位不同使条纹的密度、形状不同。因此，被摄物体反射光中的全部信息都以不同明暗程度和不同疏密分布的干涉条纹形式记录下来，经显影、定影等处理后，就得到一张全息照片。这种全息照片和普通照片截然不同，一般在全息照片上只有通过高倍显微镜才能看到明暗程度不同、疏密程度不同的干涉条纹。由于干涉条纹密度很高，所以要求记录介质有较高的分辨率，通常达1000 条线／毫米以上，故不能用普通照相底片拍摄全息图。 2．全息照相的再现——光的衍射由于全息照相在感光板上纪录的不是被摄物的直接形象，而是复杂的干涉条纹，因此全息照片实际上相当于一个衍射光栅，物象再现的过程实际是光的衍射现象。要看到被摄物体的像，必须用一束同参考光的波长和传播方向完全相同的光束照射全息照片，这束光叫再现光。这样在原先拍摄时放置物体的方向上就能看到与原物形象完全一样的立体虚像。如图2 所示把拍摄好的全息底片放回原光路中，用参考光波照射全息片时，经过底片衍射后有三部分光波射出。 0 级衍射光——它是入射再现光波的衰减。 +1 级衍射光——它是发散光，将形成一个虚像。如果此光波被观察者的眼睛接收，就等于接收了原被摄物发出的光波，因而能看到原物体的再现像。

语音分离技术的研究与实现

目录图目录 ................................................................................................................... IV 表目录 .................................................................................................................. VII 缩略词对照表...................................................................................................... VIII 摘要 .................................................................................................................... X ABSTRACT.......................................................................................................... XII 第一章绪论 (1) 1.1 研究背景与意义 (1) 1.2 研究现状与发展趋势 (2) 1.2.1 基于ICA的语音分离方法 (2) 1.2.2 基于CASA的语音分离方法 (3) 1.2.3 基于SF的语音分离方法 (4) 1.3 论文主要工作与结构安排 (7) 第二章麦克风阵列语音分离理论基础 (10) 2.1 引言 (10) 2.2 信号特征 (10) 2.2.1 语音信号的特征 (10) 2.2.2 噪声信号的特征 (11) 2.2.3 语音信号的阵列处理 (12) 2.3 波动方程及求解 (12) 2.4 近场范围判断准则 (14) 2.5 远场信号模型 (15) 2.6 宽带信号模型 (17) 2.6.1 频域宽带信号处理 (17) 2.6.2 时域宽带信号处理 (18) 2.7 麦克风阵列拓扑结构 (20) 2.7.1 均匀线阵 (20) 2.7.2 均匀平面阵 (21) 2.7.3 均匀环阵 (22) 2.7.4 球面阵 (23) 2.8 MVDR自适应波束形成方法 (24) 2.9 宽带波束形成方法 (26)

计算工具的历史发展

计算工具［Calculating Devices］是计算时所用的器具或辅助计算的实物。人们从数学产生之日，便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此，计算和计算工具是息息相关的。中国古代的数学是一种计算数学，当时的人创造了许多独特的计算工具及与工具有关的计算方法，早在公元前5世纪，中国人已开始用算筹作为计算工具，并在公元前3世纪得到普遍的采用，一直沿用了二千年。后来，人们发明了算盘，并在15世纪得到普遍采用，取代了算筹。它是在算筹基础上发明的，比算筹更加方便实用，同时还把算法口诀化，从而加快了计算速度。后来更发现算盘对人类有较强的数学教育功能，因此源用至今，并流传到海外，成为一种国际性的计算工具。除中国外，其它中古的国家亦有各式各样的计算工具发明，例如罗马人的「算盘」，古希腊人的「算板」，印度人的「沙盘」，及英国人的「刻齿本片」等。这些计算工具的原理基本上是相同的，同样是透过某种具体的物体来代表数，并利用对物件的机械操作来进行运算。近代的科学发展促进了计算工具的发展：比例规：伽利略发明了「比例规」，它的外形像圆规，两脚上各有刻度，可任意开合，是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。纳皮尔筹：15世纪后，「格子算法」通行於中亚细亚及欧洲，纳皮尔筹便是根据了「格子算法」的原理，但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」［长条竹片或木片］上，这便可根据需要拼凑起来计算。计算尺：在1614年，对数被发明以后，乘除运算可以化为加减运算，对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年，E?冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年，奥特雷德发明了有滑尺的计算尺，并制成了圆形计算尺。1652年， R?比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年，V?曼南在计算尺上装上游标，因此而受到当时科学工作者，特别是工程技术人员所广泛采用。机械计算机：机械式计算机是与计算尺同时出现的，是计算工具上的一大发明。席卡德［1623］是最早构思出机械式计算机，他在给天文学家J?开普勒的信［1623，1624］上描述了他发明的四则计算机，但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算机是B?帕斯卡［1642］，在1671年，G?W?莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算机，是长1米的大盒子。自此以后，经过人们在这方面多年的研究，特别是经过L?H?托马斯，W?奥德内尔等人的改良后，出现了多种多样的手摇计算机，并风行全世界。於17世纪末，这种计算机传入了中国，并由中国人制造了12位数的手摇计算机，独创出一种算筹式手摇计算机。电子计算机：一种能依照一定的「程序」自动控制的计算机。19世纪初，法国的J?M?雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机，1822年，英国的C?巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机，并於1834年，设计了一

基于波叠加方法的半自由声场全息理论

基于波叠加方法的半自由声场全息理论李卫兵陈剑于飞陈心昭合肥工业大学噪声振动工程研究所（230009） hf_lwb@https://www.360docs.net/doc/956119531.html, 摘要：在半自由声场中，实际全息测量声压为全息面上的直达声压和反射声压叠加；而常规声全息技术要求全息面声压只包含直达声压，这样就不能直接用常规全息方法来重建与预测半自由声场。以波叠加方法为全息变换算法，在充分考虑反射声压的情况下，建立了基于波叠加方法的半自由声场全息重建与预测理论，解决了半自由声场全息重建与预测问题，拓宽了全息技术的应用范围。数值仿真的结果充分证明了基于波叠加方法的半自由声场全息理论的正确性和可行性，以及常规全息技术在半自由声场重建与预测过程中的局限性。关键词：近场声全息半自由声场波叠加方法 1.引言上世纪80年代初，美国宾夕法尼亚大学学者E.Ｇ.Ｗilliams等提出了基于空间声场变换的近场声全息 [1-2]。近场声全息是在紧靠被测声源物理表面的测量面上记录全息数据，然后通过变换技术重建三维空间声压场、振速场、声强矢量场，并能预报远场指向性。由于是近场测量，所以除了记录了传播波成分外，还能记录随传播距离按指数规律衰减的倏逝波成分，由于倏逝波含有振动体细节信息，所以理论上可获得不受波长限制的高分辨率图像，测量覆盖了从源出来的一个大的方位角，有指向性的源也能够被不失信息地检测出来[1-8]。声全息是一种有效而快捷的噪声源辨识技术，只需要测量面上的复声压数据，就可以在很宽的频带范围内对声源特性进行研究。它对大型复杂结构的振动和噪声辐射特性研究、噪声源的识别与定位以及结构强度评价都是一种极为有效的方法，有助于对结构振动、噪声进行有效控制，在工程上具有很高的应用价值和应用前景。由于常规声全息技术只适用于自由声场，所以全息测量面上存在反射声的问题严重限制了全息技术的应用。在文献[9]所提到的三个亟待解决的问题中就包括了全息面测量声压中包含反射声压的问题。针对这个问题，国内外许多研究者在实验中都采取一些措施来削弱反射声的影响，比如在全消声室中进行测量[1,3,4]，或者通过挡板将地面反射声与直达声隔开[5]，或将声源放置在离地面很高的地方进行测量[6]。虽然这些方法对声源定位有一定作用，但是并不能准确地预测整个声场的辐射特性，给声源特性判别带来不便，不利于进行噪声源的控制。在声辐射问题中, 为了寻求边界元方法的有效替代方法, Koopmann等提出了更容易理解和实施的波叠加方法来计算声辐射问题[10-11]. 波叠加方法的基本思想是：任何物体辐射的声场都可以由置于该辐射体内部的，若干个不同大小源强的简单源产生的声波场叠加得到。本文以波叠加方法作为全息变换算法，在充分考虑反射声压的基础上，建立了反射面为刚性和 - 1 -

