Динамическое сжатие области значений с использованием Overlap-Add Reconstruction

В этом примере показов, как сжать динамический диапазон сигнала путем изменения области значений величины в каждом частотном интервале. За этой нелинейной спектральной модификацией следует алгоритм БПФ с добавлением перекрытия для реконструкции. Эта система может использоваться в качестве системы улучшения речи для слабовидящих. Алгоритм в этой симуляции получен из запатентованной системы адаптивной обработки голосовых телефонных сигналов для слабослышащих, первоначально разработанной Элвином М. Терри и Томасом П. Крауссом в US West Advanced Technologies Inc., Патент США 5388185.

Эта система разлагает входной сигнал на перекрывающиеся участки длины 256. Перекрытие составляет 192, так что каждые 64 выборки, новая секция заданы и новый БПФ вычисляется. После модификации спектра и вычисления обратного БПФ перекрывающиеся части секций складываются вместе. Если спектральная модификация не выполняется, выход является масштабированной репликой входного сигнала. Ссылкой для метода перекрытия-суммы, используемого для реконструкции аудиосигнала, являются Рабинер, Л. Р. и Р. В. Шафер. Цифровая обработка речевых сигналов. Englewood Cliffs, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1978, pgs. 274-277.

Сжатие преобразует динамический диапазон величин в каждом частотном интервале из области значений от 0 до 100 дБ в область значений ymin на ymax дБ. ymin и ymax - векторы в рабочей области MATLAB ® с одним элементом для каждого частотного интервала; в этом случае 256. Фаза не меняется. Это нелинейная спектральная модификация. Сжимая динамическую область значений на определенных частотах, прослушиватель должен быть в состоянии воспринимать более тихие звуки, не подвергаясь взрыву, когда они становятся громкими, как при линейной эквализации.

Чтобы использовать эту систему для демонстрации частотно-зависимого динамического сжатия области значений, запустите симуляцию. После изменения положения входа и выхода рисунков, чтобы вы могли видеть их одновременно, измените коэффициент усиления ползунка с 1 на 1000 на 10000. Заметьте, что относительные высоты выходных достигать максимума изменяются, когда вы увеличиваете величину.