Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Active Cancellation of the Tonal Component of Sound Using a Discrete Fourier Transform of Variable Length

Łuczyński Michał, Dobrucki Andrzej, Brachmański Stefan

Archives of Acoustics

|

2021

|

Vol. 46, No. 4

579--589

EN

The paper presents a method of eliminating the tonal component of an acoustic signal. The tonal component is approximated by a sinusoidal signal of a given amplitude and frequency. As the parameters of this component: amplitude, frequency and initial phase may be variable, it is important to detect these parameters in subsequent analysis time intervals (frames). If the detection of the parameters is correct, the elimination consists in adding a sinusoidal component with the detected amplitude and frequency to the signal, but the phase shifted by 180 degrees. The accuracy of the reduction depends on the accuracy of parameters detection and their changes. Detection takes place using the Discrete Fourier Transform, whose length is changed to match the spectrum resolution to the signal frequency. The operation for various methods of synthesis of the compensating signal as well as various window functions were checked. An elimination simulation was performed to analyze the effectiveness of the reduction. The result of the paper is the assessment of the method in narrowband active noise control systems. The method was tested by simulation and then experimentally with real acoustic signals. The level of reduction was from 6.9 to 31.5 dB.

2

A Novel Influence Function M-Estimator-Based for Active Noise Control

Hoseini Sabzevari Seyed Amir, Hosseini Sabzevari Seyed Iman

Archives of Acoustics

|

2021

|

Vol. 46, No. 3

499--506

EN

M-estimators are widely used in active noise control (ANC) systems in order to update the adaptive FIR filter taps. ANC systems reduce the noise level by generating anti-noise signals. Up to now, the evaluation of M-estimators capabilities has shown that there exists a need for further improvements in this area. In this paper, a new improved M-estimator is proposed. The sensitivity of the proposed algorithm to the variations of its constant parameter is checked in feedforward control. The effectiveness of the algorithm in both types is proved by comparing it with previous studies. Simulation results show the steady performance and fast initial convergence of the proposed algorithm.

3

FXLMS with Multiple Error Switching for Active Noise-Cancelling Casings

Mazur Krzysztof, Wrona Stanislaw, Chraponska Anna, Rzepecki Jaroslaw, Pawelczyk Marek

Archives of Acoustics

|

2019

|

Vol. 44, No. 4

775--782

EN

Passive noise reduction methods require thick and heavy barriers to be effective for low frequencies and those clasical ones are thus not suitable for reduction of low frequency noise generated by devices. Active noise-cancelling casings, where casing walls vibrations are actively controlled, are an interesting alternative that can provide much higher low-frequency noise reduction. Such systems, compared to classical ANC systems, can provide not only local, but also global noise reduction, which is highly expected for most applications. For effective control of casing vibrations a large number of actuators is required. Additionally, a high number of error sensors, usually microphones that measure noise emission from the device, is also required. All actuators have an effect on all error sensors, and the control system must take into account all paths, from each actuator to each error sensor. The Multiple Error FXLMS has very high computational requirements. To reduce it a Switched-Error FXLMS, where only one error signal is used at the given time, have been proposed. This, however, significantly reduces convergence rate. In this paper an algorithm that uses multiple errors at once, but not all, is proposed. The performance of various algorithm variants is compared using simulations with the models obtained from real active-noise cancelling casing.

4

Quiet Zone for the patient in an Ambulance : Active Noise Control Technology for Siren Noise Reduction

Sharma M. K., Vig R., Pal R., Shantharam V.

Archives of Acoustics

|

2018

|

Vol. 43, No. 2

275--281

EN

This paper proposes an active noise control (ANC) application to attenuate siren noise for the patient lying inside ambulance with no sound proofing. From the point of cost effectiveness, a local ANC system based on feedforward scheme is considered. Further, to handle the limitation of limited Zone of Silence (ZoS), the ANC based on virtual sensing is explored. The simulations are done in MATLAB for the recorded ambulance siren noise signal. The results indicate that ANC can be an effective solution for creating a silent environment for the patient.