sony常见音效技术和解析

由于随身听设备都采用耳机作为发声单位，所以声道的选择上只有左、右双声道，而音效技术就是基于双声道对整个声场进行模拟，因此介绍音效之前首先要从最基本的人耳听音原理说起。 1.双耳效应：人的两只耳朵对同一声源发出的声音有着时间差，声强差和相位差，人耳的听觉可以根据上面说的这些微小的差别来确定声源的位置。 2.耳廓效应：人耳的耳廓对声波，主要是低频段的声波的反射，产生的相位差对空间声源有着定位的作用（就这一点来看，耳机有着比耳塞在声场上更具优势的原因之一） 3.人耳的定位机制：对于低频端主要是靠相位差来定位（这在前面的耳廓效应中已经提到了）在中频范围内靠声强差来定位，对高频部分就单纯靠时间差定位，稍做比较能看出来。人耳在对低频的定位最不准确，首先是低频部分在和中频部分同一个声强的情况下，人耳对中频段更加敏感，另外，由于低频声波的波长较长，容易反射，很容易是人耳在定位时发生错误。 4.头部相关传递函数（HRTF）：人的听觉系统能对不同方位的声音产生不同的频谱，就由HRTF来描述。有了上面几个效应，人耳的空间定位包括了水平垂直及前后4个方向，水平定位是靠双耳，垂直定位靠耳壳，前后定位和对环绕声场的感受是靠HRFT函数来实现的。虚拟环绕声技术的任务就是制造出和实际声源传播到人耳处一样的声波状态，使人脑对声源的位置有相应的判断。这种虚拟环绕立体声的实现是利用一块DSP把解码芯片解码出来的信号，通过一系列函数精密的计算加工对声场进行模拟，再送到耳放部分放大输出到耳机。进入正题： 1 RV--全称是：Sound Revitalizer。是索尼随身听的高音音效，是SONY开发出来用于Walkman的高音增强系统，和MB是相对的。虽然也增强了低音，但更侧重于高音的提升，同时也增强了杂音。这个音效是我最不常用的目前我只在磁带机见过开启后高音太过了以至于刺耳难以如听（不知道是不是E931的原因）但是也有很优秀的一方面那就是声音变亮了突显SONY高音的华丽。 2 MB--全称是：Mega Bass。这是索尼随身听的重低音音效，是一个低音补偿机能。这个音效在MS系列和索爱的W（K）系列能见到磁带机也有但是又不知道为什么现在出的新机器没有了开启这个音效后增强的高频和低频显得薄弱了中频这个音效表现人声不是太好但是对于低频来讲提升的效果相当明显下浅和凝聚都相当到位但是量感相比GRV就差一点了这个音效是个值得推荐的音效。 3 DBB--全称是：Dynamic Bass Boost。是索尼随身听的超动态重低音提升音效，一般用在索尼的磁带WALKMAN上。（如777）DBB低音系统是SONY公司开发出来的低音系统与BBE 系统齐名也有相似爱华系产品因向BBE实验室支付了高额的版权使用费将BBE系统广泛使用在爱华系产品的高档台响 DBB系统是在不损害人声和中音部分的前提下有效的提升低音的量感同时音质底燥不会提升因此音色更加清澈高音更加晴朗低音更加强劲人声部分听起来更有韵味（资料由wintel提供）拒我个人了解还有老机油的感想对这个音效的评价很高可以说和BBE平分秋色但是因为技术推广解码能力等问题导致了这个音效没有广泛的出现在SONY的WALKMAN上

