СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХЭЛЕМЕНТНЫХ МИКРОФОННЫХ РЕШЕТОК  

Столбов М.Б., Куан Чонг Тхе. Сравнительный анализ пространственных характеристик двухэлементных микрофонных решеток // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 1. № 1. С. 147–154. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-147-154

Предмет исследования. Рассмотрены пространственные и частотные характеристики микрофонных решеток с продольной и поперечной архитектурой с двумя всенаправленными микрофонами и различными алгоритмами обработки. Методы. Исследование алгоритмов задержки и суммирования и дифференциальных алгоритмов выполнено с использованием и известных, и полученных аналитических выражений для передаточных функций и коэффициентов направленности. Основные результаты. Показано существенное преимущество дифференциальных алгоритмов по сравнению с алгоритмами задержки и суммирования при выделении целевых сигналов как в изотропном поле шума, так и в присутствии когерентных помех точечных источников. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при разработке компактных микрофонных решеток, а также микрофонных решеток с большим числом элементов.

1. Microphone Arrays / ed. by M.Brandstein, D.Ward. Heidelberg, Germany: Springer-Verlag, 2001. XVIII, 398 p. doi: 10.1007/978-3-662-04619-7
2. Vary P., Martin R. Digital Speech Transmission: Enhancement, Coding and Error Concealment. John Wiley & Sons, 2006. 644 p.
3. Benesty J., Chen J. Huang Y. Microphone Array Signal Processing. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2008. 240 p. doi: 10.1007/978-3-540-78612-2
4. Benesty J., Сhen J. Study and Design of Differential Microphone Arrays. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2012. 184 p. doi: 10.1007/978-3-642-33753-6
5. Benesty J., Chen J., Pan C. Fundaments of Differential Beamforming. Springer, 2016. 122 p. doi: 10.1007/978-981-10-1046-0
6. Benesty J., Cohen I., Chen J. Fundamentals of Signal Enhancement and Array Signal Processing. Wiley, IEEE Press, 2017. 440 p.
7. Buck M., Wolff T., Haulick T., Schmidt G. A compact microphone array system with spatial post-filtering for automotive applications // Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP 2009). 2009. P. 221–224. doi: 10.1109/ICASSP.2009.4959560
8. Zhang H., Fu Q., Yan Y. A frequency domain approach for speech enhancement with directionality using compact microphone array // Proc. 9th Annual Conference of the International Speech Communication Association (INTERSPEECH 2008). 2008. P. 447–450.
9. Fischer S., Simmer K. An adaptive microphone array for hands–free communication // Proc. IWAENC-95. 1995. P. 1–4.
10. Bitzer J., Simmer K.U., Kammeyer K.-D. Multi-microphone noise reduction techniques for hands-free speech recognition – a comparative study // Proc. of Workshop on Robust Methods for Speech Recognition in Adverse Conditions (ROBUST 99). 1999. P. 171–174.
11. Bitzer J., Kammeyer K., Simmer K. An alternative implementation of the superdirective beamformer // Proc. IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPLAA’99). 1999. P. 7–9. doi: 10.1109/ASPAA.1999.810836
12. Lotter T., Vary P. Dual-channel speech enhancement by superdirective beamforming // Eurasip Journal on Applied Signal Processing. 2006. P. 1–14. doi: 10.1155/ASP/2006/63297
13. McCowan I.A. Microphone Arrays: A Tutorial [Электронный ресурс]. URL: http://www.aplu.ch/home/download/microphone_array. pdf (дата обращения: 13.01.2020).
14. Microphone Array Beamforming. Application Note AN–1140 [Электронный ресурс]. URL: http://www.invensense.com/wp- content/uploads/2015/02/Microphone-Array-Beamforming.pdf, свободный. Яз. англ. (дата обращения: 20.12.2019).
15. Designed Optimized Microphone Beamformers [Электронный ресурс]. URL: https://dspconcepts.com/sites/default/files/voice_ui_ part2.pdf (дата обращения: 13.01.2020).
16. Buck M., Rößler M. First order differential microphone arrays for automotive applications // Proc. 7th International Workshop on Acoustic Echo and Noise Control, IWAENC. 2001. P. 19–22.
17. Столбов М.Б., Перелыгин С.В. Алгоритмы двухэлементной микрофонной решетки для выделения речевых сигналов в присутствии когерентных помех // Цифровая обработка сигналов. 2017. № 4. С. 34–39.
18. Elko G.W., Pong A.-T.N. A steerable and variable first-order differential microphone array // Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP). 1997. P. 223– 226. doi: 10.1109/ICASSP.1997.599609
19. Buck M. Aspects of first-order differential microphone arrays in the presence of sensor imperfections // European Transactions on Telecommunications. 2002. V. 13. N 2. P. 115–122. doi: 10.1002/ett.4460130206

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License