GUDUPUDI Leela

Thesis

Nouvelles perspectives sur les non-linéarités du haut-parleur : Application à l'annulation d'écho acoustique

Cette thèse porte sur l'analyse, l'identification et la caractérisation de la distorsion non-linéaire dans les haut-parleurs et son application à l'annulation d'écho acoustique non-linéaire (ou NAEC, pour "Nonlinear Acoustic Echo Cancellation").

La première partie de la thèse vise à la dérivation d'un modèle de haut-parleur plus précis et empirique. Celui-ci émule la réponse fréquentielle du haut-parleur dans le but de prédire et d'empêcher la distorsion non-linéaire. Les travaux de recherche suggèrent que le modèle de Hammerstein généralisé se rapproche plus fiablement d'un comportement de haut-parleur non-linéaire.

Dans la partie suivante, après avoir discuté les études avancées de developpement des algorithmes de NAEC, nous présenterons l'analyse des performances des algorithmes les plus utilisés. Les résultats ont démontré que les solutions populaires n'obtiennent de meilleurs résultats que dans quelques conditions idéales et sont moins performants dans la plupart des environnements acoustiques réels. Nous proposons ensuite une nouvelle approche de NAEC basée sur la décomposition modale empirique (ou EMD, pour "Empirical Mode Decomposition"), une technique récemment développée pour l'analyse de signaux non-linéaires et non-stationnaires. Des expériences comparatives sur des techniques de référence montrent que la nouvelle approche (NAEC basée sur la EMD) permet d'obtenir une plus grande réduction d'écho non-linéaire et une convergence plus rapide.

Dans l'étape qui suit, les travaux mis en place sont le commencement sur l'établissement de la correspondence entre l'analyse de la distorsion non linéaire dans les haut-parleurs à ses origines physiques. Nous considérons l'application de la transformée d'Hilbert-Huang (ou HHT, pour "Hilbert-Huang Transform") à l'analyse de la distorsion non-linéaire dans les haut-parleurs. Sur la base des résultats de cette étude, nous avons rapporté une interprétation alternative des non-linéarités des haut-parleurs à travers les effets cumulatifs du contenu harmonique et de la modulation en amplitude et en fréquence. Ces nouvelles conclusions pourraient stimuler et renouveler la direction future de la recherche sur la NAEC.