语音信号处理实例

2024-12-28

语音信号处理实例(精选8篇)

1.语音信号处理实例 篇一

1、演讲的目的是沟通。有几种方法表征语音通信的潜力。一个高度量化的方法是香农信息论思想的引入。根据信息变换理论,语音可以表示其消息内容或信息。语音特征的另一种表征方式是信号承载的消息信息,i.e.(注:i.e.意思是:即,也就是),如声波。虽然信息论思路在先进的通信系统中发挥了重要作用,但它是基于波形的语音表示,或一些在实际应用中一直是最有用的参数模型。

2、在考虑语音通信的过程中,开始在大脑中思考消息在扬声器中的一些抽象的表示形式是有帮助的。虽然产生语音的过程是复杂的,但该消息中的信息最终被转换成声学信号。在言语产生的过程中消息的信息可以被认为存在许多不同的表示方式。例如,该消息信息首先被转换成一组能控制发音机制的神经信号(即,运动舌头,嘴唇,声带等)。发音器官的运动响应于这些神经信号来完成一系列的手势,其结果是在原始消息中包含的信息的音响波形。

3、信息虽然连通但讲话本质上是一个离散的性质的信息,i.e.,即,它可以被有限集合中元素串联的符号表示,每一个声音的符号可以被分类,被称为音素。每种语言都有它自己的独特的音素,编号通常在30至50之间。例如英语可以表示为一组约42个编号的音素。

4、信息理论关注的中心问题是传达信息的速率。讲话的信息率可以通过发音器官物理上的运动速度粗略估计,人类讲话的平均速率每秒约10个音素。如果每个音素表示一个二进制数,那么6位数字代码足以代表所有的英语音素,设平均增长率为每秒10音素,并且忽略任何相邻音素的组合,我们得到了一个大约60比特/秒的平均信息语速。换句话说,书面讲话包含的信息相当于60位/秒正常讲话率。当然一个“真正”的语音信息内容的下界是大大高于这个速度的,上述估计确实需要考虑一些因素,如说话者的身份和情感状态,说话的速率,声音的响度,等。

5、在语音通信系统中,语音信号的传输、存储、和处理有许多方法。技术问题导致各种表示形式的语音信号的产生。一般来说,有两个主要的问题存在于任何一个系统中:一是保护消息内容的语音信号。另一个是语音信号便于传输和存储的表示形式。或者以一种灵活的形式表示,这样修改后不会对语音信号所表示的消息内容产生严重退化的影响。

6、语言信号必须这样表示,信息内容能被听众容易的提取,或自动被机器提取。

语音信号的表示形式(而不是消息的内容)可能需要从500到1百万比特每秒以上的提取速度。这些表示形式的设计和实现,信号处理的方法发挥基础性作用。

7、一般的信息处理问题可用图3-22描绘的框图表示。在语音信号的情况下,说话者就是信源。一般测量或观察声波的尺寸。

8、涉及信号处理,首先根据一个给定的模型获得信号,利用运用程序对信号进行一些更高层次的变换,以便把该信号转换成一个更方便的形式。在这个过程中的最后一步是报文信息的提取和利用。本步骤可以由人类听众或由机器自动进行。例如,一个系统,其功能是自动识别扬声器从一个给定的发言者发出的语音信号,该语音信号可能使用一个随时间变化的频谱表示。

9、因此,语音信号处理涉及两个任务。一,这是语音信号的波形或参数一般表示形式的获取手段;二,信号处理在转换的过程中提供函数帮助,这是信号一般性质的替代形式,但更适合特定的应用程序。

10、我们将探索数字技术在语音信号处理中的作用。数字信号处理涉及离散信号的获取与表示,伴随变换理论,涉及和数控程序的实施用来处理离散信号的表示。数字信号的处理目的类似于模拟信号的处理。因此,在语音通信的上下文中单独挑出数字信号处理技术做特别考虑是合理的。可以列举一些很重要的原因。首先,最重要的大概是一些极其复杂的信号处理功能可以用数字技术来实施的事实。此外,语音信号处理中常用的算法本质上是离散时间信号处理系统。它们大多不适合作为近似的模拟系统来观察,的确在许多情况下没有可用的模拟实施方案。

11、数字信号处理技术在语音处理问题中被首次运用,仿真复杂的模拟系统。最初的观点来看,模拟系统可以在计算机上进行模拟,避免为了试验参数选择和其他设计考虑系统建设的必要性。数字仿真模拟系统的首次应用,需要大量的处理时间。在1960年代中期,一次数字信号处理的革命发生了。主要的主要催化剂是发展快速的计算机和突飞猛进的数字信号处理技术理论。因此,数字信号处理系统具有的优点使得年轻一代有能力来模拟模拟系统的情况变得明朗。目前计算机语音处理系统在实验室中实现,他们作为一个数字系统,可以作为实施特殊用途的数字硬件或对专用的计算机系统进行精确模拟。

12、除理论发展外,伴随数字硬件的发展数字处理技术的优点进一步加强以致于超过模拟系统。数字系统非常可靠和紧凑。集成电路技术已经发展到可以把极其

复杂的系统实现在单个芯片上。逻辑运算的速度足以满足许多信号处理功能所需的巨大数量的计算,可以实现实时语音采样率。

13、在语音通信系统中使用数字技术有另外的原因。如,如果使用合适的编码,在非常嘈杂的信道,数字形式的语音信号能可靠地传输。语音信号的数字形式与其他形式的数据的相同。因此,可以使用一个通信网络同时传输话音和数据,除解码外没有必要区分它们。在安全方面语音信号的传输需要数字表示,它具有明显的优势超过了模拟系统。为了保密,对信息比特进行加扰,最终能在接收器解读。这些和许多其他的原因,数字技术正在被越来越多地应用于语音通信问题。

14、考虑应用数字信号处理技术来处理语音通信问题,专注于三个主题它是非常有帮助的:语音信号的数字表示形式,实施先进的处理技术和很大程度上依赖于数字信号处理的应用程序类。

2.语音信号处理实例 篇二

当今国内外有很多文献对语音处理特征提取的各种方法进行了详细的说明,其中有对常规方法的推陈出新,也有新理论的研究成果。本文针对这一现状总结性的介绍了语音特征提取的一些主要方法,对其结果进行比较,并对HHT这一新起的数字信号处理方法在语音特征提取中的应用作了相应的介绍。

一、语音信号处理过程

对语音信号进行数字处理时,第一环节是预处理,主要有A/D变换、预加重和端点检测(也称去静音)部分。预处理的目的是为了后续的特征提取步骤能够更加清晰、可靠的分析语音段,提取语音或者是说话人的特征。在很多文章里把预处理过程划分到特征提取这一部分中,也可以说它是特征提取的准备阶段。检测到语音的起止点后,就开始对语音信号段进行分析处理。特征提取的主要作用是从语音信号段中提取出对识别有用的信息,去掉无关的冗余信息。特征提取完成后,在此基础上建立识别所需的模板。而计算机在识别过程中将计算机中存放的语音模板与输入的语音信号的特征进行比较,根据一定的搜索和匹配策略,找出一系列最优的与输入的语音匹配的模板。然后,据此模板的定义,通过查表就可以给出计算机的识别结果。以上为完整的识别系统的全过程,图1给出了一般语音识别系统框图,同样的过程也适应于说话人识别。

二、语音识别与说话人识别特征提取异同

语音识别系统根据识别对象的范围可以大致分为非特定人识别和特定人识别系统两种。目前语音识别和说话人识别特征提取的主流方法很多都是一致的。事实上说话人识别当中采用的特征和建模方法大部分都是从语音识别中借鉴而来的,比如常用的LPCC和MFCC特征参数在语音识别和说话人识别上都有应用。但两者还是有本质上的差别,主要原因是语音识别和说话人识别在何种“有用特征”的提取上存在着很大的不同。对于语音识别中的非特定人语音识别来讲,希望特征参数尽可能多的反映语义信息,尽量减少说话人的个体特征;对于说话人识别来说情况正好相反,需要提取的特征尽量包含说话人呢个性差异,而减少共性的语义信息;对于语音识别中的特定人识别,却既需要提取的特征包含共性的语义信息也需要个性的人为差异。介于最终目的不同,特征提取的内容也存在差异。

三、特征提取的研究进展

常用的语音特征有常用的特征包括:短时平均能量或幅度、短时平均过零率、短时自相关函数、线性预测系数、基音频率、短时傅立叶变换、倒谱、共振峰等。经典的特征提取方法主要有LPCC(线性预测倒谱系数)、MFCC(美尔频率倒谱系数)、HMM(隐马尔科夫模型)、DTW(动态时间规整)等。

3.1常规方法分析[4]

LPCC是基于声道模型,它是目前应用最多的一种倒谱特征提取方法。线性预测系数LPC用线性预测法分析语音信号相邻样值之间的关系,得到一组相关的参数。由此语音特征派生的声学特征还有线谱对LSP、PARCOR系数(反射系数)、对数面积比系数等。LPCC为LPC的倒谱参数,它的原理和计算都较为简单,容易实现。计算的快速有效使得现在的很多商用化的语音识别系统都是用LPCC作为特征提取方法的。