5

System aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrody szklane, wykorzystujący algorytm rotacyjny

Morzyński L.

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2017

|

nr 11

21-25

PL

Jedną z funkcji przegród szklanych, powszechnie stosowanych m.in. w budownictwie, jest ograniczanie hałasu. Przegrody takie charakteryzują się jednak małą izolacyjnością akustyczną dla dźwięków o niskich częstotliwościach. W artykule przedstawiono koncepcję wielokanałowego systemu aktywnej redukcji hałasu, umożliwiającego redukcję hałasu niskoczęstotliwościowego przenikającego przez przegrodę szklaną. System bazuje na sieci neuronowej, której uczenie realizuje zmodyfikowana wersja algorytmu wstecznej propagacji błędu wykorzystująca algorytm rotacyjny. Omówiono budowę i zasadę działania systemu, a także przedstawiono wyniki jego badań symulacyjnych.

EN

One of the functions of glass partitions, commonly used in construction, is the reduction of noise. These partitions are characterized by low sound insulation for low frequencies. This article presents the concept of a multi-channel active noise control system that enables the reduction of low-frequency noise transmitted through the glass partition. The system is based on a neural network with the modified version of the back propagation algorithm using a round robin algorithm. The structure and principles of the system are discussed and the results of its simulations are presented.

6

Stability Conditions for the Leaky LMS Algorithm Based on Control Theory Analysis

Bismor D., Pawelczyk M.

Archives of Acoustics

|

2016

|

Vol. 41, No. 4

731--739

EN

The Least Mean Square (LMS) algorithm and its variants are currently the most frequently used adaptation algorithms; therefore, it is desirable to understand them thoroughly from both theoretical and practical points of view. One of the main aspects studied in the literature is the influence of the step size on stability or convergence of LMS-based algorithms. Different publications provide different stability upper bounds, but a lower bound is always set to zero. However, they are mostly based on statistical analysis. In this paper we show, by means of control theoretic analysis confirmed by simulations, that for the leaky LMS algorithm, a small negative step size is allowed. Moreover, the control theoretic approach alows to minimize the number of assumptions necessary to prove the new condition. Thus, although a positive step size is fully justified for practical applications since it reduces the mean-square error, knowledge about an allowed small negative step size is important from a cognitive point of view.

7

Feedforward Control of a Light-Weight Device Casing for Active Noise Reduction

Wrona S., Pawelczyk M.

Archives of Acoustics

|

2016

|

Vol. 41, No. 3

499--505

EN

It is possible to enhance acoustic isolation of the device from the environment by appropriately controlling vibration of a device casing. Sound insulation efficiency of this technique for a rigid casing was confirmed by the authors in previous publications. In this paper, a light-weight casing is investigated, where vibrational couplings between walls are much greater due to lack of a rigid frame. A laboratory setup is described in details. The influence of the cross-paths on successful global noise reduction is considered. Multiple vibration actuators are installed on each of the casing walls. An adaptive control strategy based on the Least Mean Square (LMS) algorithm is used to update control filter parameters. Obtained results are reported, discussed, and conclusions for future research are drawn.

8

Review of active noise control algorithms for impulsive noise control

Wierzchowski W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 6

358--361

EN

Active noise control is gaining popularity in recent years. Especially, active control of impulsive noise is of great interest. Due to specific nature of such noise, standard approach to active control is not satisfying. This paper reviews existing algorithms specifically developed for impulsive noise control. Performance of the algorithms is verified using computer simulations and several noise signals.

