1. 研究目的与意义（文献综述）

啸叫是我们在日常生活中最常听到的一种回授音，也是一种危害极大的回授音，严重的时候会烧坏功率放大器和发生设备，对并且对人们的生活的各个方面也都有或大或小的影响。那么要了解啸叫就不得不介绍一下声反馈现象，以麦克风为例子，当音频信号经过扬声器输出后，又被麦克风反复的采集，形成了扬声器、传感器、放大器、扬声器之间的正反馈回路，使得由放大器输出的信号幅度不断地被放大，这样一来，某些频率上的信号发生自激振荡，就是这样的过程产生啸叫，简单的说，啸叫产生的条件主要的满足以下三点的条件:一是音响和话筒同时在使用中，这一点为啸叫的产生提供间接的条件；二是音响系统重放的声音可以通过空间传到话筒的地方，这一点是啸叫产生的决定性因素，也就是啸叫的产生必须是有合适的声音传播的介质的条件下才行；三是音响能够发出的声音足够的大，使得话筒可以得到传过来的声音，如此就也需要话筒的拾音灵敏度足够高。那么从它自身产生产生的原因的本质上可以总结为两点，相位条件和振幅条件，描述出来就是要求传感器原声源输入的声波信号与反馈到传感器的声波信号的相位相同，并且声音反馈的环路为正反馈，即反馈增益大于1。

对于啸叫抑制的方法最早是由schreder发表的论文中被人们所了解的，频移法也是啸叫抑制的最早的方法，在20世纪60年代，频移法初现雏形，被一些专家提起，运用频移法使得环路的增益变得平滑，在如此的理想的情况下，最大稳定增益机会有缝制的幅度相应来决定。因为两个峰值在同一个房间之中响应的幅度频率平均距离大约是10hz，一次最佳的移频率大约是5hz，在这样的频移率下音乐和语音的听取都是没有问的，最早的移频是基于相位调制或者是模拟单边带调制来实现的，在最近已经提出来了利用fir希尔伯特滤波器实现数字移频的新方法。而频移法也有一点的缺点，其主要是，它不能够保留住信号频率成分之间的谐波特性。在啸叫抑制的方法中，除了本论文中所应用到的频移法之外，还有其他的方法。

在1958年，mishin介绍了正弦跳箱中调制参数的选择，其中涉及到了第一类赛尔函数零点的选择，从而引申出调相啸叫抑制方法，但是存在的缺点是对音质的影响较大，但是据我们所知，svensson的研究结果中还是对他做出了感性的评价，就是这种方法更适合与暂态的信号，如讲话，并不适用与持续的声音^[5]。

2. 研究的基本内容与方案

本文首先介绍了啸叫的产生原因、啸叫抑制的重要性，使用移频法作为本文研究的内容，并且介绍了国内外在这方面的研究成果。本文的主要研究内容如下：通过对国内外各种移频算法的比较对比，进行综合分析，确定本系统中移频算法实现的具体方案。对系统的具体实现进行算法级仿真，利用MATLAB进行移频模型的搭建，确定方案在理论上的可行性。由系统实现的具体方案，确定所需要的各个电路模块，芯片的选型以及其具体的电路实现方案。对所建立的硬件模型进行行为级仿真，利用逻辑分析仪采样信号，确定硬件模型的可实施性。

本文利用Weaver法产生单边带调制。Weaver法又称为混合法，是滤波法和相移法的组合。这种方法实现SSB，既不需要过渡带十分陡峭的低通滤波器，也不需要制作相移90度的宽带相移网络，只需使用两次正交调制，易于用硬件电路实现。

Weaver法的实现过程如图一所示。m(t)为基带信号，W_m为基带信号的最高角频率，W_c为载波角频率。该方法使用两次正交调制，第一次调制载波频率为W_m/2，即基带信号的最高频率的一半，本系统中语音信号最高频率为3400Hz，因此载波频率为1700Hz。将第一次载波调制后的信号X₁₁，X₂₁通过两个低通滤波器，低通滤波器的通带截止频率为W_m/2，得到信号X₁₂和X₂₂。再将这两路信号进行第二次正交调制后相加或相减，输出即为单边带调制。

图一Weaver法原理图

本系统整体设计方案由两部分组成：音频编解码部分和信号处理部分。在硬件上主要由WM8731、FPGA、SDRAM、EPCS Flash、数码管和电源等部分组成。

系统整体设计方案如图二所示。

WM8731对音频信号进行16位的ADC采样，采样后的离散信号经移频模块处理后，再通过WM8731中的DAC输出。FPGA内部由三部分组成：音频采样控制器、移频器和NOIS II内核。音频采样控制器主要用于WM8731的内部寄存器的配置，将ADC采样所得的串行数据转化为并行数据，并且将移频器处理后的并行数据转换为串行数据。

FPGA

图二 系统整体设计方案

3. 研究计划与安排

3、进度安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉fpga开发环境及编程语言。

4. 参考文献（12篇以上）

4、参考文献

[1] 沈渝平, 刘永梅. 基于移频扩声系统在多媒体教室中的设计[j]. 电声技术, 2004, (5): 17-18

[2] 吴鸣, 陈国跃, 邱小军, 赵其昌. 采用随机相位技术的啸叫抑制方法[j]．音响技术