基于人类听觉模型的MFCC,它所采用的mel频率是人耳听到声音的高低和实际频率的非线性性映射得到的一个频率尺度。MFCC是继LPCC之后语音识别领域中又一大创新理论。相比于LPCC它的识别性能有明显的改进,只是计算量大于LPCC,用C语言在计算机上做模拟时其运算时间是LPCC的近十倍。由于它是一种基于听觉模型的特征提取方法,在有信道噪声和频谱失真的情况下,仍具有较高的识别精度,特别是对噪声情况下的识别具有一定的鲁棒性。更随着DSP技术的发展以及它对FFT计算的支持,使得MFCC的参数提取速度也很快。

结合LPC与MFC的后来提出的一种特征提取的方法PLP(感知线性预测参数),用durbin法计算LPC参数,而在计算自相关时用类似MFC的方法。PLP性能类似MFCC,甚至在某些特征提取结果上要好于MFCC。

3.2二次特征提取的主要方法

后来,基于LPCC和MFCC特征提取方法,人们衍生出它们的差分形式以及加权组合等方式来进一步提高识别率,常常也称这类对特征重新加工的方法为二次特征提取。实践证明,二次特征提取能够有效地改进原方法的识别率。二次特征提取是对原始提取的特征向量综合应用加权、微分、组合以及筛选等方法进一步寻找出更能反映语音或者说话人本质的特征。二次特征提取所运用的四种方法对原始特征向量的相应的操作涵义不同,最后提取的特征向量所能表征的识别结果就不同。很多文献都给出了二次特征提取的有效地识别结果,有的结合MFCC和LPCC,结合两者的优点提高识别率。文献[1]中给出了二次特征提取相对于原始特征向量的识别结果,文献[4]对各个特征参数提取并仿真结果。由此证明了采用二次特征提取的方式重新构造新的特征向量是有效并可行的。

3.3特征提取的最新进展

特征提取是语音识别和说话人识别的关键技术,同样它也是由语音识别和说话人识别所决定。由于语音识别的多方面性和复杂性,特征提取的内容也相应有所不同。对于单语言语音识别,只需要建立自己语言的模板即可,而对于多语言混合语音识别,通常需要针对不同语言建立相应的识别模板。针对此情况管辖音系学提出了适用于多语言的语音学特征,文献[2]介绍了这一新型的理论管辖音系学的基本原理,并提出了汉语普通话的管辖音系学特征及提取方法。针对噪声环境中的语音识别和说话人识别,很多学者致力于寻找具有鲁棒性的特征参数,常用的是一些模仿听觉特性的感知语音特征。

语音信号的语谱图可以借鉴图像处理的相关知识提取内在的特征参数,应用图像的一些处理方法例如小波变换、神经网络等。小波变换在语音信号处理中的效果并不显著,但是应用小波包的语音特征提取取得了不错的效果。文献3、4、5中可以看出小波包相比与经典的特征提取方法,说话人识别率的较大提高,而且具有抗噪鲁棒性。

3.4 Hilbert-Huang transform应用于特征提取

HHT[10]是Hilbert-Huang transform的缩写,是指希尔波特变换经过黄锷教授的改进之后形成的一种处理非线性非稳定时间序列的行之有效的方法。HHT发表于1998年,目前已经吸引不少学者研究,在国内乃至整个学术界都属于尚新的理论。不少人探究它的优缺点,都希望能克服它的弱点,更大的发挥其优越性。

HHT在非线性非稳定信号处理领域有着其他方法无法比拟的优点,相比于经典的傅立叶变换、小波变换处理信号具有自适应性,能更好的分析数值的统计特性。把传统变换中不能联系起来的时域和频域结合在一起,观察非线性数值的频率随时间的变化情况,并且分辨率高,形成的时频特性图具有能量局部性、频带清晰聚集、能量泄漏少等优点。HHT的理论核心可以概括为原时域语音信号通过经验模式分解(EMD)得到一系列本征函数(IMFs),分别对IMFs实施希尔伯特变换,并得到瞬时频率随时间的表达式,建立频谱图。

语音信号是一个典型的非线性信号,传统的方法都是建立在其短时平稳的特型上,先对语音信号分帧,然后再分析每帧信号内的局部特型,从而忽略了语音信号动态特性。利用HHT分析语音信号,文献[11]给出了一种提取前五阶IMFs求取瞬时频率HF作为说话人特征的提取方法,结果表明利用HHT原理简单、用来训练的码本远小于传统的特征提取方法,识别率也略高。延续这个思路,可以加入其它常规特征共同提高识别率,例如幅度;也可以利用二次特征提取,进一步对能量高、频率高的IMF分量进行加权处理。不管怎样,HHT应用于语音信号为特征提取提供了新的思路,依据它的原理可以预见这个应用研究是行之有效的,目前作者更进行此方面的研究。

四、结语

本文主要介绍了语音信号处理中的特征提取的方法,总结和展望了特征提取的各个常规方法以及最新研究成果。最后介绍了HHT在特征提取中的应用,并指出这个新兴理论的研究前景与可行性。

参考文献

[1]芮贤义,俞一彪.噪声环境下说话人识别的组合特征提取方法.信号处理,2006 Vol.22 No.5

[2]李虎生,刘加,刘润生.高性能汉语数码语音识别算法[J].清华大学学报(自然科学版),2000,40(1):32-34

[3]刘雅琴,裘雪红.应用小波包变换提取说话人识别的特征参数.计算机工程与应用,2006.09

[4]武妍,金明曦,王洪波.基于KL—小波包分析的文本无关的说话人识别.计算机工程与应用,2005.04

3.语音信号处理实例 篇三

【关键词】录音;预处理;信号;删除;修复;失真

文章编号:10.3969/j.issn.1674-8239.2015.06.006

【Abstract】This paper discusses the object, type and methods of preprocessingin post production of language teaching materials with digital audio work station in detail. It provides a strong theoretical basis and technical means for the high quality of language t eaching materials products.

【Key Words】recording; preprocess; signal; delete; repair; frequence; distortion

高质量的录音教材产品的前期录制可以有效地控制录音信号中的噪声以及其他无效信号成分的比例,同时减少录音中不良声学效应对音质产生的不良影响,但是某些信号噪声和不良声学效应的产生在实际录制过程中是很难完全避免的,这可能与语言素材在前期录制中传声器的摆位、教材文本的内容类型以及录制方式等诸多因素相关。这些问题会导致前期录音的素材在后期编辑中无法直接进行剪辑加工,所以,应预先对其做必要的优化处理。录音教材产品后期编辑加工中的语音信号预处理主要包括采用音频技术手段对前期语言录音素材进行技术处理、去除信号中的噪声和多余无效成分、减少录音中不良声学效应的影响,使之符合录音产品对语音信号声音质量的基本要求,便于对其进行后期剪辑加工。

随着多轨录音工艺以及计算机数字音频工作站在录音教材制作中的广泛应用,越来越多的技术手段可以被应用于语音信号的音频预处理。而充分合理的语音信号预处理可以弥补前期录音中的技术漏洞,提高录音素材的声音质量,并为后期剪辑加工提供良好的信号素材基础。

根据预处理对象的类型及其成因的不同,语音信号的预处理主要包括信号的删除、修复和改善。信号的删除主要是针对那些在录制过程产生的无效和弃用的音频素材;信号的修复主要指的是对于错误信号的纠正和重建;而信号的改善则主要针对信号音色中不良成分的删除和优化。以下将对这三种类型信号预处理的对象以及方式进行分别论述。

1 信号的删除

通常情况下,由于拾音方式以及声源本身的原因,在语言前期录音中会产生大量最终不需要的音频信号,其中包括声道串音、声源杂音以及无用素材,这些信号通常和正常语音信号混杂在一起,在对语音信号进行后期剪辑之前,应将其与正常信号区分出来,并加以删除。

1.1 声道串音

典型的声道串音一般发生在采用同期多轨录音方式的前期录音素材中,在双人或多人录音时,由于同时使用多支传声器对不同的声源进行拾音,拾取各自语音信号的传声器也会拾取到其他传声器拾取对象的语音信号,从而产生一定的声道串音。由于拾音距离较远,传声器串音的直混比较低,含有大量房间反射声,直接合成就会影响原有信号的清晰度。同时,声道串音也会由于与原有信号的声程差而产生较为明显相位干涉,形成梳状滤波效应。

通常情况下,当多个语音声源同时发声时,声道串音无法通过后期处理完全去除,只能通过前期录音时的传声器设置进行有效的声道隔离,从而减少声道串音的不良影响,如采用同期多轨录音时两支传声器拾取的信号之间产生声道串音,如图1中的圈内部分。单一声源发声时,声道串音是可以去除的,此类情况常见于教材文本中情景对话的录制。

1.2 声源杂音

声源杂音主要来自于录制主体本身,由于播音者本身的发声以及呼吸习惯,在录音时可能会产生口唇部位的杂音和不自然的呼吸声,同时,录制过程中翻阅录音文本时产生的杂音也会被传声器拾取到。此类杂音常常产生于较短的语音信号间隙中,并与语音信号结合得比较紧密,如图2圈内部分。因此,声源杂音在前期录音中往往容易被忽视,甚至有时在后期音频加工中也还需要对录音信号的波形图进行放大并反复监听后才能鉴别到。

