A system for sound source position detection

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2008

Department

Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos

Major/Subject

Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka

Mcode

S-89

Degree programme

Language

en

Pages

58 (+15)

Series

Abstract

Tässä työssä toteutettiin järjestelmä äänilähteiden havaitsemiseen ja paikantamiseen huonetilassa. Ongelma rajattiin ottamalla tavoitteeksi yhden taustamelua selvästi voimakkaamman äänilähteen paikantaminen kahdessa ulottuvuudessa tavallisessa huonetilassa. Tavoitteeseen sisältyi myös paikannuksen toteuttaminen pienellä määrällä antureja ja algoritmien laskennallisen raskauden kohtuullisuus niin, että ainakin tavallinen PC voisi ajaa toteutettua ohjelmaa reaaliaikaisena ongelmitta. Aluksi esitellään joitakin perusteita ihmisen suuntakuulon toiminnasta ja huoneakustiikasta. Ihmisen suuntakuulo on esimerkki äänilähteiden paikannusjärjestelmästä, ja sen suorituskyky tunnetaan melko hyvin. Lisäksi se toimii vastaanottamalla ääniaaltoja vain kahdessa pisteessä. Huoneakustiikan perustiedot auttavat arvioimaan, millaisia virheitä eri algoritmien toiminnalle voi tilan ominaisuuksista aiheutua. Tunnetut äänilähteiden paikannusmenetelmät perustuvat useimmiten joko eri mittauspisteiden välisten aika- tai taajuuserojen estimointiin tai keilanmuodostukseen. Nämä ovat toteutettavissa digitaalisella signaalinkäsittelyllä. Aikaeron estimointiin perustuvat menetelmät osoittautuivat kokeilluissa tilanteissa vähemmän virhealttiiksi, joten toteutetuksi menetelmäksi valittiin aikaeron arviointiin ristikorrelaatiolla perustuva menetelmä. Menetelmä toteutettiin ohjelmallisesti. Toteutuksen havaittiin täyttävän tavoitteet reaaliaikaisen suorituskyvyn suhteen. Huonetilassa ylimääräisen häiriölähteen havaittiin odotetusti lisäävän paikannusvirhettä., Tavanomaisilla taustamelun tasoilla järjestelmä kuitenkin paikansi lähteet hyvällä tarkkuudella ja kohtuullisella viiveellä.

Description

Supervisor

Välimäki, Vesa

Thesis advisor

Laitinen, Arvo

Keywords

sound source localization, äänilähteiden paikannus, microphone arrays, mikrofonimatriisit, cross-correlation, ristikorrelaatio

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120554884

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK