以技术创新为己任之升弘

2019-09-10 00:25李小林
科学导报·学术 2019年8期
关键词:噪声算法环境

李小林

深圳市升弘创新科技有限公司,借助岭南窗口的地缘优势;自创建之初,就致力于核心技术的深度挖掘以及积累!公司在智能音频产品、保密通信产品、语音识别技术、音频算法技术上取得了较好成绩。这个神奇的公司陆续积聚了近20名“技术达人”,在这些技术狂人的持续耕耘中,技术团队在声音能谱信号多维结像混叠,声音精准定向拾取及处理合成技术、声源精准定位及声场处理技术,海噪声扰频复原技术,以及特殊载波保密通信技术方面,尤其残留边带技术以及副载波技术的引申应用上,取得了令人瞩目的成绩。

技术人员的天职就是求解方程式,变不可能为可能,从最开始的完全不可能逐步趋近于可能。为了一项简单的技术设想,有时哪怕是一项简单的精炼算法优化技术,都要反复试错近千次,每天要试错30次以上,让人崩溃更让人醉!个中艰辛只有亲历者自己清楚!

升弘创新科技有限公司在智能降噪耳机领域在保密通信技术领域,硕果累累,取得了国内领先技术的傲人水准;可以在近142分贝的高能谱超强噪声环境干扰场时,能够保证现场正常送话与受话。公司的智能降噪算法与波束定向拾取技术获得军内二等奖。

公司技术领军人物王远昌:中国C/C对抗协会副会长、专家委员会主任;国家知识产权学术委员会专利审查技术专家;深圳市两化融合促进会专家委员会主任;广东省标准化研究院体系专家;华为技术有限公司特聘高级专家顾问;深圳市电声技术应用工程技术研究中心主任;广东省电声技术应用工程技术研究中心;国防科工局军工产品质量管理标准化技术委员会专家组成员。

公司除去承担自身发展所需技術的职责外,还承担了一些社会职责:2018年成功举办第一届两化融合全国技术创新大赛,会议取得了圆满成功,受到与会嘉宾李毅中前部长的首肯!升弘创新科技有限公司一班人马(罗胤豪、王远昌、舒彬、石雪瑞),紧抓创新时代的技术脉搏,为实现强国之梦,在持续不断的砥砺前行奋进中!

产品与技术展示:

1. 军用设备检修通讯降噪器材,实现高噪声环境下的近距离加密双工通讯,采用噪声源自适应技术,实现一款器材同时兼容航空发动机、燃气轮机、内燃机检修调试等不同的工作环境

2. 单兵通讯降噪装备的研发,采用被动降噪+主动降噪+大动态压缩+环境声透传+背景声放大等技术+声源定位。大动态侦别及压缩:以主被动降噪为基础,对大动态进行实时侦别,对超出预设值的瞬时信号进行动态压缩,在不影响听觉判断的情况下达到听力保护。

环境声透传:对背景声进行筛选透传,消噪的同时对人声频段进行补偿放大,提高沟通效率。

特定频段背景声放大:对特定频率特性的声音进行实时放大,增强士兵对周边态势的感知能力。声源定位:采用micphone beamforming技术及多设备协同,对声源位置进行方位距离的辨别。

3. 区域声学被动侦测设备

组成高灵敏度micphone beamforming 设备阵列, 通过声源别动侦测技术定位超低空及地面目标,将数据上传至服务器端分析比对,可以判定来袭目标的种类及数量,并可以通过连续侦测判断目标行动轨迹。

4. 将空间ANC及beamforming技术应用于低空侦察机系统,采用波束指向技术对侦测目标进行影音监控。

5. 采用声学beamforming+激光震动监测等符合方式对远距离固定目标进行符合监控。

6. 瞬态降噪技术:主要应用于爆轰,枪击等瞬间强噪声强气压场景。耳机两侧采用两颗高精度高灵敏度高声压级的MIC用于实时检测360度环境的瞬间强噪声,当高噪声强气压出现时,置于耳机SPK后腔的泄气阀将动作,减少后腔的容积,SPK低频灵敏度降低,SPK的声压减少,对耳膜的压力减弱;此方式通过泄气阀的动作有效的减缓瞬间强噪声强气压的能量,另外MIC检测强噪声时,耳机内的降噪电路将开启,针对爆轰,枪击等特定的频谱,进行数字运算比对,当有80%相似特征时,降噪电路的DSP将瞬间的产生反向的声波信号驱动SPK产向反向的频响与爆轰,枪击等相抵消一大部分能量。