1.3 无用素材

当播音员出现误读、错读、漏读录音文稿,以及在朗读文本的间隙翻看录音文稿时,会产生大量无用素材,一般情况下在前期录音中需要停机进行必要的删除。这种剪辑式与插入式的录音模式主要适用于那些素材文本篇幅较短的前期录制,这样可以减少后期剪辑加工的工作量;而在录音教材文本篇幅较长、录音内容较多的情况下,为了节省前期素材录制的时间以提高录音的效率,实际录音中往往采用不停机录音的录制模式,此时,录音技术编辑往往很难实时进行精确的素材剪辑,有时在教材文本存在多种读音方式的情况下,还可能会在前期录音时留下多个素材以便后期选择使用。因此,较大部分的无用素材会存留在录音信号中,而需要在后期编辑加工的流程中删除。无用素材在前期录音信号中占有的比重主要取决于播音员的专业水准以及对录音文本的熟悉程度,在前期录音的审听中,教材文本的内容编辑需要做好录音记录,对无用素材的录音位置进行标注,以便有效地引导后期编辑加工。如图3所示:无用素材在录制波形的形态上与正常使用的素材波形十分接近,在后期编辑加工时应注意观察和监听,以免形成漏删和误删信号。

1.4 信号删除的方式

无论是声道串音、声源杂音还是无用素材,都需要通过删除操作从原始信号中去除。使用数字音频工作站对信号进行删除的方式一般有两种,即有损编辑删除和无损编辑删除。语音信号的预处理应选择有效而安全的信号删除方式,既保证有效的信号删除操作,又不会漏删噪声信号或误删有用的信号。

1.4.1 有损编辑删除

有损编辑删除是指通过使用软件的有损编辑方式对信号进行破坏性删除操作的方法,一般是对音频信号的波形进行不可逆的删除,亦可称为“静音”。如图4显示了同一信号素材在经有损编辑删除前后的波形图示。有损编辑删除具有不可撤销的特点,一旦保存文件后误删信号就无法进行恢复,但此种方式使用时并不破坏音频事件的完整性以及相互关系,比较适用于去除素材信号中波形特征较为明显的声道串音以及声源杂音。

1.4.2 无损编辑删除

在后期编辑加工中,无损编辑方式进行信号删除常被用于大段的无用素材。由于采用非破坏性的删除操作,原始音频数据仍记录在软件的素材库中,当出现误操作时,可以及时恢复原来的数据。在数字音频工作站中,无损编辑删除一般通过两种方式实现:音频事件的删除与音量自动化删除。音频事件的删除指直接删除无效信号所在区域的音频事件。由于只是删除音频事件而非对原始波形进行破坏性修改,因此,该方式可以通过恢复音频事件来进行纠错。如图5所示,通过音频事件删除原始录音素材中的两处无用素材,信号波形周围的实线区域显示了该音频事件的大小。

而音量自动化的删除方式在操作上较为复杂,这种方式是通过音频工作站的音量自动化功能在无效素材相应的时间区域绘制音量变化曲线,使得在该区域内的音频信号电平最小化,进而达到去除此处音频信号的目的。绘制音量曲线需要耗费一定的时间,但操作结果十分直观,方便检查是否出现删除错误,当出现误操作时,可以通过恢复自动化曲线来达到纠错的目的。图6显示了在两处无用素材信号的时间区域内绘制的相应的音量自动化曲线。使用此种方式进行信号删除时需要注意将音频事件轨道与自动化轨道相互关联,以防止由于音频事件移动导致其在时间上无法与相应的自动化曲线对应。

2 信号的修复

信号的过载失真常发生于前期录音中,其中主要包括由于传声器瞬态过载和模数转换过程中信号的削波失真。过载失真信号所产生的噪声会严重破坏录音信号的质量,甚至造成正常语音信号的缺失。在通常情况下,前期录音时应及时调整传声器的设置以及前置放大器的增益,以避免此类噪声的产生,一旦出现问题应及时暂停录制并进行必要的重录和补录。但是,由于此类噪声一般发生在较短时间内,特别是传声器瞬态失真产生的过载噪声,十分容易被遗漏而滞留在前期录音素材中。在无法进行补录的情况下,常常需要在后期编辑加工中对此类信号成分进行必要的修复。

2.1 传声器的瞬态过载失真

当传声器膜片距离播音者较近时,播音者的某些发音会产生较强的气流声,这种气流会使传声器振膜出现瞬态失真,从而形成中低频段的“喷口”噪声。“喷口”噪声在前期录音中的发生具有不确定性,一般会出现在一些语言发音中的爆破音,如:在英语发音中,带有p、t、k、f等辅音字母的单词发音很容易造成传声器的瞬态过载。传声器的瞬态过载失真可通过在前期录音中改变拾音距离和拾音角度的方式加以避免,但有时少量的瞬态失真容易被忽略,需要在后期编辑中对失真进行修复。如图7所示,“喷口”噪声通常会隐藏在正常的信号中,从信号波形上看呈不规律的形状,放大后类似连续的脉沖信号。

2.2 数字削波失真

数字削波失真信号的噪声主要指由于在前期录音时传声器输入增益过大,位于峰值部分的信号超过了数字系统的最大满刻度数字电平,从而产生了采样波形的缺失,最终形成一种中高频的刺耳噪声。数字削波失真的发生通常与数字系统的电平动态储备有关,通过降低传声器的前置增益和使用信号压缩器的方式可以有效避免数字失真。但有时仍有少量的削波失真会被留在录音信号中,如图8所示,这就需要对已经产生削波失真的信号进行有效的还原修复。

2.3 信号修复的方式

在数字音频工作中,信号修复主要是通过音频软件实现的,包括频率修复和振幅修复两种方式。频率修复方式主要应用于传声器瞬态失真的信号修复,而振幅修复方式则用于数字削波失真的信号重建。

2.3.1 频率修复方式

频率修复方式指的是通过特定截止频率的高通滤波软件,对传声器瞬态失真信号进行处理,去除其中的“喷口”噪声。根据语音信号的频谱范围,采用截止频率在150 Hz以内的高通滤波处理,不会对原有信号的音质产生过多的影响。图9显示了带有“喷口”噪声的原始素材信号以及通过带有150 Hz截止频率的高通滤波器去除“喷口”噪声之后的素材信号。

2.3.2 振幅修复方式

振幅修复方式主要是通过音频插件对原有信号的振幅进行修复,使之恢复正常的信号形态。这种方式主要用于消除录音中由于信号在输入端过载而产生数字削波失真噪声。在数字音频工作站中具备过载信号修复功能的软件可以实现对于削波失真信号的修复以及噪声的去除。如图10所示,利用音频修复软件将一处过载信号进行修复以消除失真噪声。需要注意的是,这种利用软件实现的修复删除只是通过软件内部对音频信号的振幅进行还原运算,模拟了原始波形,从而达到去除噪声的目的。在实际工作中,在前期录音中控制好录音电平才是避免信号在模数转换中过载失真的合理方式。

3 信号的改善

录制清晰的语音信号以便于听者学习,是语言录音教材产品录制加工的首要目的,信号音质的改善可以有效地提高语音信号的清晰度和可懂度。在语音信号的预处理中,对信号的改善是指缓解和消除前期录音中的不良声学效应对信号音质产生的不利影响,主要包括近讲效应与嘶声的消除。

3.1 近讲效应

近距离拾音可以捕捉声音的细节,从而大大提高拾取信号的清晰度,特别是对于录音教材的录制来说,清晰的语音信号可以提高语言的可懂度,从而帮助学习者更好地学习语言的发音,理解语言的含义。但为了避免产生过多的声道串音,同时尽可能少地拾取房间反射声,语音信号的前期录音中常用到以心形指向传声器为代表的复合式传声器。因此,近距离拾音所产生的近讲效应在前期录音时难以避免。由近讲效应所引起的语音信号中低频成分的过度增强,会削弱近距离拾音所带来的信号清晰度。如图11所示,某语音信号由于拾音距离较近而产生近讲效应,可以看到该信号在低频段60 Hz~250 Hz之间有明显的提升。为了缓解近讲效应对语音信号清晰度的破坏,应进行必要的信号预处理,消除近讲效应的不利影响。

3.2 嘶声

嘶声是指在录音过程中播音者发音气流与其牙齿及口唇摩擦产生的高频杂音。嘶声的产生与播音者的发声特点密切相关,通常情况下女声多于男声;此外,它还与发音的内容相关,如:汉语中带有声母z、c、s的汉字,在发音时容易产生嘶声,如图12。嘶声的产生并不会影响语音信号的清晰度,但语音信号中过多的高频成分会恶化音质,刺耳的语音信号会导致听音者在短时间内产生听觉疲劳,对语言的学习非常不利。此外,语音信号中过多的高频分量还会导致后期制作中进行信号响度提升时产生的失真,这种失真有时只有通过采用四倍过采样技术的EBU R128标准,其真正峰值表才能被检测到。

3.3 信号改善的方式

采用均衡器对语音信号进行处理,可以有效地缓解近讲效应带来的影响,改善语音信号的音质。对于近讲效应较为严重的信号,可采用截止频率为100 Hz的高通滤波进行处理,必要时可增加中心频率为200 Hz~300 Hz的峰型均衡衰减,衰减量可视情况而定,一般在3 dB~6 dB;对于近讲效应影响较轻的语音信号,则可采用转折频率为100 Hz的低频搁架式均衡衰减,衰减量可在6 dB~12 dB。