激光全息照相

实验32 激光全息照相【实验目的】 1、学习全息照相的基本原理和方法。 2、了解全息照相的主要特点。 3、学习观察全息照片的方法。【实验装置】全息照相的整套装置（PHYWE），如图1所示：【全息照相的特点】全息照相与普通照相无论在原理上还是方法上都有本质上的差别。普通照相是以几何光学的折射定律为基础，利用透镜把物体成像在平面上，记录各点的光强或振幅分布，物象之间各点一一对应，但却是二维平面像上的点与三维物体各点之间的对应，因此并不完全逼真，即使一般所谓的“立体照相”也多是利用双目视差的错觉，而不是物体的真正三维图象。而全息照相是以光的干涉、衍射等物理光学的规律为基础，借助于参考光波记录物光波的振幅与位相的全部信息，在记录介质（如感光干版）上得到的不是物体的像，而只有在高倍显微镜下才能观察得到的细密干涉条纹，称之为全息图。（在感光版上看见的同心环，斑纹之类不是原来物体的真正信号，而是由给出参考光的发射镜上的灰尘微粒及其它散射物引起的。）条纹的明暗程度和图样反映了物光波的振幅与位相分布，好象是一个复杂的衍射光栅，只有经过适当的再照明才能重建原来的物光波。与普通照片相比，全息照片还具有如下几个特点： 1）全息照片在适当的照明下重建物光波与原来的物光波具有相同的深度和视差。改变观察的位置，就可以看到景物被遮拦的物体，观察近距离的物体，眼睛必须重新调焦。 2）把全息照片分成小块，其中每一小块都可以再现整个图象。因为照片上每一点都受到参考光和被摄物体所有部分的光的作用，所以这些点就用编码的形式包含了整个图象的信息。但是当小块逐渐减小时，分辨率逐渐变差。这是因为分辨率是成像系统孔径的函数。 3）全息照片可以用接触法复制，但无正负片之分，不论是原来的还是复制的都再现被摄物体的正像。而且无论照明乳剂的反差特性如何，再现影象的反差同原物体的反差都非常接近。 4）全息照片绕垂直轴线转，引起一个倒转的像，让全息照片绕一水平轴线旋转，也产

4种Dolby声场技术的区别

杜比定向逻辑环绕声(Pro Logic)是一种矩阵解码器。它将VHS录影带及TV节目中已编码在立体声声轨上的杜比环绕声的节目解码还原为四声道输出的环绕声节目。杜比环绕声矩阵编码器实质上是一种“交迭”左声道、中置声道、右声道及环绕声道并将其录制在立体声声轨上。而杜比定向逻辑环绕声(Pro Logic)在回放的过程中“去交迭”还原为四个声道。（如果没有杜比定向逻辑环绕声解码器，已编码的节目只是常规的立体声回放）。第二代杜比定向逻辑(Dolby Pro Logic II)是一种先进的矩阵解码器，它能将任何立体声节目分离出五个独立的声道的环绕声（左、中置、右，左环绕及右环绕），无论其节目是否经过杜比环绕声的编码处理。对于编码的节目的回放，如电影声轨，其声音效果可与杜比数字(Dolby Digital)5.1媲美；对于未编码的立体声节目，如立体声CD唱片，节目回放的效果可更宽广的、更有包围感的声场环境。与杜比定向逻辑环绕声(Pro Logic)相比，第二代杜比定向逻辑(Dolby Pro Logic II)的另一项改善的地方在于——它提供了全频带的两个独立的环绕声道，而Pro Logic只有单一的、频带有限的环绕声道。杜比数字(Dolby Digital) 5.1是一种全新的、通过数字媒质如DVD光盘、数字有线电视、数字广播电视（DTV）及卫星传输等方式来存储及转换具有5.1声轨的技术。Pro Logic和Dolby Pro Logic II主要是在两声道的基础上分离出环绕声效果，而杜比数字(Dolby Digital) 5.1完全不同于杜比环绕声(Dolby Surround)编码/杜比定向逻辑环绕声(Pro Logic)解码的原理，它是一个完全分离的多声道系统，无论其是在编码或解码的过程。除拥有全频带的左声道、中置声道、右声道、左环绕声道及右环绕声道之外，杜比数字(Dolby Digital)的声轨还提供了第六个(.1) 录制有低频效果（LFE）的声道——这使得您可以听到如同设备良好影院中所能享受到的隆隆的低音。杜比数字环绕声EX（Dolby Digital Surround EX）原本是杜比实验室与卢卡斯电影公司于1998年10月共同为电影院还音系统开发成功的一种6.1声道数字环绕声制式。原来的杜比数字(Dolby Digital)只有左环绕和右环绕两个环绕声道，杜比数字环绕EX在杜比数字(Dolby Digital)基础上加入了第三个环绕声道，位置在原来左环绕和右环绕中间。这样，杜比数字环绕声EX（Dolby Digital Surround EX）就具有左、中、右、左环绕、右环绕、后环绕一共6个声道，加上分离出来的低音声道，原来的5.1声道就变成6.1声道，因此，Dolby Digital Surround EX实际上是6.1声道系统。杜比数字环绕EX的优势在于它包含了更真实的从头顶或身边飞过的效果，具有更稳定的声像衬托电影氛围及音乐，使无论是影院还是家庭欣赏都具备更和谐的环绕效果。相关术语： 1.Dolby ProLogic 2.Dolby ProLogic Ⅱ 3. Dolby Digital（AC-3） 4. Dolby Digital surround EX