PL

Aktywna redukcja hałasu zyskuje na popularności w ostatnich latach. Z powodu specyfiki hałasu impulsowego, standardowe podejście do aktywnej redukcji nie jest zadawalające. Niniejsza praca przedstawia algorytmy stworzone specjalnie na potrzeby redukcji hałasu impulsowego, który ze względu na swoją specyfikę nie jest poprawnie tłumiony przez klasyczne algorytmy redukcji hałasu. W pierwszym punkcie przedstawiona jest ogólnie idea aktywnej redukcji hałasu. W drugim punkcie opisany jest hałas impulsowy: charakterystyka, wpływ na człowieka oraz technika modelowania. W trzecim punkcie przedstawiony został podstawowy algorytm aktywnej redukcji hałasu oraz jego modyfikacje stworzone do aktywnej redukcji hałasu impulsowego. W czwartym punkcie przedstawione zostały wyniki porównujące przedstawione algorytmy. Porównanie algorytmów wykonane zostało za pomocą symulacji komputerowej z wykorzystaniem modeli rzeczywistych torów akustycznych oraz dwóch rodzajów hałasu: modelowanego i rzeczywistego nagrania. W ostatnim punkcie zostały przedstawione wnioski z prezentowanej pracy.

9

Active Noise Control Using a Fuzzy Inference System Without Secondary Path Modelling

Kurczyk S., Pawelczyk M.

Archives of Acoustics

|

2014

|

Vol. 39, No. 2

243--248

EN

For many adaptive noise control systems the Filtered-Reference LMS, known as the FXLMS algorithm is used to update parameters of the control filter. Appropriate adjustment of the step size is then important to guarantee convergence of the algorithm, obtain small excess mean square error, and react with required rate to variation of plant properties or noise nonstationarity. There are several recipes presented in the literature, theoretically derived or of heuristic origin. This paper focuses on a modification of the FXLMS algorithm, were convergence is guaranteed by changing sign of the algorithm steps size, instead of using a model of the secondary path. A Takagi-Sugeno-Kang fuzzy inference system is proposed to evaluate both the sign and the magnitude of the step size. Simulation experiments are presented to validate the algorithm and compare it to the classical FXLMS algorithm in terms of convergence and noise reduction.

10

Methodology of Selecting the Reference Source for an Active Noise Control System in a Car

Dąbrowski Z., Stankiewicz B.

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

|

2013

|

Vol. 19, No. 1

117--125

EN

At the end of the 20th century, a significant development in digital technologies of signal processing made it possible to apply active noise control methods in new domains. A proper selection of the reference signal source is a main problem in implementing such systems. This paper presents an estimation method based on an indicator of the coherent power level. It also presents a simple system of active noise control in a car, operating according to the proposed method of optimising the positioning of reference sources. This system makes it possible to considerably increase the comfort of work of drivers in various kinds of road transport without a great increase in cost. This is especially significant in the case of trucks and vans. Passive barriers are considerably more expensive in them, which results in a higher level of noise than in passenger cars.

11

Feed-forward equalization of sound radiation from a vibrating plate

Mazur K., Pawełczyk M.

Mechanics and Control

|

2012

|

Vol. 31, no. 1

35-39

EN

In this paper an adaptive single input - multiple output feed-forward system for sound radiation from a vibrating plate is investigated. Finite impulse response filters are used to generate control signals for each actuator based on the common input signal. The filters are updated with the Filtered-x LMS algorithm in order to minimize the instantaneous squared value of the difference between the sound pressure measured at the specified point in the acoustic field, and the desired signal being the input signal filtered by the assumed secondary path transfer function model. Performance of the system is experimentally verified and obtained results are reported.

PL

W pracy przedstawiono adaptacyjny układ o jednym wejściu i wielu wyjściach ze sprzężeniem zwrotnym wyprzedzającym w zastosowaniu do emisji dźwięku z powierzchni drgającej płyty. Filtry o skończonej odpowiedzi impulsowej zostały zastosowane do generowania sygnałów sterujących dla aktuatorów o wspólnym sygnale wejściowym. Wykorzystano algorytm LMS do minimalizacji wartości kwadratu różnic pomiędzy zmierzonym ciśnieniem w wybranych punktach pola akustycznego a sygnałem zadanym będącym sygnałem wejściowym. Jakość systemu została zweryfikowana eksperymentalnie, wyniki weryfikacji zostały przedstawione w pracy.

12

LMS Algorithm Step Size Adjustment for Fast Convergence

Bismor D.

