PRIME-ANC: синтез нейронных фильтров для активного шумоподавления с учётом отношения акустических трактов
PRIME-ANC синтезирует фильтр активного шумоподавления из отношения первичного и вторичного акустических трактов. Аналитическая основа задаёт фазово осмысленное начальное решение, а сеть корректирует его логарифмическую амплитуду, поэтому не обязана заново изучать физику распространения.
Метод. Причинный КИХ-фильтр получается напрямую за один проход. Пропуск отношения трактов в выход сохраняет известную структуру, а несколько шагов уточнения градиентом приближают решение к вычислительно дорогому оптимизатору WMMSE.
Результаты. На PANDAR прямой PRIME даёт 17,755 дБ подавления за 0,717 мс. Один шаг уточнения повышает результат до 20,869 дБ за 1,317 мс, три шага до 21,430 дБ за 2,169 мс. WMMSE достигает 21,722 дБ за 4,623 мс, а итерационный КИХ-оптимизатор требует 12,43 секунды.
Ограничения. Нужны калиброванные акустические тракты конкретной посадки и слушателя. Время измерено на GPU без накладных расходов подготовки, субъективной проверки нет, а движение гарнитуры между измерением и работой не моделируется.
Фишка из статьи. Перемешивание входной фазы почти уничтожает преимущество модели, хотя амплитудная информация остаётся. Это редкая прямая проверка того, что сеть использует физически значимое фазовое отношение, а не только статистику спектральной огибающей.
| Вариант PANDAR | Подавление шума ↑ | Ошибка амплитуды ↓ |
|---|---|---|
| PRIME с отношением трактов | 17,755 дБ | 0,134 |
| С пропуском минимальной фазы | 18,577 дБ | 0,093 |
| Без пропуска | 14,646 дБ | 0,093 |
| Перемешанная входная фаза | 12,593 дБ | 0,289 |
Как это читать: одинаковая ошибка амплитуды 0,093 у двух вариантов не приводит к одинаковому подавлению. Для активного шумоподавления фазовая согласованность важнее хорошего совпадения одной лишь амплитуды.