消除语音嘶声同样可以使用高频搁架式均衡,通常可采用的转折频率为8 kHz,衰减量在3 dB~6 dB。但单一的高频衰减容易破坏高次谐波分量较为丰富的语音信号,影响语音信号的清晰度。可采用专用的嘶声消除软件(DeEsser)对带有嘶声的信号进行处理,如图13所示。使用此类软件处理可以在保证不破坏原有信号音质的前提下,有效地去除语音信号中的嘶声,达到改善音质的目的。

4 结语

前期录音中语音信号的预处理,是保证语言类录音教材产品后期编辑加工的先决条件,其目的并不是美化信号,而是对语音素材信号进行规范化。在处理的过程中应尽可能地保证原始录音素材中内容的完整性、语言表达的流畅性以及音色的统一性,以不破坏声音的自然属性为原则。

保证内容的完整性主要指在信号删除处理时做到“听”与“看”相结合,仔细地监听、鉴别應删除信号的位置,认真地观察信号波形的形态,避免无效信号与保留的录音文本内容信号之间出现混淆,导致漏删噪声信号或误删有用信号,在必要时尽量使用无损删除方式,最大程度地保留原始数据,为修改留出余地。在实际操作时,由于大部分需要删除的信号以及应保留信号的音头和音尾信号都属于低电平信号,常因计算机音频工作站软件的波形显示精度不够而无法显示明确,此时,可将原始素材信号的波形幅度显示适当放大,看清所需删除信号的边界后再进行操作。如图14所示,同一素材信号的波形在经过振幅显示放大后可以清晰地看到声源杂音所在位置(箭头所指处)。

保证语言表达的流畅性主要指在删除操作时不破坏原有语言表达的呼吸,保持自然的语言节奏。原则上说,语音间隙的自然呼吸信号应尽量保留,删除信号时,在保留信号的开始与结束的位置,要留出一定的空间来保证原有的呼吸不被删除;在不得不破坏原有语言呼吸节奏的情况下,应使用“淡入”和“淡出”功能尽可能地减少人为编辑加工的痕迹。如图15所示,以删除某录音素材中的声道串音信号为例,图15(1)显示信号中原有声道串音的形态;图15(2)中直接采用了音频事件删除的方法去除了该素材信号中声道串音,同时在各个音频事件的头尾保留了一定的长度,保证了音头和音尾的自然呼吸;图15(3)则是使用了音频事件的“淡入”和“淡出”功能部分删除语言呼吸信号,结果显得更为自然。

另外,在使用效果软件对信号进行修复和改善时,由于原有信号的频谱产生了改变,会导致信号的相位失真以及音色的改变,为了保证前后信号在音色上的统一,在实际操作时,应尽可能地缩小信号滤波和修复的范围,以减少处理的痕迹。在对信号做频率和振幅的改变操作时,应明确只做“减法”、不做“加法”,即只做衰减处理、不做增益处理,这样可以最大程度地保证信号的原始形态,并为之后的编辑加工留出一定的余地。

作者简介:

唐舒岩,硕士,高级编辑,现就职于人民教育电子音像出版社有限公司录音编辑部,主要从事音乐和语言录音产品的录制和后期编辑工作。

4.语音信号的数字化噪声抑制技术 篇四

PCM编解码芯片选用National Semiconductor公司的TP3094[2].该芯片为44引脚PLCC封装,单一5V供电,集成了四路PCM编解码电路,压扩方式为A/μ律可选,片内自带电压基准、低通接收滤波器和带通发送滤波器,通过外接电阻可以调节输入信号的增益。

TP3094可采用长帧和短帧两种同步方式,外接帧信号和2.048MHz的时钟即可工作。TP3094在进行PCM编解码时的工作方式有8bit和32bit两种,以8bit方式工作时需为每路语音的PCM码提供单独的帧同步信号,而以32bit方式工作时只要为第一个时隙提供短帧同步信号即可自动完成对其后连续的另三路PCM语音编码同步。在以32bit方式作时,还可以采用多片TP309

4芯片级联工作。

图1所示为两片TP30094级联成为八路PCM语音编解码电路。图中TP3094的VCI0――VXI3为四种语音输入端,GXO0――GXO3为各路的增益调节端,在VXI和GXO之间接一电阻,此电阻与VXI端至信号源间的电阻比值可决定该路语音信号的输入增益。VRO0――VRO3为解码后的四路模拟语音信号输出端。电容C1、C2用于滤波。外接的2.048MHz主时钟脉冲冲送到两片TP3094的MCLK端,8kHz的帧信号F0(由CPLD产生)送到第一片TP3094的FSX0和FSR0端,再将第一片TP3094的FSX和FSR1分别连到第二片TP3094的FSX0和FSR0端,就完成了两片芯片的级联。两片以上的级联亦可由此类推。为避免数字信号对模拟信号的干扰,电路中数字部分和模拟部分的供电分别布线后再接到单一5伏电源。

两片TP3094的PCM信号输出端DX并联后送到数字噪声抑制电路,经数字噪声抑制电路处理后的PCM信号再送回两片TP3094的输入端DR进行解码。TSX0、TSX1是开路沟道输出端,R1、R2为上拉电阻。在所分配的时隙输出PCM信号时,TSX0、TSX1为低电平,可提供给CPLD作为控制信号。

TP3094工作于32bit短帧方式时的时序图如图2所示。

输入和输出的PCM信号DR、DX包含了从CH0至CH3的四路数字语音信号,每路为一个时隙,8个bit.每路语音的PCM编码中D7为符号位。D6――D0为数值位。FSX1和FSR1可用于级联下一个芯片。

3 数字化噪声抑制电路的原理框图

数字化噪声抑制电路的原理框图如图3所示。由于采用的是“自顶向下”的CPLD设计方法,这一电原理框图本身就是最顶层的图形设计文件(。gdf文件)。图中的各个组成部分,根据需要分别采用了基本逻辑门电路、参数化模块、以缺省符合(Default Symbol)表示的文本输入(Text Entry)和宏功能逻辑单元(Mega Function)组合。

图3的原理简述如下:

从PCM解码输出端DX输出表示八路语音信号的64bit串行信号,进入64位的参数化移位寄存器模块进行串/并变挛,变换后的输出经64位参数化锁存器模块锁存,每帧刷新一次。锁存信号以八位为一路,依次送到八个噪声抑制控制器(Symboll)。每个噪声抑制控制器独自控制一路语音信道,将PCM信号的偶数位取反后,再将除符合位(最高位)以外的七位数字与由S[60]设定的噪声抑制门限值进行比较,比较结果输出给延时器(Symbol2),延时器输出则作为控制信号送到噪声抑制控制器。各噪声抑制控制器输出的PCM信号经64位参数化称位寄存器模块完成并/串行变换后恢复成串行PCM码流送往两片TP3094解码成为具有噪声抑制效果的语音信号。噪声抑制控制器还输出八路指示信号LED[70]至八只发光二极管作为各语音信道的噪声抑制门限指示。

Symbol3用来产生TP3094要求的帧脉冲F0,提供移闰寄存器、锁存器、噪声抑制控制器所需的时序信号,并为延时器提供不同的时钟信号;P0、P1用来选择PCM帧32个时隙中的哪八个时隙用于本片作语音噪声抑制处理;TSET[30]用来选择CLK1、CLK2的分频系数以调整噪声抑制延时时间。这些输入都可以通过外部数字信号进行设置和调节。

按以上方法对PCM信号进行的数字化噪声抑制处理使语音信号产生一帧(125μs)的固定时延,但人耳的听觉对这一时延是完全不能觉察的。

4 CPLD设计要点

CPLD器件选用Altera公司的EPF6016ATC100集成电路[3],内含16000个等效门,1320个逻辑单元,采用100-Pin TQFP封装。设计软件使用MAX+PLUS II 10.0版本[4],下面介绍设计要点。

4.1 Symbol1的设计

Symbol1实施噪声抑制控制功能,首先通过偶数位取反将PCM码转换成便于作大小比较的码型,再将D[60]与S[60]输入的设定值进行噪声抑制门限比较。比较结果从D端输出到延时器,并从B端收延时信号。根据比较结果和延时状态决定是将输入的PCM信号原样送往输出,还是将代表无语音信号的“55H”码送往输出。

Symbol1的逻辑功能由AHDL语言编写,具体如下:

Subdesign symbol1

(A[70],S[60],B:input;

Y[70],D,L:output;)

variable

E[60]

:node;

begin

E6=!A6;E5=A5;E4=!A4;

E3=A3;E2=!A2;E1=A1;

E0=!A0;

L=!B;

if(E[60]>S[60]) then

(D) = B “1”;

end if;

if (B) then

(Y[70])=H“55”;

else(Y[70]) = A[70];

end if;

end;

以上文本通过编译后即可建为缺省图形符号Symbol1.

4.2 Symbol2的设计

Symbol2实现前后延时功能,采用图形输入,电路图见图4.

