【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及聲音信號處理領域，更具體地說，它涉及基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法、系統、終端及介質。
技術介紹
1、在設計會議室、劇院或音樂廳等場所時，需要確保聲音能夠均勻、清晰地傳播，避免產生明顯的共鳴或反射。在房間中，駐波可能導致某些區域的聲壓增強，而其他區域的聲壓減弱，從而影響音頻分布的均勻性和清晰度。由于房間聲場很復雜，所以聲音傳遞路徑問題會導致聲學環境很差，需要進行較正處理，而通過房間響應校正，可以優化房間的聲學設計，滿足特定的聲學需求。
2、目前，基于有限脈沖響應濾波器（fir）的頻率響應處理無法對低頻響應進行很好的擬合，而且階數較大，且會對系統引入太大的群延時；此外，基于無限沖激響應濾波器（iir）的設計往往是非線性約束和非凸優化問題，從而會造成系統的不穩定；另外，iir原始的最小二乘法存在收斂性問題，結果很難達到最優。
3、因此，如何研究設計一種能夠克服上述缺陷的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法、系統、終端及介質是我們目前急需解決的問題。
技術實現思路
1、為解決現有技術中的不足，本專利技術的目的是提供基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法、系統、終端及介質，通過測量房間頻率響應，插值處理，頻率響應倒譜計算，最小相位合成，最小二乘計算iir濾波參數，從而生成和房間頻率響應相抵的頻譜，可以更好的擬合頻譜和保證系統的穩定性，實現對房間聲學路徑的較正。
2、本專利技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
3、第一方面，提
4、采集目標場所的頻率響應，得到頻譜響應信號；
5、對頻譜響應信號進行插值處理，得到插值頻譜；
6、對插值頻譜進行倒譜計算，以在倒譜域合成最小相位后得到最小相位頻譜；
7、基于最小二乘法建立目標函數和對應的約束條件，并依據iir的設計階數求解出iir的校正系數；
8、將iir的校正系數輸入dsp音頻處理器中進行房間路徑較正處理，輸出校正頻譜。
9、進一步的，所述對頻譜響應信號進行插值處理的過程具體為：
10、對頻譜響應信號進行兩點三次hermite插值處理，得到分辨力比頻譜響應信號小的插值頻譜。
11、進一步的，所述目標函數的表達式具體為：
12、；
13、其中，表示計算得到的iir頻率響應；表示iir的分子項頻率響應；表示iir的分母項頻率響應；表示分子項的階數；表示分母項的階數；表示分子項中的第個系數，的取值為；表示分母項中第個系數，的取值為；表示角頻率；表示自然常；表示虛數；表示幀基于需要求解的最小二乘方程；表示用目標響應、中的常數計算得到的向量；表示目標頻率響應；表示iir的分母頻率響應；表示對向量進行轉置處理；表示由分子項的向量和分母項的向量所組成的新的向量；表示測量得到幀序號；表示分子項的常數項所構成的向量；表示分母項的常數項所構成的向量；表示第幀的；表示第幀的。
14、進一步的，所述分子項的向量和分母項的向量組成新的向量的過程具體為：
15、的分子項的系數表示為向量,分子項的常數項表示成向量；
16、的分母項的系數表示為，分母項的常數項可表示成向量；
17、以和表示新的向量：
18、；
19、其中，需要進行求解計算出的校正系數為系數和系數。
20、進一步的，所述約束條件的表達式具體為：
21、；
22、其中，表示的變換；為iir的分母項頻率響應；表示iir中分母項中的系數；表示域變換；表示角頻率；表示分母項的階數；表示iir分母項系數所對應的向量；表示基于約束條件求解的的集合；表示小于1常量；表示iir分母項在含向量的變換表達式。
23、進一步的，所述iir的校正系數的求解表達式具體為：
24、；
25、其中，表示的實部；表示常量，取0.01；表示iir分母常量項。
26、進一步的，所述對插值頻譜進行倒譜計算的表達式具體為：
27、；
28、其中，表示求得的倒譜；表示插值處理后的頻譜；表示測量得到幀序號；表示角頻率。
29、第二方面，提供了基于iir頻譜擬合的頻譜優化系統，該系統用于實現如第一方面中任意一項所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，包括：
30、信號采集模塊，用于采集目標場所的頻率響應，得到頻譜響應信號；
31、插值處理模塊，用于對頻譜響應信號進行插值處理，得到插值頻譜；
32、倒譜計算模塊，用于對插值頻譜進行倒譜計算，以在倒譜域合成最小相位后得到最小相位頻譜；
33、優化求解模塊，用于基于最小二乘法建立目標函數和對應的約束條件，并依據iir的設計階數求解出iir的校正系數；
34、頻譜優化模塊，用于將iir的校正系數輸入dsp音頻處理器中進行房間路徑較正處理，輸出校正頻譜。
35、第三方面，提供了一種計算機終端，包含存儲器、處理器及存儲在存儲器并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如第一方面中任意一項所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法。
36、第四方面，提供了一種計算機可讀介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行可實現如第一方面中任意一項所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法。
37、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
38、本專利技術提供的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，通過測量房間頻率響應，插值處理，頻率響應倒譜計算，最小相位合成，最小二乘計算iir濾波參數，從而生成和房間頻率響應相抵的頻譜，可以更好的擬合頻譜和保證系統的穩定性，實現對房間聲學路徑的較正。
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1.基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述對頻譜響應信號進行插值處理的過程具體為：
3.根據權利要求1所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述目標函數的表達式具體為：
4.根據權利要求3所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述分子項的向量和分母項的向量組成新的向量的過程具體為：
5.根據權利要求1所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述約束條件的表達式具體為：
6.根據權利要求4所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述IIR的校正系數的求解表達式具體為：
7.根據權利要求1所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述對插值頻譜進行倒譜計算的表達式具體為：
8.基于IIR頻譜擬合的頻譜優化系統，其特征是，該系統用于實現如權利要求1-7任意一項所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法，包括：
9.一種計算機終端，包含存儲器、處理器及存
10.一種計算機可讀介質，其上存儲有計算機程序，其特征是，所述計算機程序被處理器執行可實現如權利要求1-7中任意一項所述的基于IIR頻譜擬合的頻譜優化方法。
...【技術特征摘要】
1.基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述對頻譜響應信號進行插值處理的過程具體為：
3.根據權利要求1所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述目標函數的表達式具體為：
4.根據權利要求3所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述分子項的向量和分母項的向量組成新的向量的過程具體為：
5.根據權利要求1所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述約束條件的表達式具體為：
6.根據權利要求4所述的基于iir頻譜擬合的頻譜優化方法，其特征是，所述iir的校正系數的求解表...
【專利技術屬性】
技術研發人員：肖景，錢兵，賈鴻鵬，張海，
申請(專利權)人：四川湖山電器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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