Archives of Acoustics

|

2012

|

Vol. 37, No. 1

31-40

EN

In the areas of acoustic research or applications that deal with not-precisely-known or variable condi- tions, a method of adaptation to the uncertainness or changes is usually necessary. When searching for an adaptation algorithm, it is hard to overlook the least mean squares (LMS) algorithm. Its simplicity, speed of computation, and robustness has won it a wide area of applications: from telecommunication, through acoustics and vibration, to seismology. The algorithm, however, still lacks a full theoretical analysis. This is probabely the cause of its main drawback: the need of a careful choice of the step size – which is the reason why so many variable step size flavors of the LMS algorithm has been developed. This paper contributes to both the above mentioned characteristics of the LMS algorithm. First, it shows a derivation of a new necessary condition for the LMS algorithm convergence. The condition, although weak, proved useful in developing a new variable step size LMS algorithm which appeared to be quite different from the algorithms known from the literature. Moreover, the algorithm proved to be effective in both simulations and laboratory experiments, covering two possible applications: adaptive line enhancement and active noise control.

13

Układ aktywnej redukcji hałasu pracujący pod kontrolą systemu uClinux

Czyż K., Zając T.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 1

33-35

PL

Idea Aktywnej Redukcji Hałasu (ARH) jest związana z redukcją niepożądanego niskoczęstotliwościowego dźwięku, w rezultacie tworzona jest przestrzenna strefa ciszy wokół wybranego mikrofonu. Artykuł opisuje praktyczną implementacje systemu ARH pracującego pod kontrolą systemu operacyjnego uClinux na dwurdzeniowym procesorze sygnałowym Blackfin firmy Analog Devices. System operacyjny uClinux okazuje się być tanim, dynamicznym środowiskiem rozwojowym dla procesorów sygnałowych Blackfin, dodatkowo wykorzystując wielordzeniowe procesory jest możliwe pokonanie głównej wady Linux'a mianowicie braku funkcjonalności systemu operacyjnego czasu rzeczywistego niezbędnej do zastosowań przetwarzania sygnałów. Można to osiągnąć poprzez oddzielenie kodu który musi być wykonywany w czasie rzeczywistym i uruchamianie go na osobnym rdzeniu podczas gdy drugi rdzeń jest wykorzystywany przez systemem operacyjny Linux. Zastosowanie systemu operacyjnego Linux w implementacji układu ARH przynosi szereg korzyści zwłaszcza zwiększa możliwości rozwoju i debuggingu oprogramowania, Linux daje również dostęp do ogromnej ilości otwartego oprogramowania. W prezentowanym rozwiązaniu w oparciu o system operacyjny Linux stworzono aplikację integrującą funkcje webserwera z układem aktywnej redukcji hałasu, dynamicznie tworzone strony internetowe tworzą graficzny interfejs użytkownika systemu ARH dostępny poprzez przeglądarkę internetową.

EN

The idea of ANC is concerned with attenuation of unwanted low frequency sound (noise). As a result, a three-dimensional zone of quiet is created around the selected microphones. The paper describes ANC system implementation running under the uClinux system on dual core Analog Devices Blackfin DSP. The uClinux is proving to be a low-cost, dynamic development environment. On multi-core Blackfin DSPs, it is possible to overcome the main disadvantage of Linux - lack of hard-real time functionality indispensable for signal processing applications. It can be achieved by separation of the real-time signal processing code and handling it on a dedicated core, while the other core is running Linux. Such a solution offers advantages to designers, most notably by opening up a wide range of applications, drivers and protocols which often are open-source or free software. In most cases, only a compilation or some minor tweaking is necessary to get that software up and running. The advantages for using Linux in the ANC system are ease of use, better system control, easy possibility of creating web based user interfaces and improved debugging capabilities. In this particular application, use of Linux enables a Web server integration into the ANC system. Dynamically created web pages can be accessed by any web browser and become the graphical user interface to the ANC system.