图4中CLK1、CLK2为前、后延时的计时脉冲,由2.048MHz的.MCLK主时钟经分频后得到,分别用于前延时计数器Countr1和后延时计数器Counter2计时。当无语音信号时,噪声抑制控制器Symbol1的输出D为“0”,Counter2计至Q2端为“1”后停止计数,并通过反相器将CLK2的输入封住。Q2端的高电平同时对Counter1清零,使B输出为“1”,噪声抑制控制器输出PCM码“55H”,即无语音信号。

当接收到的PCM信号幅度超过设定的噪声抑制阈值时,D变为“1”,Counter2被清零,此时Counter1脱离清零状态开始计数器。Counter1计至Q1为“1”后B端输出电平从“1”转为“0”,前延时结束,Symbol1的输出从“55H”变为转发输入的PCM码。与此同时,B端的低电平将CLK1时钟封住,只要Counter1不被清零,B始终为低。

如果接收到的PCM信号不是连续的语音而是突发噪声,幅度只是短暂地超过设定的噪声抑制阈值,那么D变为“1”后在Counter1未来得及将B变为“0”时D又回到了“0”,B的电平就一直是“1”,PCM输出码也始终是“55H”,突发的噪声就不会传到输出端。

在话音信号持续期间,信号幅度在短暂时间内低于噪声抑制阈值虽然使得D端电平有时为“0”,从而使Counter2有时脱离清零状态开始计数,但只要信号幅度低于噪声抑制阈值的时间不超过设定的后延时时间,Counter2就总是在计数未满时就被再次清零,其输出一直保持为“0”,使B也一直为“0”,输出与输入的PCM信号始终保持一致,语音不会发生继续。只有当输入信号幅度低于噪声抑制阈值的时间超过设定的后延时时间后,Q2输出“1”,才使Counter1被清零,使B为“1”,输出PCM码“55H”.再有信号来时,仍按上述流程工作。

4.3 时序的设计

数字化噪声抑制电路必须严格按照标准的PCM时序工作,电路由外部提供2.048MHz的主时钟信号MCLK和帧同步信号Fi.Fi用于本部分电路PCM信号与其它电路的PCM信号组帧时进行同步,在不需要该功能时可将Fi输入端接高电平。

Symbol3在MCLK的作用下产生PCM编解码电路TP3094所需的帧同步信号F0,又从TP3094接收TSX0和TSX1信号以产生数字噪声抑制处理所需的时序信号TSX、TT.为了保证PCM信号的正确读入、锁存、处理和移位输出,这些信号间的时序关系必须如图5所示。

TSX由TSX0、TSX1经“与非”后得到,在每帧中所选定的八个时隙传输PCM信号时为高电平。TSX为串/并行移位寄存器提供赋能信号,在主时钟MCLK的下降沿将来自DX端的PCM信号读入寄存器并移位寄存。TSX同时是PCM信号从DR端输出的三态门控制信号。

TT是CPLD噪声抑制时序中的一个重要控制信号,由TSX延时半个主时钟周期(244ns)后取反得到。由于TT的延时作用,使得图3中的参数化锁存器模块能在输入的PCM信号完成串/并行变换后随即于TT的升沿将数据锁存住。在通过并/串行移位寄存器输出PCM信号时,TT为高电平时把并行数据装载进移位寄存器;TT为低电平时MCLK的上升沿将寄存器内的数据逐位地串行移出至DR端。

CPLD产生的时序信号只能满足图2和图5的要求,实现起来并不复杂,可用简单的图形输入或文本输入实现。值得注意的是,正确使用MAX+PLUS II软件中的“Assign-Clique”[4]功能,为时序相关的功能模块指定相同的“Clique”,能够使波形仿真的结果明显得到优化。

5 应用成果

按照以上设计,用两片TP3094和一片CPLD芯片再加上少量外围器件组成的数字化

噪声抑制电路,改造了某语音指挥通信设备中采用模拟电路噪声抑制技术的八路语音指挥通信电路板,得到了优良的语音噪声抑制效果。新的电路板继而成功地应用到新一代语音指挥通信设备上,交付用户使用。更多路的数字化噪声抑制电路也已试验成功。

5.禽类屠宰废水处理工程实例 篇五

摘 要:禽类屠宰废水属难治理食品加工废水,对该废水的处理尤为重要。通过工程实例简述A2/O水处理工艺实际运行效果,阐述其良好的环保效益、经济效益和社会效益。

关键词:禽类屠宰废水;A2/O水处理工艺;工程实例

中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2014)11-0186-02

0 引言

肉类工业在食品工业乃至整个国民经济中占有重要地位。我国肉类工业通过技术进步正经历一场深刻的变革,对世界肉类产业发展产生着越来越重要的影响。截至2013年6月,全国规模以上畜禽屠宰及肉类加工企业总数增长近5%。

禽类屠宰具有毛量大、油量大等特点,COD负荷高,水量大,如果未经处理直接排入水体,将导致水污染,危害环境。因此,禽类屠宰废水必须经过处理,确保达标排放。本文以徐州市某公司肉鸡加工生产项目为例,简述其禽类屠宰废水处理工艺。总论

1.1 项目概况

徐州市某公司占地100.92亩,设计规模为肉鸡加工生产线、肉鸭生产线和熟食加工生产线。该项目分二期建成,目前已建成肉鸡加工生产线1条,实际投资4800万元,其中环保投资750万元,在职职工560人,年工作日280天,单班制,每班8小时,每天屠宰鸡6万只。

1.2 项目生产工艺流程

工艺流程:活鸡→检疫→挂鸡→电麻→放血→浸烫→脱毛→净小毛→去爪→净膛→宰后检验→预冷→分割加工→分级计量包装→速冻→金属探测→换装→冷藏。

该工艺主要产污环节为“浸烫、脱毛、净膛、预冷”流程产生废水。

1.3 项目废水量、水质及排放标准

外排废水量约为360吨/天,废水年排放量为10.08万吨/年(按每年280个工作日计),废水水质经监测如表1。根据该项目环评及批复要求,外排废水执行《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)中三级标准,标准值见表2。

2.2 项目工艺流程说明

由于肉制品生产污水中含有一定量的大块漂浮物(血污、毛皮、碎肉、内脏杂物等污染物),因此先用格栅予以拦截,以保证后续设备正常运行。格栅出水口自流进入隔油沉淀池,隔油沉淀池采用平流式结构,既能去除漂浮的油脂、油块,又使大部分不溶于水、密度大于水的杂质沉淀下来。隔油沉淀池内设一台行车式提靶撇油刮泥机。上撇浮油、下刮沉泥,刮泥机往复运行,往复频率根据现场调整,浮油撇入浮油池内,污泥由潜污泵送至污泥浓缩池中。

隔油池出水自流进入调节池,调节池主要作用是均匀水质、水量和pH值调节。调节池中的污水用泵抽吸到AF反应池。AF反应池即厌氧滤池是一种简便、高效、低耗的废水处理装置,其突出的特点是耐冲击负荷能力强,微生物浓度高,运行启动快且稳定性高,尤其适用于处理含溶解性有机物的废水。采用向上流的AF反应器,控制上升流速约为2.5m/d,使流态接近完全混合,同时采用组合填料来提高生物量的累积速率。厌氧菌在填料上附着生长,形成生物膜,废水自反应器底部进入并均匀布水,在向上流动的过程中,废水中的有机物被生物膜吸附并分解,进而通过微生物的代谢作用将有机物转化为甲烷和二氧化碳。

废水在厌氧反应池与污泥混合后再进入缺氧反应池脱氮,发生生物反硝化,硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应,同时去除部分CODCr,进一步去除难降解的有机物值。缺氧CODCr/BOD5处理后废水自流进入好氧池处理。

废水经缺氧处理后处理后,CODCr、BOD5已大大降低,但还达不到排放标准,在接触氧化段对原水中的CODCr、BOD5进一步降解,同时去除废水中的氨氮。这一反应单元是多功能的,去除BOD5,硝化和吸收磷等均在此处进行,并以流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应池。

废水经过好氧池处理后,进入一沉池和二沉池,利用水中悬浮颗粒和水的密度差,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程,是污水处理中最基本的方法之一。经过沉淀池处理后,废水达标排放。

2.3 项目主要构筑物

2.3.1 隔油沉淀池

隔油沉淀池的主要功能是去除油脂和沉渣。池体容积60m3,有效水深3m,采用全地下钢筋混凝土结构,内设一台行车式提靶撇油刮泥机,同时配有人工清渣。

2.3.2 调节池

企业排水较集中,设置调节池调节水质、水量及去除废水中的浮渣。调节池规格:32m×15m×3m。设置两台潜污泵,1用1备用。采用全地下钢筋混凝土结构。

2.3.3 AF反应池

进行厌氧反应,降解水中有机物。AF反应池规格:36m×10m×6m。内设组合填料,底部采用连续流多点进水。采用半地下钢筋混凝土结构。

2.3.4 缺氧池

废水进行发硝化反应,去除氨氮。缺氧池内设软性组合填料,安装间距为150mm×150mm,填料支架为槽钢,采用螺纹钢制作,安装高度距底部1.2m,上部距液面0.3m。池内设潜水搅拌机。规格:16m×6m×5m。采用半地下钢筋混凝土结构。

2.3.5 好氧池

废水进行好氧反应,进一步去除氨氮和CODCr。好氧池规格:36m×8m×5m。池内采用组合填料,150mm×80mm,微孔盘式曝气,采用半地下钢筋混凝土结构。

2.3.6 一沉池

将系统中的悬浮物沉淀。一沉池规格:15m×6m×5m。采用半地下钢筋混凝土结构。

2.3.7 二沉池

将好氧出水进行泥水分离,上清液达标排放。二沉池规格:8m×6m×5m。采用半地下钢筋混凝土结构。

2.3.8 污泥干化池

将多余的污泥进行干化处理。污泥干化池规格:20m×6m×1m。采用地面钢筋混凝土结构。运行效果

采用A2/O工艺处理该肉类加工企业的屠宰生产废水能有效地去除水中的CODCr、BOD5、SS及NH3-N。经2013年12月连续两天(每天监测4次)监测的结果表明,排放废水达到《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)中三级标准。处理效果如表3所示。结语

