啸叫检测与抑制算法及其fpga实现

1、啸叫检测:Dfi）+FFT)菴处理J轉Q啪观一提取M图2-4啸叫检测算法框图（参考框图而已也不十分准确）原理描述：通俗的说，ADC采样进来的数据划分为1024点（或更大，越大分辨率越大）为一组，对每组进行1024点FFT变换,对频域1024个复数计算1024个瞬时能量即模方，再将其分别与实验得出的啸叫检测门限值进行比较，大于门限值的标记为啸叫点（注意，根据实际实验情况而定：1,峰值功率门限判别法还可改为PAPR峰值平均功率比门限判别法，或二者结合；2,每帧检测一次啸叫点，还可考虑改为连续多帧检测，即若连续多帧都在某频点处大于门限值，再将其判决为啸叫点），再映射出啸叫频率值（判断啸叫点时只判断前

2、513个数;频率0到fH之间划分为512份，513个点对应513个频点，0频点为无效频点，实际为512个可能的啸叫频点；其播放的音乐的频率范围肯定在200Hz10kHz范围内，因为功放频率响应范围题目已经给出，所以其最大频率fH=10KHz，则奈奎斯特采样速率下对应频率分辨率为19.53Hz）（注：ADC采样频率选择fs=2fH好些，同样fft点数下，分辨率高些，同样分辨率下fft点数可以少些）FPGA实现：1,涉及ADC配置采样频率；2,涉及FFT的IP核使用；3,复数模方计算；4与门限值比较，确定啸叫点序号；5,啸叫点映射到频率值；6,频率值的LCD显示（随着采样帧实时的进入与计算，啸叫点

3、的序号可能会实时变化，则啸叫频率相应实时变化，LCD可以实时显示）啸叫抑制：一，移频移相法:弦相位调制频响函数为：丹（的）二占隔曲（2-2-6）直接将FFT后的1024点数据乘以（2-2-6）函数，再IFFT输出到DAC。（进入DAC之前需要进行基带后处理，上采样+数字低通滤波+DAC+模拟低通滤波；或者用补零后的大数据IFFT代替）FPGA实现：1,波形表查找法或cordic产生移相函数;2,乘法运算；3,IFFT的IP核使用；4,DAC配置;5，数字低通滤波器二，陷波器法按照（3-12）（3-13）计算出二阶IIR滤波器系数（陷波器阻带宽度B取值尝试等于啸叫检测最小频率分辨率18.75Hz

4、），送给（3-10）IIR陷波器。输入时域采样信号经滤波器滤波后输出到DAC。（进入DAC之前需要进行基带后处理，上采样+数字低通滤波+DAC+模拟低通滤波）(b)陷波器组设计当啸叫彼检测到后，一个陷波器工作抑制啸叫成分保证闭环系统的稳定运行。陷波器组山一系列数字陷波器级联而成。数字陷波器是比较成熟的技术，其形式为二阶IIR数字滤波器心)=尺.业辽二三，(2-3-10)a+az+a2-z啸叫检测算法的到的参数OX/)对应一组滤波器技术参数，经过计算得到陷波滤波器的系数伯。四阶的陷波滤波器有5个系数，是由6个参数决定的，分别是：中心频率带宽陷波频点增益边带増益G，直流增益G。和奈奎斯特频率点的增

5、益G如果将Go和Gy的值置为0,并且使边带增益满足：2厂0+3曲Gc-6dB(2-3-11)陷波滤波器应该对每一个检测出来的啸叫成分都起到抑制作用，将中心频率对应于每-个啸叫频率。系数依00,加血,他4：,“2可直接通过数字陷波器的汛,G/涣算获得，式(3-12)和式(313)给出了一、组换算关系实例27=14=-2%cos(2;r/),q=-2Rzcos(2;r/力)(2-3-12)K=o+】+2其中R产-与321D厂血（2叮；/）21-驻（加/J式（23J1）所定义的IIR陷波器本身是非线性相位，且在陷波频率点附近出现较强的相位变化，倶人耳对单通道音频相位变化的敏感度较低，所以可以忽略不计.碍耍指已的览，陷液器的系数的往往会受到实现精度的影晌.Ill波器的极占及其接近于单位圆，微小的精度干扰均有可能改变陷波器的极点分布，特别是当0设看得过窄或畀仇设置得过小会影吹系统的稳走性，然比.代理论1过宽的应会影口係统的输曲咅质，过高的G会影屯啸叫的抑制效果，因此苕实际索统的宝现屮需要做定的权衝dBo-2-4-6-8-10-12Hz0100020003000400050000000图1-3IIR陷波器组波形国FPGA实现：1，波形表查找法或cordic产生滤波器系数；2,IIR数字滤波器（根据实验可能同时出现的最多啸叫点个数，设置相应数量的级联