Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-147-154
УДК 621.391.8
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХЭЛЕМЕНТНЫХ МИКРОФОННЫХ РЕШЕТОК
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
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
Аннотация
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.
Ключевые слова: двухэлементные микрофонные решетки, диаграмма направленности, пространственный отклик, дифференциальные микрофонные решетки, коэффициент направленности
Список литературы
Список литературы
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
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