(1)实践证明,采用隔油-AF-AO组合工艺处理禽类屠宰废水是行之有效的。各工段优势互补,出水水质好,运行稳定。

(2)与其它工艺相比,该组合工艺具有明显的技术经济优势,有效地减少了污泥产出量及电耗,降低了运行成本,普适于处理此类废水。

(3)AF反应池无需三相分离器,不仅大大降低了工程造价,而且启动速度快,调试周期短,在处理水质波动大的禽类屠宰废水工艺中发挥了耐冲击负荷的关键作用。

(4)项目实施后,大大降低CODCr和NH3-N的排放量,达到污染物总量控制目标,减轻了水体污染压力,具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

参考文献

6.大学生村官处理农村事务实例 篇六

遇事要临危不乱,保持清醒的头脑,敢于面对,分析全局,抓主要关键问题;工作要细致周到,要有很好组织和调协,一方面及时解决突发的事件,一方面要警惕潜在的危险,防患于未然;处理问题要接近民情,考虑到现实情况,要争取得到广大村民的支持,要站在他们的立场上考虑问题。教训是:土地问题是政策性很强的问题,不能简单地用行政手段解决,引资和群众利益应该是一致的。

二、在村镇规划中,某村道路需扩宽,有几户群众担心许诺赔偿不能兑现,有抵触情绪,阻挡施工建设,其中有一户还是你亲戚。作为村干部,你将如何处理这一问题? 参考要点:

1、实施村镇规划,是改变村容村貌、提高村民生活质量的一件大事,全体村民都应该配合、支持;

2、了解掌握这几户群众产生抵触情绪的原因和要求,做好耐心细致的思想工作,讲明政策和利害关系;

3、抓紧突破口,首先做好亲戚的拆迁工作;

4、及时解决拆户的赔偿和宅基地问题。

急应变危机处理能力

应遵循“先冷静,迅速补救处理,再追究责任”的原则,保持冷静,先安抚情绪,然后及时补救,提出解决问题的方案,或记录、汇报问题,或协调解决、督办,再向上级汇报,追究责任等。比如,考官问:发现旅游者食物中毒,导游人员应该怎么做?考生应当这样作答:首先应该避免其他旅客出现慌乱情绪,控制自己的情绪;立即拨打急救电话,并在等候期间,设法使中毒者催吐,让中毒者大量喝水,以加速排泄,缓解毒性,请医院开具诊断证明;迅速报告旅行社并追究供餐单位的责任。

:“村里有群众突发疾病,传言与本村的企业污染有关,对此,村里群众要上访,你获知这个消息后,该怎么办?”这道题目就是考查考生统筹协调能力的一道非常到位的题目。要答好这道题目,就要从以下几个方面着手:(1)调查好村里群众突发疾病的原因;(2)安抚群众的紧张情绪,做好思想政治工作;(3)调查患病群众所患疾病与污染企业之间的关系;(4)如果污染属实,及时处理好污染治理工作,不能极端的关闭企业,以免激化矛盾。因为企业也给村里解决了就业问题,并且缴纳税收;(5)争取统筹各方利益,完满解决争端。

如2009年湖南省湘潭大学生“村官”/村干部考试面试真题:“村里种的西瓜很多是空心瓜,经调查是种子的问题,如果你是村主任助理,村长和村支书指定你来处理,你会怎么做?”再如2009年3月山东大学生“村官”面试真题:“村里要修建公路,有一老人因留恋故土拒绝搬迁,假如你是镇主任,如何去做老人的工作?”这种题目都是从假设的身份出发,需根据假设身份所处的位置和情节的设定情况来找出相应的处理对策。要回答好第一道题目,我们需要:(1)对种子来源作出调查;(2)与种子公司进行沟通,找出“空心瓜”产生的原因;(3)调查好农民的损失,督促种子公司承担相应的赔偿责任;(4)总结反思,避免类似情况以后再发生。对于第二道题目,需要:(1)仔细审核公路规划图,看公路是否必须经过老人住宅;(2)如果必须,找到老人,讲明公路对本村经济发展的重要作用,“要想富,先修路”;(3)找一块附近宅基地,安顿好老人,让老人安享晚年;(4)注意不能激化矛盾,要协调好各方关系,确保和谐。

例如,2008年江西大学生“村官”面试真题:“你村与邻村发生山林纠纷,你做为村里的分管领导,你应该如何做?”这道题目涉及到山林权益的民生问题,作为村里的分管领导,首先要稳定本村村民的情绪,迅速赶往纠纷现场,防止事态的进一步恶化,同时展开调查,找到问题所在。同时与邻村的村干部互相通气协调,努力找到一个双方都接受的折中方案,必要时可以请县(市)政府及有关部门的主管领导协调此事。

二、假如你是一名村副职干部,如何做好自己的本职工作?

1、学习政策、吃透村情(满分10分)

2、搞好班子团结,形成合力(满分10分)

3、从本村实际出发,理思路,定规划,定措施,抓落实(满分10分)

4、协助村主要干部搞好协调,做好本职工作(满分10分)

5、注重为群众办实事,解决实际问题(满分10分)

二、大学生从基层岗位做起,你对此有何想法?一考生回答:我认为从基层做起比较公平,能体现个人价值。我会尽快融入农村,适应农民生活。

新华社刚刚全文刊发了2010年中央一号文件的全文。从文件名称《加大统筹城乡发展力度,进一步夯实农业农村发展基础》已可看出,一号文件主题再度锁定“三农”,这也是2004年以来,连续7年将一号文件定格在同一主题。上世纪80年代,中央一号文件一度连续5年(1982—1986)围绕农村工作展开。

2010年一号文件中“稳粮保供给、增收惠民生、改革促统筹、强基增后劲”这20个字概括了2010年和今后一个时期农业农村工作的基本思路。世易时移,“后危机时代”的“三农”问题业已拥有新的内涵。陈锡文透露,2009年全国粮食产量达到创纪录的10616亿斤,首次实现改革以来连续6年增产。但在硬币的另一面,2009年粮食增产只有42亿斤,增长仅为0.4%,凸显出粮食连年增收之后,政策效用边际递减的难局。

大学生村官在农村基层组织建设中发挥作用

一、党建工作的谋划员。针对基层干部存在的自身职责不够明确、搜集信息不够广、掌握情况不够细的问题,大学生“村官”立足岗位实际,走门串户,了解民情民意,掌握群众所思、所忧、所盼,把群众最关心、最直接、最现实的问题集中起来,认真梳理,列入村支“两委”的工作重点。同时,结合基层组织实际,认真制定组织活动工作计划,并督促严格实施,有效解决了村党组织活动单一甚至匮乏的难题。

二、理论学习的带头人。在日常学习活动中,大学生“村官”勤学善思,深入系统地掌握有关文件精神,认真领会其精神实质,尤其是在村基层党组织学习实践科学发展观活动未启动的情况下,做到先学一步、学懂一些、学深一些。同时,充分利用自己所学知识,与学习困难党员结成对子,针对不同的人群和村民的不同需求,采取送学上门、个别辅导等方式,有针对性地向党员、群众讲解党的路线方针政策,使其跟着党走,确保了基层基础工作更牢固。

三、村支“两委”的好参谋。大学生“村官”在了解上情、吃透下情的基础上,充分发挥知识专长和理论优势,积极为村上经济发展和农民增收想办法、出点子、找思路。大学生村官还积极参与新农村建设、新型农村合作医疗、农村土地承包、集体林权制度改革等重要工作,并充分运用所学知识,进行综合分析、科学评估,提出解决问题的思路,为村领导班子科学决策提供了有效参考。

通过一年多来对基层工作的探索与实践,大学生“村官”已成为基层组织建设的排头兵和“领头雁”。

大学生村官必须具备六方面素质

大学生经过组织人事部门的层层选拔,光荣地走上了村官的工作岗位,成为了“三个代表”重要思想和科学发展观在农村基层的具体实践者。作为大学生村官应如何发挥作用、做好工作呢?结合在基层工作的实践体会,笔者认为大学生村官必须具备以下六个方面的素质:

一要有发展经济之“识”。科学发展观的第一要义是发展。发展农村经济,带领农民群众脱贫致富奔小康,是大学生村官的第一职责。发展经济,首先要选准路子。大学生村官要善于加强学习,深入学习“三个代表”重要思想和科学发展观,学懂弄通党的路线、方针、政策和市场经济、高效农业等知识,这样才不会偏向。大学生村官还要立足本村优势,瞄准市场需求,找准发展经济的突破口和启动点,宜农则农,宜果则果,宜工则工,大力发展“拳头”产品,努力形成规模效益。

二要有驾驭市场之“能”。大学生村官要多学习市场、信息、经营管理等方面的知识。抓高效农业,要知道什么是高效农业、怎么抓;搞市场经济,要懂得招商引资,成本核算;发展第三产业,要知道怎样扩大商品知名度,怎样提高商品吸引力等。这些本领只能从学习和实践中来,只要有干劲、有钻劲、有拼劲,虚心学习,就能提高自己的素质,就能熟悉市场、驾驭市场。