14

Adaptacyjne układy sterowania tworzące strefy ciszy wokół poruszającego się mikrofonu

Michalczyk M. I.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 1

9-11

PL

Przedstawiono wyniki badań nad adaptacyjnymi układami aktywnej redukcji hałasu wykorzystywanymi do tworzenia stref ciszy wokół poruszającego się w pomieszczeniu mikrofonu. Pokazano, że w części przypadków zastosowanie adaptacyjnego algorytmu FX-LMS zapewnia poprawne działanie układu, czyli śledzenie przez wytworzoną strefę ciszy zmian położenia mikrofonu. W przypadku złożonych zakłóceń lub szerszego zakresu ruchu mikrofonu, koniecznym jest zastosowanie dodatkowych algorytmów bieżącej estymacji modelu obiektu sterowania.

EN

The paper summarizes the novel research on a special class of digital sound processing systems with time varying sound sensor position, conducted in the Institute of Automatic Control, Silesian University of Technology, Gliwice, Poland. These are adaptive active noise control (ANC) systems creating zones of quiet around a microphone, position of which is being changed in enclosure. They use the LMS-based adaptive control algorithm which is parameterized with a model of the so called secondary path. The problem arises when the microphone position is changed during the ANC system operation, because the secondary path modelling errors occur . They, in some cases, can be coped by the adaptive control algorithm itself, however, in other cases an additional, on-line identification routine has to be used to update the secondary path model. These two situations are the subject of the presented research. The results of real world experiments showed that the zone of quiet can adaptively track the movement of the microphone if the LMS-based adaptive control algorithm is applied. However, if the noise is random and the spatial range of the microphone movement is wider, then the more complex algorithms have to be used, which is shown on the basis of simulation experiments, verified in the ANC laboratory.

15

Gain-scheduled state-feedback control for active cancellation of multisine disturbances with time-varying frequencies

Heins W., Ballesteros P., Bohn C.

Mechanics and Control

|

2011

|

Vol. 30, no. 3

127-137

EN

The paper presents a discrete-time LTV controller for the rejection of harmonic disturbances with time-verying based on a state-augmented observer-based state-feedback controller with a time-verying internal model and a scheduled state-feed back gain. The control design method is based on quadratic stability for LPV systems. The design is carried out in discrete time and the controller can easily be implemented on real-time hardware.

PL

W pracy przedstawiono dyskretny regulator LTV do eliminacji składowych harmonicznych zakłóceń. Wprowadzony regulator bazuje na sprzężeniu od zmiennych stanu z zależnym od czasu wewnętrznym modelem. Konstrukcja regulatora wykorzystuje własności stabilności układów LPV. Regulator został opisany równaniami dyskretnymi i może być łatwo zaimplementowany w układach czasu rzeczywistego.

16

Feed-forward compensation for nonlinearity of vibrating plate as the sound source for active noise control

Mazur K., Pawełczyk M.

Mechanics and Control

|

2011

|

Vol. 30, no. 3

146-150

EN

Active Noise Control (ANC) systems are usually designed in the feed-forward structure with adaptive linear control filters. However, performance of such systems, when a vibrating plate is used as the secondary source, may be poor due to significant non-linearity of the plate response. The linear systems are then unable to cope with higher harmonics generated by the nonlinearity. One solution to this problem is to apply a nonlinear ANC algorithm. However, it adds additional complexity to this layer. It is particularly severe for multichannel systems, where the algorithms are complex by themselves, and making them nonlinear may significantly reduce their scalability. In this paper, another approach is proposed. Multiple actuators are mounted on a single plate, in order to effectively excite more vibration modes and generate a higher acoustic power, than in case of a single actuator. The response of the vibrating plate as the sound source is then linearized with a set of nonlinear finite impulse response filters, operating individually for each actuator. The Filtered-x LMS algorithm is adopted to update parameters of the nonlinear filters. The control system is experimentally verified and obtained results are reported.

