ΣSigmaStudio English

Удаление шума

Алгоритм удаления шума (Noise Removal) контролирует уровень сигнала во многих аудиодиапазонах и сравнивает его со средним уровнем сигнала, чтобы предсказать, какие компоненты сигнала являются значимыми, а какие являются частью шумового порога (noise floor). Он пытается удалить полосы сигнала, которые не считаются значимыми компонентами интересующего сигнала. Удаляя эти компоненты сигнала, можно снизить общий уровень шума сигнала ценой некоторого уменьшения естественности желаемого сигнала. Этот алгоритм был разработан для работы с частотой дискретизации 16 kHz, поэтому системы, использующие этот модуль, должны быть настроены на работу с частотой 16 kHz.windremovalcell.jpg

Входные пины

NameFormat [int/dec] - [control/audio]Function Description
Pin 0: Audio Indecimal - audioВходной аудиосигнал

Выходные пины

NameFormat [int/dec] - [control/audio]Function Description
Pin 0: Audio Outdecimal - audioВыходной аудиосигнал

Элементы управления GUI

GUI Control NameDefault ValueRangeFunction Description
Low Noise SwitchOn (red)On (red) or Off (green)Включает алгоритм шумоподавления. Положение вниз (красный) включает шумоподавление. Положение вверх (зеленый) переводит алгоритм в режим обхода (bypass).
Delay650300 to 650Управляет длиной пути задержки (в сэмплах) алгоритма. Для разложения сигнала на частотные компоненты и принятия решения о том, какие полосы следует пропускать или блокировать, требуется некоторая задержка. Увеличение задержки улучшит воспринимаемое качество звука и эффективность шумоподавления, но ценой увеличения времени задержки от входа до выхода.
Noise Margin-30-30 to -30Устанавливает порог, используемый в процессе принятия решения о том, какие полосы пропускать или блокировать. Более низкое значение сделает алгоритм шумоподавления более агрессивным в блокировании компонентов сигнала. Более высокое значение сделает алгоритм шумоподавления немного более «снисходительным», что приводит к более естественному звучанию, но с менее эффективным шумоподавлением.

Информация о параметрах DSP

GUI Control NameCompiler NameFunction Description
Low Noise (switch)NoiseReductionAlg1enable_mingainВключает или выключает шумоподавление.
Delay (number box)NoiseReductionAlg1delayУстанавливает длину пути задержки алгоритма.
Noise Margin (slider)NoiseReductionAlg1noisemarginУстанавливает порог для шумоподавления.
N/AOther noise reduction parameters…Алгоритм использует более 100 параметров, которые не должны изменяться пользователем во время выполнения. Изменять следует только параметры, перечисленные в этой таблице выше.

Описание алгоритма

Алгоритм шумоподавления (Noise Reduction) — это функция «слепой» обработки, которая автоматически воздействует на входной сигнал, пытаясь удалить из него шум.

Когда компоненты сигнала признаются не относящимися к желаемому сигналу, алгоритм плавно приглушает эти частотные компоненты до тех пор, пока они снова не понадобятся.

Этот алгоритм предназначался для использования только в голосовых приложениях. Использование этого алгоритма с такими сигналами, как музыка, не даст желаемых результатов, поскольку алгоритм удалит компоненты сигнала, что ухудшит качество самой музыки.

Значения по умолчанию в элементах управления GUI для этого алгоритма являются хорошей отправной точкой для настройки проектирования системы. Однако, в зависимости от приложения, могут потребоваться некоторые корректировки для достижения оптимальной производительности этого алгоритма. Большая часть этой настройки является субъективной реакцией на то, что звучит лучше, но важно помнить о рекомендуемых диапазонах значений, упомянутых в описании функций элементов управления GUI.

Пример

Обычно алгоритм вставляется одним из первых блоков обработки в сигнальной цепочке.
noiseremovalexample.jpg

Детали алгоритма

Toolbox PathADI Algorithms - Record Algorithms - Wind Noise
Cores SupportedADAU144x
ADAU176x
“Grow Algorithm” Supportedno
“Add Algorithm” Supportedno
Subroutine/Loop Basedno
Program RAM606
Data RAM2272
Parameter RAM278

Noise Removal в SigmaStudio: настройка и параметры

Noise Removal — это алгоритм шумоподавления из набора ADI Algorithms для визуальной среды разработки SigmaStudio, предназначенный для процессоров семейства ADAU (SigmaDSP) от Analog Devices. Его задача — автоматически очищать аудиосигнал от нежелательных шумовых компонентов, не требуя дополнительного опорного сигнала, то есть работая в режиме «слепой» обработки. Принцип работы основан на анализе уровня сигнала в нескольких частотных диапазонах. Алгоритм сравнивает текущий уровень с усредненным значением, чтобы предсказать, какие полосы являются значимой частью аудиопотока, а какие относятся к шумовому порогу (noise floor). Полосы, признанные несущественными, плавно приглушаются до момента, пока они снова не понадобятся. Это снижает общий уровень шума, но ценой некоторой потери естественности звучания полезного сигнала. Важно учитывать, что модуль разработан исключительно для частоты дискретизации 16 kHz, поэтому проект в SigmaStudio должен быть сконфигурирован соответствующим образом. В интерфейсе модуля доступны три основных элемента управления. Переключатель Low Noise включает обработку (положение вниз, красный) или переводит алгоритм в режим обхода (bypass, положение вверх, зеленый). Параметр Delay задает длину пути задержки в сэмплах (от 300 до 650). Увеличение этого значения повышает качество и эффективность шумоподавления, но добавляет задержку от входа к выходу.