全息照相原理及应用

１引言我们看到的世界是三维的、彩色的，这是因为每个物体发射的光被人眼接受时，光的强弱、射向和距离、颜色都不同。从波动光学的观点看，是由于各物体发射的特定的光波不同，光的特征主要取决于光波的振幅、相位、和波长。如果能看到景物光波的完全特征，就能看到景物逼真的三维像，这就是全息术。全息术诞生到现在60年来取得了很大的进展，已经被广泛应用于近代科学研究和工业生产中。 1948年，丹尼斯·盖伯提出一种记录光波振幅和相位的方法，随后用实验验证了这一想法，即全息术，并制成世界上第一张全息图。全息术在刚开始的十多年中进展缓慢，直到激光的出现使得全息术获得巨大进展。总结全息照相的发展，可以分为四个阶段：第一阶段是用水银灯记录同轴全息图，这时是全息照相的萌芽时期，主要原因是没有好的相干光源，再现像和共轭像不能分离；第二阶段是用激光记录、激光再现的全息照相，能够把原始像和共轭像分离；第三阶段是激光记录、白光再现的全息照相，主要有反射全息、象全息、彩虹全息及合全息；第四阶段是当前所致力的方向，就是白光记录全息图。[1]

2 全息照相的原理全息照相是一种二步成像的照相技术，它利用物光和参考光在感光胶片上进行干涉叠加形成全息照片，在运用衍射原理使之再现，因此全息照相的过程包括全息记录和全息再现两个过程。 2.1 全息记录 2-1图全息记录如图1所示，激光器射出的激光束通过分束镜分成两束，一束光经扩束镜扩束后直接投摄到感光底片上，这束光称为参考光，另一束光经反射镜反射及扩束镜扩束后射到被摄物体上，在经过物体反射到感光板上，这束光称为物光。两束光将在感光板上产生干涉，形成干涉条纹。设物光波：()()()1,00,=A ,i x y U x y x y e ?-?% 参考光波：()()()2,,=A ,i x y R R U x y x y e ?-?% 式中012,,,R A A ??分别为物光波参考光波的振幅和初相位。当两束光波发生干涉，其合成光波为：

基于ICA的语音分离技术.

通信工程课程设计文档基于ICA的语音分离技术本项目主要研究的是低噪声环境下基于ICA的语音分离技术。大致可以将我们的项目分为以下几个内容： 1、语音信号的输入； 2、语音信号的混合处理； 3、混合信号的中心化； 4、混合信号的白化； 5、FASTICA算法； 6、解混输出。我们希望得到的最终结果是，将我们的输入的三个信号在经过混合和解混后以尽可能小的失真还原出来。项目成员：提交日期：指导教师：