舰船结构噪声问题研究如下:

阻振质量与复杂巨系统

减振降噪措施还可按阻抗大小分类:一类是阻抗值较低的“软措施”,另一类是阻抗值较高的“硬措施”。振源隔离都是通过“阻抗失配”,插入弱阻抗来实现,也就是“软措施”,其特点是弹性元件的阻抗远远低于振源结构的基准阻抗;“硬措施”则是指接近基准阻抗的控制方式。

广泛的研究和应用多集中于振源隔离这类“软措施”,如单层隔振、双层隔振、浮筏隔振、挠性接管、轴系纵向隔振器、减振推力轴承、非金属阻尼材料(隔声去耦瓦等)、吸声尖劈、抗冲垫、消声瓦等。它们已成为主要控制手段,形成了完整的弹性元件型谱与设计方法。

利用结构功能设计“硬措施”(如阻振质量)控制振动能量注入、弹性波传导和结构声辐射,研究较多而应用相对较少。波传播法(WPA法)分析表明,在简单系统中,阻振质量对纵波衰减约为0.5 dB,对弯曲波衰减不大于3 dB。它们比隔振对第一声通道,挠性接管对第二声通道这类“软措施”的衰减要小得多。抑振效果有限是“硬措施”不受重视的主因。

“间断点”(如阻振质量等)在理论上要单个解析,巨工程应用要用“整体论”思维开展集成统计分析研究,关注它们的累积叠加效应,使声学设计隐形于结构功能设计之中,完成从“形似”到“神似”,以“软措施”为主逐渐转向“硬措施”为主的自主创新发展路径。这些研究对我海军潜艇实现和保持声学一流技术具有核心价值,也是技术创新灵感的重要来源!

另一种下行主动混合降噪、上行数字降噪数字对讲机技术:

1、通话MIC的上行降噪技术

通过对MIC的降噪算法不断的深入研究和开发,在高噪环境下,在低功耗的DSP上运行降噪算法,实现18bB的降噪来保证对讲时的清晰通话

2、环境监听(侧音)技术

增加一颗音频处理芯片对通话MIC实时拾音处理,经DSP音频解码输出至SPK,保证在开启降噪功能时,还能听 到环境声音,保持使用者的环境感知能力,能够辨别机器、车辆、警报等各种声音的特征、距离和方向。 同时还能在高噪环境时在SPK中听到自己所说的话

3、混合降噪(主动下行降噪)技术

采用AMS全球顶尖的模拟降噪芯片(两颗AMS3435芯片组)实现混合降噪技术,在不同场景高噪环境下,在50-1K Hz 的频段内实现23-30dB的主动降噪,给使用者提供极佳的听力保护

4、对讲语音增强技术

混合降噪技术将对讲通话语音和环境噪声都减弱了23-30dB,我们特定研发了对讲语音补偿电路,并且定制开发了专用SPK,在开启降噪和对讲模式时,将人声部分的频响曲线抬高,在保证不失真的情况下,做到人声饱满

5、物理降噪技术

对于1KHz以后的高频噪声,主要通过物理降噪来实现,通过对耳套材料深入研究,在耳套上形成独立腔体,在耳机腔体表面以蛋白真皮包高密度吸音棉来实现物理降噪,在高频部分也实现了高达25dB的降噪

6、抗电磁干扰技术

在软件算法上实现跳频技术,在10个信道上任意切换,有检测其它的电磁波占用信道时,立即切换信道在另外一个信道上通信,并且软件算法上传输数据有进行算法加密,保证数据的完整性。

(作者单位:江西省广播电视网络传输有限公司)

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