三要有创新创业之“胆”。创新,就是要走前人没有走过的路,办前人没有办过的事。创业,就是在为群众办几件实实在在的事。过去有些村干部遇事就消极地等上级、靠领导、要钱物,现在实行社会主义市场经济,如果还是等、靠、要的话,那就什么事也办不成,必须敢于走新路、出新招、办新事。大学生村官要发挥自己的专业特长和接受新生事物快、创新意识强等优势,在结合实际深入调研的基础上出主意、想办法,周密分析论证。既要敢干,还要会干、巧干,最重要的是要干成。

四要有体贴群众之“心”。大学生村官直接和群众打交道,群众也往往通过他们的行为和形象来理解党和政府形象。大学生村官能把群众冷暖系心头,关心农民,体贴农民,群众就认为是党和政府在关心他们、体贴他们,从而增加了党和政府的凝聚力。大学生村官要哪里艰苦到哪里去,哪里群众有困难就奔向哪里,要始终保持艰苦奋斗的作风,始终保持与人民群众的血肉联系,与人民群众同甘共苦;要“吃苦在前,实干在前,吃亏在前”。

五要有廉洁奉公之“德”。大学生村官要做到勤俭廉洁,不谋私利。勤俭持家是我们民族的传统美德,尤其在还没完全摆脱贫困的经济欠发达地区,发扬勤俭节约、艰苦奋斗的作风更为重要。要坚持村务公开,尤其是财务公开,接受群众监督;要反对大吃大喝、铺张浪费等不正之风。大学生村官还要坚持做到克己奉公,千方百计为群众办实事、办好事。办的实事、好事越多,群众就越认可、越拥护。大学生村官办事一定要公道正派,要一碗水端平,不能厚此薄彼,宁愿自己吃亏,多为群众造福。

六要有扶正祛邪之“威”。这种权威不是个人的威风,不是在群众面前发号施令,而是在群众中形成的一种威信,一种凝聚力,一种感召力。有些村子事情很多,需要化解的矛盾和问题也比较多,倘若没有一定的威信,问题就难以顺利地调解处理。大学生村官要挺直腰杆,理直气壮地弘扬好人好事好风气,旗帜鲜明地与各种邪恶势力作斗争,不要怕得罪人、怕丢选票,要相信正气一定能够压倒邪气。

大学生“村官”政策的实施对于提高农村基层干部队伍整体素质,促进城乡人才合理流动,推进社会主义新农村建设,具有十分重要的意义和实践价值。

第一,大学生到村工作促进了农村干部队伍优化。选拔优秀大学生到农村担任村官,打破了人才的城乡壁垒,有效地推动了人才资源向农村的流动和倾斜,为农村基层干部队伍增添了新鲜血液,促进了农村人才的合理配置和流动,提升了基层组织的创造力、凝聚力和战斗力,夯实了党在农村的执政基础。

第二,大学生到村工作促进了农村经济发展。大学生“村官”入村任职后,充分利用自身优势,积极普及科学知识,大力推广农业实用技术,主动为群众提供致富信息和市场信息,强化农民的市场意识,把先进的知识和技术带到了农村,有力促进了农村经济的快速发展。

第三,大学生到村工作促进了农村文明风尚形成。大学生“村官”观念新,文化高,才艺多。他们破除陋习,弘扬正气,大力倡导文明村风,把健康文明的生活方式带到了农村。

第四,从人才培养的角度来说,让大学生做“村官”,能让青年学子扎根基层,增加实践经验,形成吃苦耐劳的创业性格,为今后的茁壮成长打下坚实的基础,从而孕育远大的理想和志向。

二、大学生当村官的原因分析

(一)现实的就业压力

(二)优惠政策的作用

(三)先就业再择业的心态

三、大学生村官在新农村建设中的作用

(一)推动农村经济发展

繁荣农村经济是建设新农村的基础,只有围绕发展农村生产力做文章,才算抓住了新农村建设的根本。发展经济却不是件容易的事,大学生村懂技术、有门路,能过引导、扶持、服务、带动上下功夫,多渠道推动农村发展农村经济发展。可以利用资源优势,或招商引资,或深挖民间资本,或争取项目,发展工业经济;可以引导农民进行土地集约化经营,促使更多农民向二、三产业转移,并组织富余劳力外出务工,增加非农收入;可以通过引导扶持能人上项目,或与别人合伙上项目,或自己带头单独上项目等,为群众探索出一条致富路。

(二)促进农村民主建设

农村基层民主建设主要包括民主选举、民主决策、民主管理、民主监督这四方面的基本内容。由于农村在国家组织体系中处于末端位置,没有专门的监督机构,出现了“监督空白”,使村官在有时候就像村里的“土皇帝”,自行其是,盲目蛮干,由于监督的缺失,使村里的村务公开流于形式,没有真正落到实处。

大学生村干部理念新、知识新,是农村新生产力的代表,是新型农民的代表,可利用自己有知识、有文化、能说、会写的优势,采用多种形式大力宣传党和国家的方针政策及新农村建设内容。他们视野开阔、知识丰富,他们的加入使该地区的基层组织注入了新鲜的血液和活力,改变了原组织的知识结构和年龄结构,有助于推动社会主义新农村的民主建设进程。在这过程中,一些民主的思想和处事方式被带到工作中去,民主的思想和宣传力度将在以后的服务过程中大大加强,更能调动农民参加基层组织民主建设的积极性,也能使基层组织更加具有凝聚力、创造力和战斗力,使我们党在群众中的基础更加牢固。

(三)培养新农村建设后备人才

大学生“村官”是加强中共基层组织建设和推进社会主义新农村建设的重要力量,也是党政机关培养和储备来自工农一线后备人才的重要来源。

如何胜任自己的本职工作,如何发挥自己的优势促使所在乡村和谐发展便成为最为重要的课题。

一 形成“三情”的工作态度

首先,我们对于自己所在工作点要有感情。我们不应该仅仅把农村当成是我们的工作单位,而应该将之作为我们自己的故乡。这种亲切感有利于从根本上促进村民之间的沟通,增强工作责任感和服务意识。其次,对待自己的工作要充满热情。村官的权力取之于民,理应用之于民,为村民做好各项服务,这是民主集中制的具体体现。但作为社会的最基层和最底层,农村的具体工作细微、琐碎、复杂。恶劣的态度会直接引起干群关系的紧张,甚至会诱发村子整体的不稳定,给村子的生产生活造成严重后果。因此,热情的工作态度是拉近村民距离、了解村民需求的重要因素。再次,我们要一直保持激情。党和政府选择我们担任村官助理,看中的是我们所具有的文化素质以及勇于创新的激情。我们一方面要驱除“学生气”来熟悉农村工作;另一方面我们还要保留“学生气”,坚持提出新问题,提出新思路,提出新办法。要让这些创意,这些新鲜观点成为乡村发展的良好建议,是自己能够成为乡村‘锦囊团’的强有力的组成部分。

二、坚持“三勤、三到”的工作作风

我们刚刚走出大学校园,农村是一个几乎完全陌生的环境,农村工作也是一个全新的工作领域,没有经验可以借鉴。只有坚持三勤三到,不断地摸索干好工作的道路,不断地总结工作中的得失,才能够成为一名合格的农村工作者。

首先,眼睛勤快,任何事情要多方考虑。自己是一名乡、村委会工作人员。对于日常问题的处理,更多的需要自己用心观察。如:对于村中经常出现的私搭乱建问题,如何对村民进行劝阻,引用什么样的政策来说明其行为是不合法的。“事情看到”还要求我们对农村的各项政策方针,规定条例要熟悉,如:《新农村改造规划建设手册》、《村级组织规范化管理工作实施细则》、《人口与计划生育条例》等等,这使得我们在向村民解释有关问题是做到有规可依,有法可循,体现了工作的权威性,提高了工作效率。其次,嘴要勤快,事情要问到。农村不同于城市社区,“全村是一家人”是其典型特点。这使得我们不能简单的“就事论事”,要多问村长,多问村委会其他工作人员相关背景,避免因为过于简单的工作作风而造成问题难以解决。再次,手要勤快,事情要干到。“语言上的巨人,行动上的矮子”是行不通的,农村是最基层的组织,基层干部所作的也是最具体、最细致的工作。多做事,多帮忙,是打开工作局面的唯一钥匙。无论是协助村委调节村民矛盾,处理村务,还是协助村长编写资料,整理档案,甚至于打扫卫生,下驻村企业检查安全隐患等,我们都应该认真对待,漂亮的完成。只有把工作做细致,干漂亮才能够真正体现出大学生的素质。

三、避免脱离农村实际谈创新,将创新做到细处

拥有激情,拥有较多的知识,拥有相对广泛的见识,这正是我们的优势。但是,我们不能够在工作的初期便以“高素质者”自居,在还没有了解到本乡及本村生产、生活以及人文状况时,在仍然不熟悉国家以及政府部门针对农村的各项方针政策的时候,贸然提出各种不切实际的口号和做法,这会树立起“大学生不切实际”的不良形象。

但是,我们应该利用自己的知识优势,把创新精神贯彻到每一个工作细节,只要我们坚持对自己处理的每一个细小问题都注意创新,都注意提高,整个的工作便会呈现出全新的局面。例如:对村委会的各种档案进行整理;在团务活动中发挥自己的优势,带动周围青年等等。自己是其中的一个组成部分,部分应该服从集体。同时,我们要做好做强“部分”工作,是整体因为我们而更加优化。