1、项目总结 1.1、设计动机语音助手是一类可以通过语音交互来实现或替代部分我们在手机上的查询与操作的应用，通过此类应用，可以大大提高在不同场景下操作手机的便利性。现在的语音助手发展已经到了一个很高的位置，其中具有代表性三大语音助手是苹果公司的Siri语音助手、微软公司的Cortana和谷歌的Google Now。这些软件现在已经是在我们生活当中使用了，而语音助手中最重要的一环就是对用户输入的语音信号的识别。语音信号的采集比较简单，但是对语音信号的处理就是一项比较复杂的工作了。语音信号处理是一门语音学和数字信号处理两个学科相结合的产物。它和认知学、心理学、语言学、计算机科学、模式识别和人工智能等学科有着紧密的联系。语音信号处理的发展依赖于这些学科的发展，而语音信号处理技术的进步也会促进这些领域的进步。语音信号处理的目的就是要得到某些语音特征参数以便高效地传输或储存；或者是通过某种处理运算以达到某种用途的要求，例如人工合成语音、辨识出讲话者、识别出讲话的内容、进行语音控制等等。 1.2、问题分析语音信号分离处理就是利用盲源分离(Blind Source Separation，BSS)技术对麦克风检测到的一段语音信号进行处理。混合语音信号的分离是盲分离的重要内容，目前的混叠语音分离大多是建立在低噪声环境中的混叠情形下，以BSS为主，根据信号的统计特性从几个观测信号中恢复出未知的独立源成分。盲信号分离问题是信号处理中一个传统而又极具挑战性的课题。BSS是指仅从观测的混合信号（通常是多个传感器的输出）中恢复独立的源信号，这里的“盲”是指： (1) 源信号是不可观测的； (2) 混合系统是事先未知的。本项目主要是基于独立分量分析（Independent component analysis，ICA）技术的盲源分离。基本思路是以非高斯信号为研究对象，在独立性假设的前提下，对多路观测信号进行盲源分离。在满足一定的条件下，能够从多路观测信号中，较好地分离出隐含的独立源信号。

全息照相实验报告

全息照相实验报告班级：XXX ：XXX 学号：XXX 时间：XXX 【实验目的】 1.了解全息照相的基本原理。 2.掌握全息照相以及底片的冲洗方法。 3.观察物象再现。【实验仪器】防震光学平台、氦氖激光器、曝光定时器及快门、扩束透镜（两个）、分束器、反射镜（两个）、全息Ⅰ型干版、显影液和定影液及暗房设备。【实验原理】全息照相与普通照相无论是在远离上还是在方发生都有本质的区别。普通照相是用几何光学的方法记录物体上各点的发光强度分部，得到的是二维平面像，像上各点的照度与物体上的各点发光强度一一对应。而全息照相的记录对象是整个物体发出的光波（即物体上各点发出的光波的叠加），借助于参考光用干涉的方法记录这个物光波的振幅和位相（周相）分布，即记录下物光波与参考光波相干后的全部信息。此时，记录信息底片上得到的不是物体的像，而是细密的干涉条纹，就好像一个复杂无比的衍射光栅，必须经过适当的再照明，才能重建原来的无广播，从而再现物体的三维立体像。由于底片上任何一小部分都包含整个物体的信息，因此，只利用拍摄的全息底片的一小部分也能再现整个物像。 1.全息记录全息照相的光路图如下图所示：用激光光源照射物体，物体因漫反射发出物光波。波场上没一点的振幅和相位都是空间坐标的函数。我们用O 表示物光波没一点的复振幅与相位。用同一激光管员经分光板分出的另一部分光直接照射到地板上，这个光波称为参考光波，它的振幅和相位也是空间坐标的函数，其复振幅和位相用R 表示，草考光通常为平面或球面波。这样在记录信息的底板上的总光场是物光与参考光的叠加。叠加后的复振幅为O+R ，如图从而底板上各点的发光强度分布为 ********()()O R I O R O R OO RR OR O R I I OR O R =++=+++=+++ （式1）式子中，O*与R*分别是O 和R 的共轭量；I 。，IR 分别为物光波和参考光波独立照射底版时感光底板

