Шумоочистка

Шумоочистка — обработка сигнала, которая позволяет повысить разборчивость речевого сигнала, уменьшить долю шумов и компенсировать искажения, вызванные как акустическими, так и технологическими причинами.

Общие сведения

ЦРТ является одним из лидеров в области подавления помех и повышения качества речевых сигналов. В основу большинства алгоритмов обработки речевых сигналов (РС), разработанных в ЦРТ, положена идея адаптации, суть которой заключается в использовании текущей информации о сигнале для автоматической подстройки режима его обработки.

Схема
Типовая схема адаптивной обработки

Отличие технологии ЦРТ от подходов других компаний заключается в максимальной простоте применения разработанных алгоритмов и эффективности за счет непрерывной подстройки режима обработки к типу помехи. Кроме того, адаптация обеспечивает следующие преимущества:

  • обработка РС в реальном масштабе времени (однопроходная обработка кадр за кадром);
  • эффективность обработки РС в условиях нестационарных искажений;
  • простота управления (оператор задает тип обработки или искажения и 1-2 параметра).

Методы адаптивной обработки решают следующие проблемы:

  • устранение звуков наводок от аппаратуры и нежелательных тональных сигналов (сирены машин, сигналы в телефонной линии);
  • удаление мешающих шумов фона;
  • устранение стуков, защита от сильных акустических всплесков;
  • коррекция частотной характеристики канала;
  • выравнивание громкости ближнего и дальнего диктора в помещении или телефонном канале;
  • разделение прямого и диффузного звука речи в помещении;
  • контрастирование (усиление) формант;
  • выделение речи на фоне музыки;
  • выделение речи при очень малых отношениях сигнал/шум;
  • коррекция акустики помещения.

Для основных групп помех и искажений разработаны отдельные методы:

  • удаления широкополосного шума
  • коррекции спектра (адаптивный эквалайзер);
  • подавления тональных и гармонических помех (адаптивный компенсатор тональных помех);
  • удаления импульсных помех;
  • подавления сигнала опорного источника;
  • выравнивания уровня сигналов.

Примеры шумоочистки

Примеры шумоочистки для разных типов искажений:

Тип искажения До обработки   После обработки
Шум толпы / bubble noise пример 1   пример 1
Клиппирование сигнала / clipping пример 2   пример 2
Наводки мобильных телефонов / GSM hindrance пример 3   пример 3
Шум музыки / music noise пример 4   пример 4
пример 5   пример 5
пример 6   пример 6
Нестационарные шумы / nonstationary noise пример 7   пример 7
пример 8   пример 8
Импульсные шумы / pulse noise пример 9   пример 9
пример 10   пример 10
пример 11   пример 11
пример 12   пример 12
Реверберация / reverberation&noise пример 13   пример 13
пример 14   пример 14
пример 15   пример 15
пример 16   пример 16
пример 17   пример 17
Тональные помехи / total noise пример 18   пример 18
пример 19   пример 19
пример 20   пример 20
пример 21   пример 21
пример 22   пример 22
пример 23   пример 23
Широкополосный шум / wideband noise пример 24   пример 24
пример 25   пример 25

Использование в продукции

Программное обеспечение для шумоочистки звука

Тишина: электронная плата шумоочистки

  • Обработка в реальном времени
  • Адаптивная фильтрация
  • Простота использования
  • Высокая эффективность в отношении большинства встречающихся шумов
  • Удаленное управление через веб-интерфейс
  • Запись звука до и после обработки
  • Работа в оперативных условиях