7.语音信号的滤波设计 篇七

在数字信号处理中, 数字滤波占有极其重要的地位。目前对数字滤波器的设计有多种方法, 其中MATLAB软件已成为设计数字滤波器的强有力工具[1]。通过使用MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器, 对含有噪声的语音信号进行滤波, 然后对滤波后的语音信号的时域波形和频谱进行分析。

1 FIR数字滤波器的设计原理

1.1 FIR数字滤波器的设计思想

MATLAB信号处理工具箱为FIR滤波器的两种设计方法提供了直接函数———窗函数法和等波纹最佳一致逼近法[2]。文中使用的设计方法是窗函数法, 下面就此方法简要说明其设计思想。

窗函数设计法一般由一个理想的所需设计的滤波器的频率响应开始, 即先求出理想滤波器的频响, 其对应的单位抽样响应是一个无限长、非因果的序列。由于FIR滤波器的单位抽样响应是有限长的, 所以需要一个有限长的序列逼近它, 得到有限长序列的一种简便方法就是运用窗函数对无限长序列进行截断处理, 因此窗函数的形状及长度的选择就成了关键。

1.2 FIR滤波器设计的MATLAB实现

在MATLAB中, 其信号处理工具箱提供了常用的6种窗函数, 分别是:矩形窗、三角窗、汉宁窗 (Hanning窗) 、汉明窗 (Hamming窗) 、布莱克曼窗 (Blackman窗) 和凯塞窗 (Kaiser窗) [3]。这些窗函数各有优缺点, 所以要根据实际情况进行合理选择。

2 IIR数字滤波器的设计原理

2.1 IIR数字滤波器的设计思想

IIR滤波器的设计思想就是寻找滤波器的各个系数, 使其逼近所要求的特性指标。IIR滤波器的设计方法有两种:一是直接法, 先确定一种最优化准则, 再求此最佳准则下的滤波器系数;二是间接法, 先设计一个合适的模拟滤波器, 然后变换成满足技术指标的数字滤波器[4]。

2.2 IIR滤波器设计的MATLAB实现

采用完全设计法 (即双线性变换后做数字频带变换) 设计IIR数字滤波器时, 在程序中无须经过模拟滤波的转换, 直接带入函数如buttord (巴特沃斯数字滤波器) 、cheblord (切比雪夫数字滤波器) 和cheby1 (椭圆滤波器) 即可。

采用双线性变换法设计滤波器时, 需要使用bilinear函数来实现模拟滤波器到数字滤波器的转换, 采用冲激不变法时, 数字截止频率到模拟截止频率的转换是线性的, 需要使用impinvar来实现模拟滤波器到数字滤波器的转换。

3 基于MATLAB语音信号去噪分析

3.1 语音信号的采样

在计算机上启动录音机, 按下录音按钮, 对着话筒说“数字信号处理”, 停止录音, 将录音保存为“xinhao.wma”, 将其转换为“xinhao.wav”, 保存入d:matlabwork中。

3.2 语音信号的时频分析

在MATLAB平台上利用函数wavread对语音信号进行采样, 得到的时域波形和频谱图如图1所示。

3.3 加噪信号的时频

在MATLAB中认为加入一个噪声干扰信号, 在本仿真中用的是随机噪声信号, 加噪信号的时域波形和频谱如图2所示。

通过将这两张图片的时域波形相对比, 可以明显看出加噪后的语音信号比原始语音信号浑浊, 通过将两者的频谱图对比也可以看出在2 000 Hz以后有明显的不同。从语音信号的回放效果来说, 加噪后的信号比原始信号要浑浊很多, 而且还有吱吱嘎嘎的混杂音。

3.4 FIR滤波器滤波

由加噪和原始语音信号频谱图的对比知, 噪音大部分是大于2000Hz的部分, 故设计低通滤波器进行滤波处理。

用设计好的FIR数字低通滤波器对加噪语音信号进行滤波, 滤波后的图像如图3所示。

将滤波前后信号的波形与频谱图相比, 可以看出滤波后的波形明显变得清晰了, 与原始信号的波形图与频谱图相近。从回放效果来说, 滤波后的加噪语音信号基本可以听清了, 杂音也没有那么强烈, 但仍然没有原始信号清晰。

3.5 IIR滤波器滤波

同理, 由于噪音大部分是大于2 000 Hz的部分, 故设计低通滤波器进行滤波处理。

用设计好的FIR数字低通滤波器对加噪语音信号进行滤波, 滤波后的图像如图4所示。

4 结束语

在对语音信号进行滤波时, 使用FIR与IIR滤波器均可以实现滤波功能, 但是由于其各自参数不同, IIR实行起来比较简单, 因此现在常用的是IIR滤波器。

参考文献

[1]付大丽, 党幼云.数字滤波器在语音信号处理中的应用[J].电声技术, 2012 (8) :62-65, 72.

[2]火元莲, 齐永锋, 甘振业.数字滤波器的MATLAB设计与应用[J].自动化仪表, 2007, 28 (12) :70-71.

[3]桂志国.数字信号处理[M].北京:科学出版社, 2010.

8.冶炼渣地基强夯处理实例 篇八

关键词:冶炼渣、强夯

冶炼渣在钢铁与有色金属冶炼厂每年均有大量产出,除少部分用于水泥工业与建筑材料之外,大部分未能利用,作为废料堆置一旁,常占地数万平方米至数十万平方米,堆积十数米,遇降水、暴风则严重污染环境从而成为公害。冶炼渣堆积土因其成分复杂均匀性差,用来作为重型建筑物的地基需要慎重处理。新疆某钢铁厂为节约用地,治理冶炼渣公害,对冶炼渣堆积场使用强夯进行地基处理,用4000kN·m强夯加固10~15m深的渣层取得成功。

该工程是该钢铁厂新建的烧结厂,厂房属重型4层钢筋混凝土结构。单柱荷载达到4000~6000kN,设计要求容许地基承载力为300kPa,变形模量为30MPa。地基为10~15m厚的冶炼渣人工堆积层,以下为岩层(图4.15.1)。渣土化学性质稳定,但不均匀,成分复杂。渣土大部分为粒状。颗粒大小属角砾,但夹有数十厘米的渣块、钢筋、废弃钢材、

图1 场地的典型剖面 砖木等建筑垃圾。渣土中间或有数厘米至数十厘米的空洞。又有强度很高的不连续分布的水平胶结层(由未冷却的渣倒出后冷凝而成),镐刨困难,但因不连续,厚度不等而无利用价值。渣层的这些特点使得无法取原装土样或旁压试验。因此采用下列手段对加固效果进行监测:静载荷试验与重型Ⅱ动探、剪切波速测定,深层土的相对压缩、深层土压力测定,荷载块共振法测土的刚度及自振频率等。

由于设计荷载大,要求加固深度达10m以上,且渣土的内摩擦阻力很大(内摩擦角为40°左右),因而采用大能级—4000kN·m强夯。夯点间距6m。锤重27t,直径2.78m,铸钢平底锤。吊车为50t履带吊。夯击遍数为3遍,每点15击。因为地下水位在15m以下,故无土中水空隙压力高的问题。三遍无需留间歇时间。夯点布置为6m间距的正方形,第二遍夯为方形的中点,第三遍为满夯,能量为2000kN·m。满夯时夯点相切,每点夯6~7击。停夯的标准三遍相同,按最后一击的击沉量控制。

强夯后取得下列效果:

1.夯后地面无隆起,地面平均下沉2.3m,说明夯击能全部用于夯实土层,未形成土的向上挤出。

2.夯后土性有很大的改变,满足了设计要求(见表1)。由表中可看出地基容许承载力由原来的130kPa提高到310kPa,变形模量由16MPa提高到33MPa,在确定上述值时考虑到对冶炼渣的地基处理经验不多,取值偏于保守。实际按各单项试验的实测结果,比上述值更大。图2为静载试验与重型Ⅱ动力触探的部分结果。图3、图4为夯坑地面实测下沉和变形。

3.埋在土中的相对压缩仪显示,在地下14m处土的压变为2.5%。地下10m处的剪切波速由原先的130m/s提高到170m/s。在10m深处,动力触探值及土压力盒的测试也有明显变化。根据上述诸点可证实强夯的加固影响可达到12~13m的深度。判定上述加固深度的依据指标是:①土的容许承载力达到170kPa;②剪切波速提高30%;③强夯造成的土的相对压缩达到2.3%。

4.目前厂房已建成,观测到的基础沉降为数毫米。

5.与原设计冲孔灌注桩方案相比,仅此一厂房即节约土建资金400万元。

结论:使用强夯法处理冶炼渣地基,有效提高了地基承载力,加速了土的沉降;这种地基处理方法加固深度大、加固质量好,工期较桩基短,能有效节约土建成本;同时也治理了冶炼渣公害,是一种值得推广的地基处理技术。

参考文献

[1]黄生根《基础工程原理与方法》中国地质大学出版社,2009

[2]左明麒《地基处理实用技术》中国铁道出版社,2005

[3]徐至均《强夯和强夯置换法加固地基》机械工业出版社,2004

[4]张庆国《强夯法加固机理与应用》山东科学技术出版社,2003

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