智能麦克风阵列语音分离和说话人跟踪技术研究_杜江

智能麦克风阵列语音分离和说话人跟踪技术研究杜江1,朱柯2 (1 电子科技大学通信学院,四川成都610054;2 韩国三星电子数字媒体技术研究所) 摘要: 本文介绍一种新的基于麦克风阵列的语音分离和说话人跟踪技术.该技术使用麦克风阵列,形成一个指向感兴趣说话人的波束来增强信号,并通过方向置零来抑制其他说话人的声音和噪声,同时用自适应算法跟踪说话人的方位变化.仿真验证了该技术的有效性.与常规的自适应算法相比,该算法不需训练序列,具有显著的优势. 关键词: 麦克风阵列;语音分离;说话人跟踪;波束形成中图分类号: TN912 文献标识码: A 文章编号: 0372 2112(2005)02 0382 03 Smart M icrophone Arrays for Speech Sources Separa tion and Speaker Tracking DU Jiang 1 ,ZHU Ke 2 (1.Institute o f Communication and In f o rmation Engine ering ,U ESTC ,Chengdu,Sic huan 610054,China ;2.Conne ctivity L ab,R &D Cente r ,Digital Me dia ,Samsung Elect roncs Co.Lt d.Korea) Abstract: A new speech sources separation and speaker tracking technique is introduced based on microphone arrays.By means of spatial property of the received speech signals from microphone arrays,thi s method utilizes beamforming to estimate the DOA of the speaker of interest,and attenuates un wan ted voices by nulling other directions.Considering the speech environments where the speaker may freely move and the background voices ex is t,an adaptive al gorithm is used to track the movements and the source direc tion variations au https://www.360docs.net/doc/956119531.html,pu ter si mulations validate the effectiveness of the https://www.360docs.net/doc/956119531.html,pared with the conventional meth ods,the scheme needs no training sequence,and have great p otential practical advantages. Key words: microphone arrays;speech separation;speaker tracking;beamforming 1 引言选择性增强感兴趣的语音信号并同时压制噪声和干扰有相当重要的实用价值[1].涉及到的关键技术之一是信源分离,即在多个混合声音信号中,选择并放大某个或几个声源.但是,在嘈杂的背景下,由于各种声音混迭和说话人位置改变,用常规的时频域处理技术几乎不可能有效的跟踪和分离出感兴趣的声音.基于上述事实,本文利用麦克风阵列对接收的信号进行空时处理,介绍的算法在空域为线性的,在时域为非线性,利用空间信号的位置和每个声源的独立不相关统计特性提取和跟踪感兴趣的说话人的声音[2,3].本技术主要包括以下几个方面:(1)使用改进的MUSIC 算法,实现麦克风阵列接收范围的信源数目和方位;(2)介绍了一种基于神经网络的自适应盲源分离算法,它是对文献[2,4]的信源分离方法的改进.该算法用神经网络作为信号分离的约束条件,构成一个最优化盲算法准则.它能自适应语音通信环境,使分离的信号保持统计独立条件下的最优;(3)对空间分离后的每路语音在时频域采用谱抵消技术进一步抑制噪声[5]. 2 麦克风阵列的近场声音传播模型当信源离阵列很近时,麦克风阵列处理必须采用更精确的球面波前模型,要考虑声波波前在传播过程中发生的幅度衰减,其衰减因子与传播距离呈反比[6].对于一个长度为L 的阵列,如果信源与阵列的距离r <2L 2/ , 为声波的波长,则该信源位于近场之内 . 如图1定义一个参考麦克风作为三维向量空间的原点.设位于(r s , s , s )的信源S 的空间位置向量为P s .其中,r s 为信源与参考麦克风的距离, s 和 s 分别表示信源的方位角和仰角.在该坐标系中,同样定义麦克风的空间位置向量p i (i =1,2, ,N ).从信源S 到第i 个麦克风的欧氏距离为:d t = p s -p i , 这种麦克风阵元的距离差使每个麦克风的接收的信号产生幅度相位差.在有N 个麦克风,M 个信源的阵列中,第i 个麦克风的接收信号为: x i (t)= N k =1 a (r k , k , k )s k (t)+ n i (t)(1) 式中,s i (t )为信号,n i (t )为加性噪声,a (r k , k , k )= [ 1e -j 2 f 1 , , M e -j 2 f M ]T 是阵列响应向量, k =d 1/d k 为幅度衰减因子.式(1)表示为矩阵形式: 收稿日期:2003 10 16;修回日期:2004 10 16 第2期2005年2月电子学报ACTA ELECTRONICA SINICA Vol.33 No.2 Feb. 2005