語(yǔ)言擴聲系統中提高信噪比方法之擴展器運用

　　信噪比是什么？

　　從字面意思我們可以理解為信號與噪聲之比，信噪比的“信”字事實(shí)上是指對于系統有用的信號，在語(yǔ)言擴聲系統中對我們有用的信號究竟是什么呢?其實(shí)有用的信號就是進(jìn)入拾音器的語(yǔ)音信號。信噪比的“噪”字事實(shí)上是指對于系統沒(méi)有用的信號，通常包含進(jìn)入拾音器的環(huán)境噪音，系統線(xiàn)路接觸不好所引起的一些噪音等等。

　　提高語(yǔ)音系統信噪比的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)？

　　提高語(yǔ)音系統信噪比的的常見(jiàn)方法有三種，第一種是縮短發(fā)言者與拾音器的距離。第二種是通過(guò)增益提高拾音器的電平。第三種方式是降低無(wú)用的噪聲信號。

　　第一種要求發(fā)言者與拾音器的距離更近，所以給發(fā)言者的體驗不太好，并且要一直保持近距離使發(fā)言者顯得拘謹。

　　第二種通過(guò)提升拾音器的增益固然可以將語(yǔ)音信號放大，但同時(shí)伴隨著(zhù)環(huán)境噪聲也會(huì )隨之而增大，并且系統極易產(chǎn)生聲反饋。

　　第三種是最行之有效的方法，通過(guò)降低噪聲信號，突出語(yǔ)音信號從而可以有效的提高系統信噪比。

　　什么DSP能夠提高信噪比？

　　提高系統信噪比的DSP最常見(jiàn)的是噪聲門(mén)和擴展器，噪聲門(mén)在系統應用中可以很好的消除環(huán)境噪音但在語(yǔ)音系統中同一個(gè)拾音器由于發(fā)言者經(jīng)常不固定，有的人聲音信號較大，有的人聲音信號較小，如果聲音較小的人在有噪聲門(mén)處理的拾音器面前，人聲有可能出現斷斷續續的情況，并且在噪聲門(mén)打開(kāi)時(shí)會(huì )出現字頭丟失的現象。而擴展器可以良好的避免這種現象的出現并取得更好的現場(chǎng)體驗。

　　真正認識擴展器

　　擴展器的兩種類(lèi)型

　　擴展器有兩種類(lèi)型，一種是將低于閾值的信號按照一定的比放大 ，另一種是將低于閾值的信號按照一定的比減小 。在此將講解第二種擴展器的詳細運用方法。

　　剖 |  | 析

　　參考 對象 美國 Symetrix

　　參考材料 ：本文所采用的擴展器為美國Symetrix 數字音頻處理器產(chǎn)品中的擴展器模塊，市面上進(jìn)口音頻處理器產(chǎn)品的擴展器均為相同的算法，所以我們可以用同樣的方法去理解和使用各個(gè)品牌的擴展器功能。

　　科普貼

　　真相挖掘

　　大多數新入職的安裝調試工程師基本不認識擴展器，在此將帶各位詳細認識擴展器的圖形函數和各個(gè)調試參數所表達的含義。

　　從上圖中我們可以看到一個(gè)坐標。X軸表示輸入信號的電平，Y軸表示輸出信號的電平。坐標中的綠色線(xiàn)段表示當前參數設置下的輸入輸出之間的關(guān)系。

　　調試參數

　　Threshold：閾值，表示設定低于閾值的信號將按照比值進(jìn)行降低。

　　Ratio：比，表示當輸入的信號低于閾值時(shí)，將按照設定的值進(jìn)行降低。對高于閾值的輸入信號則按照1:1進(jìn)行輸出。

　　Attack：?jiǎn)?dòng)時(shí)間，表示當輸入電平低于閾值時(shí)多少時(shí)間即可達到設定比值所需要的輸出電平。

　　Release:恢復時(shí)間，表示輸入信號大于閾值時(shí)多少時(shí)間即可達到1:1的狀態(tài)

　　擴展器的運用實(shí)例與調試方法

　　圖 一

　　(圖一)是以Symetrix網(wǎng)絡(luò )版產(chǎn)品的Composer編程軟件為例，用粉噪發(fā)生器來(lái)模擬環(huán)境噪音，通過(guò)擴展器將環(huán)境噪音消除掉。

　　圖 二

　　步驟一：打開(kāi)電平表查看進(jìn)入擴展器前的噪聲電平。(圖二)我們可以看到進(jìn)入擴展器的噪音電平為-36.9dB，從擴展器輸出的信號電平也是-36.9dB，這說(shuō)明當前擴展器狀態(tài)為比值1:1或者是Bypass。

　　圖 三

　　步驟二：根據處理前電平，將擴展器閾值設置為高于處理前電平，例如設置為-24dB。再將比值設置為2.(圖三)，我們就可以看到輸入信號電平為-37.4dB的信號進(jìn)入設置為閾值-24dB，比值為2的擴展器后輸出電平變成了-50.5dB。

　　圖 四

　　步驟三：看著(zhù)輸出電平表，同時(shí)調大擴展器的比值，此時(shí)我們就會(huì )發(fā)現當比值越大時(shí)，輸出電平就越小，直至調整到輸出電平低于-72dB時(shí)，此時(shí)進(jìn)入系統的噪聲就被消除掉了(圖四)。

　　通過(guò)以上三個(gè)步驟，我們就可以將進(jìn)入系統的噪聲消除掉，但在語(yǔ)音系統現場(chǎng)調試時(shí)我們將更加細致的去調節閾值，正確的閾值設置是確保在消除噪音的同時(shí)還要保持語(yǔ)音的正常通過(guò)而不出現卡頓的情況。關(guān)于閾值的正確設置應該是設置到高于噪聲電平、低于語(yǔ)音電平的居中電平值。

　　“擴展器的正確運用可以有效提高系統信噪比，使語(yǔ)音擴聲系統擁有更大的動(dòng)態(tài)范圍，進(jìn)而提高語(yǔ)音擴聲系統的語(yǔ)音清晰度。讓會(huì )議與會(huì )人員能夠完整清楚的聽(tīng)清發(fā)言者的發(fā)言?xún)热?，從而達到良好的語(yǔ)音擴聲效果。

　—— 綜述