haku: @all pulkki / yhteensä: 12
viite: 3 / 12
Tekijä:Merilaid, Oliver
Työn nimi:Real-time implementation of non-linear signal-dependent acoustic beamforming
Epälineaarisen signaaliriippuvan akustisen keilanmuodostajan reaaliaikaimplementaatio
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2016
Sivut:41+7      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Sähkötekniikan korkeakoulu
Oppiaine:Akustiikka ja äänenkäsittely   (S3004)
Valvoja:Pulkki, Ville
Ohjaaja:Delikaris-Manias, Symeon
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201605121981
Sijainti:P1 Ark Aalto  3872   | Arkisto
Avainsanat:microphone array signal processing
beamforming
spherical harmonics
post filtering
mikrofoniryhmäsignaalinkäsittely
keilanmuodostus
palloharmoniset
jälkisuodatus
Tiivistelmä (fin):Tässä diplomityössä implementoidaan reaaliaikainen akustinen keilanmuodostusjärjestelmä signaalien väliseen koherenssiin perustuvalla (CroPaC) jälkisuodatuksella.
Reaaliaikaimplementaatio koostuu signaaliriippumattomasta keilanmuodostajasta, jota käytetään äänikentän spatiaaliseen suodatukseen.
Keilanmuodostajan signaalia jälkisuodatetaan moduloimalla sitä parametrilla, joka johdetaan kahden suuntamikrofonin signaalin välisestä koherenssista.
Jälkisuodatus implementoidaan keilanmuodostajan suorituskyvyn parantamiseksi (signaali-kohina-suhteen kasvu), sillä keilanmuodostajat eivät ole tehokkaita kaiuntaisissa ympäristöissä.

Jälkisuodatusmetodi on aikaisemmin implementoitu MATLABissa ei-reaaliaikakäyttöä varten.
Tämän työn implementaatio on ensimmäinen reaaliaikainen akustinen keilanmuodostusjärjestelmä, joka hyödyntää CroPaC-jälkisuodatusta.
Implementaatio on ohjelmoitu C-ohjelmointikielellä graafiselle signaalinprosessointityökalulle Max, jonka on kehittänyt Cycling '74.
Prosessointi tapahtuu aika-taajuustasossa ja siinä hyödynnetään äänikentän dekompositiota palloharmonisiin signaaleihin.
Implementaatiota voidaan käyttää mikrofoniryhmällä, jossa on korkeintaan 32 mikrofonikapselia, jotka on asetettu jäykän pallon päälle tasavälein tai lähes tasavälein.
Reaaliaikaimplementaatiota voidaan hyödyntää lukuisissa sovelluksissa, jotka edellyttävät algoritmin reaaliaikaista toimintaa, esimerkiksi puhelinkokouksissa ja akustisissa kameroissa.
Tiivistelmä (eng):A real-time acoustical beamforming system incorporating the cross pattern coherence (CroPaC) post filtering method is implemented in this thesis.
The real-time implementation consists of a signal-independent beamformer that is used for spatial discrimination of a sound field.
The signal of the beamformer is post filtered by modulating it with a parameter that is derived from the cross-spectrum of two directional microphone signals.
The post filter is implemented to enhance performance of beamforming (increase in signal-to-noise ratio), because beamformers are not efficient in environments with high level of reverberation.

The post filtering method has been previously implemented in MATLAB for non-real-time use, and this system is the first real-time implementation of an acoustical beamforming system utilizing it.
The implementation is programmed in the programming language C for the graphical signal processing program Max developed by Cycling '74.
It utilizes a time-frequency domain processing, and the spherical Fourier transform for a decomposition of a sound field into spherical harmonic signals.
The implementation can be used with microphone arrays with maximum of 32 microphone capsules, which are laid over rigid sphere with uniform or nearly-uniform arrangements.
The real-time implementation can be utilized in many applications, which require algorithm to work in real-time, such as teleconferencing and acoustical cameras.
ED:2016-05-22
INSSI tietueen numero: 53535
+ lisää koriin
INSSI