Recomendados
Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Destaque
Destaque (20)
Sound source direction estimation\\using direct path dominance test with regular polyhedron microphone array
- 1. 正多面体マイクロホンアレイによる 直接音優位テストを用いた方向推定の研究 日時 平成31年2月6日(水) 所属 人工知能第１研究室 発表者 16E3001 有吉大樹 指導教員 古家賢一 教授 会場 合同棟１階108号
- 2. 目次 1. 背景 2. 従来研究 3. 課題とアプローチ 4. 提案法 5. 実験結果 6. 結論 7. 今後の課題 1
- 5. 従来研究 球状マイクロホンアレイで収音 ↓ STFT（短時間フーリエ変換） ↓ DPDテスト （方向推定) ↓ ガウス混合モデル 4 収音部 DPDテスト 方向推定 モデリング 直接音優位テストを用いた音源方向推定法 “Speaker localization using direct path dominance test based on sound field directivity” Signal Processing vol.143, 2018, pp. 42-47 Boaz Rafaely, Koby Alhaiany 音場の指向性に注目 ＜システム図＞
- 8. DPD（Direct Path Dominance）テスト 目的：残響の影響が少ない部分を見つけたい 鳴っている音源が１つ ＆ しゃべり始め 7 音源① 音源② 音源③ マイクロホンアレイ 雑音
- 9. 従来研究のアプローチ ビームを出してスキャン 8 音源① 音源② マイクロホンアレイ 空間スペクトルを更新 音源方向とビームが合致すると ピークが出現 空間スペクトル 0 90 180 270 359 10 0 -10 -20 -30 Direction[deg] Spectrum[dB]
- 12. 遅延時間推定理論 11 ①音源から到来した音波がM1で受音 ②距離𝜀進みM2に到達 𝜀 = d sin 𝜃𝑆 ・・・(1) 𝑥2 𝑡 = 𝑥1(𝑡 − 𝜏𝑠)・・・(2) 𝜏𝑠 = 𝜀 𝑐 = (d sin 𝜃𝑠/𝑐)・・・(3) 𝑐：音速 ③M2の受信信号はM1から 距離𝜀進む時間𝜏𝑠遅れている ④よって信号𝑥1 𝑡 と𝑥2 𝑡 の時間差𝜏𝑠から到来方向𝜃𝑠が求まる 𝜃𝑠 = sin−1(𝑐 ∙ 𝜏𝑠/𝑑)・・・(4) ⑤時間差𝜏𝑠は𝑥1(𝑡)と𝑥2(𝑡)の相互相関から求まる 𝜙12 𝑡 = 1/𝑁 {𝑥1(𝑡) ∙ 𝑥2 (𝑡 + 𝜏)} = 1/𝑁 {𝑥1(𝑡) ∙ 𝑥2(𝑡 + 𝜏 − 𝜏𝑠)} ・・・(5)
- 21. 実験（シミュレーション） 実験環境 ８×５×３mの部屋 5秒間の音声 実験に用いるパラメータ 20 サンプリング周波数 32k[Hz] オーバーサンプリング 320k[Hz] 各マイク間の距離 0.042[m] FFTサイズ 5120[sample] シフトサイズ 5120[sample] 1.8m 5m 8m マイクロホンアレイ 音 源 1.8m 3m 8m マイクロホンアレイ 音 源 1.5m 天井 床
- 24. 実験①結果（SN:30,10[dB]） 23 DPDテスト通過総数 7080[フレーム] 正解総数 6923[フレーム] 不正解総数 157[フレーム] DPDテスト通過総数 7051[フレーム] 正解総数 6676[フレーム] 不正解総数 375[フレーム] SN:30[dB] SN:10[dB] 正解率 94.68% 不正解率 5.32% 正解率 97.78% 不正解率 2.22%
- 27. 実験②結果（T60:0, 0.25[s]） 26 DPDテスト通過総数 7080[フレーム] 正解総数 6923[フレーム] 不正解総数 157[フレーム] DPDテスト通過総数 6053[フレーム] 正解総数 6517[フレーム] 不正解総数 436[フレーム] T60:0[s] T60:0.25[s] 正解率 93.73% 不正解率 6.27% 正解率 97.78% 不正解率 2.22%
- 28. 実験②まとめ 27 残響環境下(T60 : 0, 0.25, 0.5[s])の 提案法のDPDテストと方向推定の精度を比較 DPDテストの正解率 いずれの条件下でも80%以上 方向推定の精度 精度が高いフレームも存在 全体的にばらつきが大きい 残響による方向推定のばらつきが大きい DPDテストで絞った範囲よりも誤差が大きい
- 29. 実験③概要 ＜実験③＞ 従来法との計算効率比較 各条件下(雑音、残響)の平均実行時間を比較 ＜計算機の性能＞ 28 CPU Class プロセッサー MATLAB Mark* 提案法① 提案法② DELL OptiPlex 3050 RAM of 16GB Intel Core I5-7500 3.4GHz R2017b 8023 DIR-GMM GCC-PHAT Macbook Pro laptop RAM of 8GB Intel Core I5-5257U 2.7GHz R2016b 4403 *PASSMARK SOFTWARE社によるCPU Benchmarks https://www.cpubenchmark.net/compare/Intel-i5-5257U-vs-Intel-i5-7500/2504vs2910
- 30. 実験③結果 実行時間の短縮を実現 DPDテストの相関を利用しているため 方向推定が大幅に短縮 DPDテストの絞り込みの分、予想よりかかっている 29 Method Time 提案法① 3.43[s] 提案法② 3.49[s] DIR-GMM 13.50[s] GCC-PHAT 26.90[s] 各項目 Time インパルス応答測定 0.09[s] DPDテスト 3.31[s] 方向推定 0.02[s] 実行時間の比較 提案法の実行時間内訳
Notas do Editor
- M1とM2の相関は求めていない But 正多面体構造
- 最小値 0.06