PL

Systemy aktywnej redukcji hałasu zwykle projektowane są w strukturze kompensacyjnej z adaptacyjnymi liniowymi filtrami sterującymi. Wówczas, w przypadku zastosowania płyty drgającej jako źródła dźwięku, skuteczność działania może być zmniejszona z powodu występujących nieliniowości w torze wtórnym. Liniowy układ kompensacji nie jest w stanie poradzić sobie z wyższymi harmonicznymi generowanymi przez nieliniowości. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie nieliniowego algorytmu aktywnej redukcji hałasu. Zwiększa to jednak złożoność układu w tej warstwie sterowania. W przypadku wielokanałowych systemów aktywnej redukcji hałasu, które same w sobie są złożone, wprowadzenie nieliniowości w algorytmie znacząco zmniejsza skalowalność całego systemu. W niniejszym artykule zaproponowane jest inne podejście. Aby zapewnić efektywne pobudzenie większej liczby mod i uzyskanie większej mocy akustycznej jak w przypadku pojedynczego elementu wzbudzającego, zastosowano wiele elementów wykonawczych wzbudzających drgania. Odpowiedź płyty drgającej pełniącej rolę złożonego źródła dźwięku jest linearyzowana przez zbiór nieliniowych filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej działających niezależnie na poszczególne elementy wykonawcze. Do aktualizacji parametrów filtrów nieliniowych zastosowany jest algorytm Filtered-x LMS. Zaproponowany system sterowania został poddany weryfikacji eksperymentalnej, a uzyskane wyniki zostały zaprezentowane i skomentowane.

17

Discrete mathematics in industry

Allwright D.

Matematyka Stosowana : matematyka dla społeczeństwa

|

2011

|

T. 12/53, nr spe

19-26

PL

Przedmiotem rozważań jest znaczenie matematyki dyskretnej dla modelowania matematycznego procesów produkcyjnych i występujących w związku z użytkowaniem urządzeń technicznych. Takie postawienie zagadnienia jest przewrotne, gdyż metody matematyki dyskretnej zastosowano do problemów, które w rzeczywistości mają model oparty o zmienne z przestrzeni nieprzeliczalnych (przestrzeni euklidesowych rzeczywistych i zespolonych). Przykładem są kody korygujące i wykrywające błędy transmisji, których konstrukcja wykorzystuje techniki matematyki dyskretnej, chociaż potrzeba ich stosowania wynika z transmisji sygnałów "ciągłych" przez połączenia radiowe czy kablowe. Nawet modele rozdziałów zasobów przybierają czysto dyskretny charakter, choć wynikają z rzeczywistych problemów ze zmiennymi ciągłymi. Kluczem do wyboru przykładów jest znaczenie matematyki dyskretnej dla ich rozwiązania. Wybrano cztery takie problemy. Pierwsze dwa zagadnienia dotyczą opisu sieci ruchomych nadajników i odbiorników w pewnym obszarze. Przykładem mogą być sieci komunikacyjne telefonów komórkowych lub WLAN (wireless local area network – bezprzewodowa sieć w obszarze ograniczonym). W problemie tym posłużono się teorią grafów, a zagadnienie bezkolizyjnego połączenia obiektów jest bliskie problemowi kolorowania grafu. Z analizą sieci bezprzewodowych związanych jest wiele problemów dotyczących optymalizacyjnych przypływów w sieciach (patrz Ahuja i inni [1]) czy alokacji zasobów (patrz Stanczak i inni [9]). Drugi problem dotyczy analizy pracy urządzeń komunikujących się w dużym budynku, a więc w przestrzeni trójwymiarowej (patrz Reed i Allwright [8]). W ostatnich latach Zentralblatt für Mathematik odnotował ponad 1000 artykułów z tytułem zawierającym słowo kluczowe "wireless networks". Wiele z tych prac sprowadza się do wykorzystania metod matematyki dyskretnej. Trzecie zagadnienie omawiane w artykule dotyczy właściwego składania ofert w aukcjach. Odpowiedź na to pytanie prowadzi do wykorzystania teorii gier i pojecia równowagi w grach strategicznych (patrz Krishna [6], Menezes i Monteiro [7], Drabik [3]). W czwartym zadaniu problemem jest redukcja hałasu wytwarzanego przez samoloty. Wyróżniając pasma dźwięków, redukcję sprowadza się do tłumienia krytycznego pasma źródłem dźwięku oo dpowiednich parametrach. Matematycy tym problemem zajmują się od wielu lat stosując różne podejścia, w celu stworzenia aktywnego systemu kontroli hałasu (ANC - Active Noise Control) (patrz Guo i inni [5], Diamantis i inni [2], Foudhaili i Reithmeier [4]).

18

Earplug Actuator Selection for a Miniature Personal Active Hearing Protection System

Pawełczyk M., Latos M.

Archives of Acoustics

|

2010

|

Vol. 35, No. 2

213-222

EN

There are many industrial environments which are exposed to a high-level noise. It is necessary to protect people from the noise. Most of the time, the consumer requires a miniature version of a noise canceller to satisfy the internal working place requirements. Very important thing is to select the most appropriate personal hearing protection device, for example an earplug. It should guarantee high passive noise attenuation and allow for secondary sound generation in case of active control. In many cases the noise is nonstationary. For instance, some of the noisy devices are switched on and off, speed of some rotors or fans changes, etc. To avoid any severe transient acoustic effects due to potential convergence problems of adaptive systems, a fixed-parameter approach to control is appreciated. If the noise were stationary, it would be possible to design an optimal control filter minimising variance of the signal being the effect of the acoustic noise and the secondary sound interference. Because of noise nonstationarity for most applications, the idea of generalised disturbance defined by a frequency window of different types has been developed by the authors and announced in previous publications. The aim of this paper is to apply such an approach to different earplugs and verify its noise reduction properties. Simulation experiments are conducted based on real world measurements performed using the G.R.A.S. artificial head equipped with an artificial mechanical ear, and the noise recorded in a power plant.

19

Adaptive Algorithms for Enhancement of Speech Subject to a High-Level Noise

Latos M., Pawełczyk M.

Archives of Acoustics

|

2010

|

Vol. 35, No. 2

203-212

EN

There are many industrial environments which are exposed to a high-level noise, sometimes much higher than the level of speech. Verbal communication is then practically unfeasible. In order to increase the speech intelligibility, appropriate speech enhancement algorithms can be used. It is impossible to filter off the noise completely from the acquired signal by using a conventional filter, because of two reasons. First, the speech and the noise frequency contents are overlapping. Second, the noise properties are subject to change. The adaptive realisation of the Wienerbased approach can be, however, applied. Two structures are possible. One is the line enhancer, where the predictive realisation of the Wiener approach is used. The benefit of using this structure it that it does not require additional apparatus. The second structure takes advantage of the high level of noise. Under such condition, placing another microphone, even close to the primary one, can provide a reference signal well correlated with the noise disturbing the speech and lacking the information about the speech. Then, the classical Wiener filter can be used, to produce an estimate of the noise based on the reference signal. That noise estimate can be then subtracted from the disturbed speech. Both algorithms are verified, based on the data obtained from the real industrial environment. For laboratory experiments the G.R.A.S. artificial head and two microphones, one at back side of an earplug and another at the mouth are used.

20

Active Noise Control Algorithm Based on a Neural Network and Nonlinear Input-Output System Identification Model

Krukowicz T.

Archives of Acoustics

|

2010

|

Vol. 35, No. 2

191-202

EN

The development of digital signal processors and the increase in their computing capabilities bring opportunities to employ algorithms with multiple variable parameters in active noise control systems. Of particular interest are the algorithms based on artificial neural networks. This paper presents an active noise control algorithm based on a neural network and a nonlinear input-output system identification model. The purpose of the algorithm is an active noise control system with a nonlinear primary path. The algorithm uses the NARMAX system identification model. The neural network employed in the proposed algorithm is a multilayer perceptron. The error backpropagation rule with adaptive learning rate is employed to update the weight of the neural network. The performance of the proposed algorithm has been tested by numerical simulations. Results for narrow-band input signals and nonlinear primary path are presented below.