Study on adaptive microphone array system for concurrent speech segregation

并发语音分离的自适应麦克风阵列系统研究

• 批准号: 14550422
• 负责人: USAGAWA Tsuyoshi
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14550422/
• 关键词: signal segregation; spatial resoluteion; Frequency Domain Binaural Model; Hearing aid system; microphone array; 平面状マイクロホンアレー; ブラインド信号処理; 適応ノッチフィルタ; 同時分離抽出; 球面波; ダミーヘッド; 人間の聴覚

Two algorithms are proposed here ; one uses only two microphone elements, other uses multiple elements.Two elements :Frequency Domain Binaural Model (FDBM) is proposed. The algorithm performs segregation based on binaural information ; inter-aural phase and level differences. Advantage of the algorithm is archive to detect both azimuth and elevation for direction of arrival with only two elements. Moreover, real time processing using a laptop computer is performed due to low calculation cost.Multiple elements (over 2) :This model is proposed for computer users. Eight microphone elements are attached to frames of a computer display. Blind signal separation based on AMUSE method is performed as pre-processing. In post-processing, adaptive notch filter is designed for each sound source based on each direction of arrival in order to segregate signals simultaneously.In this research project, two microphone array algorithms are proposed for the future human interface. In particular, the former method, FDBM, is expected to apply to hearing-aid system that takes into account of binaural information.In future, improvement and arrangement of the algorithms will be discussed to use the algorithm in a daily life.

本文提出了两种算法；一种只使用两个麦克风元件，另一种使用多个元件。两要素：提出了频域双耳模型（FDBM）。该算法基于双耳信息进行分离；耳间的阶段和水平差异。该算法的优点是可以同时检测到达方向的方位角和仰角，只需要两个元素。此外，由于计算成本低，可以使用笔记本电脑进行实时处理。多元素（超过2个）：这个模型是为计算机用户提出的。八个麦克风元件连接在计算机显示器的框架上。对基于AMUSE方法的盲信号分离进行预处理。在后处理中，针对每个声源的每个到达方向设计了自适应陷波滤波器，实现了信号的同时隔离。在本研究项目中，提出了两种用于未来人机界面的麦克风阵列算法。特别是，前一种方法FDBM有望应用于考虑双耳信息的助听器系统。在以后的工作中，我们将讨论算法的改进和排列，以便在日常生活中使用该算法。

项目成果

苣木禎史, 永座強, 橋本あゆみ, 宇佐川毅: "ブラインド処理を用いた近傍音場向け平面アレーシステムによる複数音源の分離抽出"電子情報通信学会技術報告. EA2002-54. 17-22 (2002)

Sadashi Kogi、Tsuyoshi Nagaza、Ayumi Hashimoto、Tsuyoshi Usakawa：“使用盲处理的近场声场平面阵列系统分离和提取多个声源”IEICE 技术报告 17-22 (2002)。

中西 崇, 松尾 梨加, 中島 栄俊, 芭木 禎史, 宇佐川 毅: "周波数領域両耳聴モデルの実装とその基本特性解析"電子情報通信学会技術報告. EA2003-64. 45-50 (2003)

Takashi Nakanishi、Rika Matsuo、Hidetoshi Nakajima、Sadashi Basaki、Tsuyoshi Usakawa：“频域双耳听力模型的实现及其基本特性分析”IEICE 技术报告 45-50 (2003)。

中西 崇, 松尾 梨加, 中島 栄俊, 苣木 禎史, 宇佐川 毅: "周波数領域両耳聴モデルの実装とその基本特性解析"電子情報通信学会技術報告. EA2003-64. 45-50 (2003)

Takashi Nakanishi、Rika Matsuo、Hidetoshi Nakajima、Sadashi Sogi、Tsuyoshi Usakawa：“频域双耳听力模型的实现及其基本特性分析”IEICE 技术报告 45-50 (2003)。

佐藤憲史, 中西崇, 中島栄俊, 苣木禎史, 宇佐川毅, 江端正直: "両耳間レベル差および位相差を用いた3次元空間における音源方向の推定"熊本県産学官技術交流会資料集. 32-33 (2003)

Kenji Sato、Takashi Nakanishi、Hidetoshi Nakajima、Sadashi Koki、Tsuyoshi Usakawa、Masanao Ebata：“利用耳间水平差和相位差估计三维空间中的声源方向”熊本县产学官技术交流集 32-。 33 (2003)

中西崇, 中島栄俊, 苣木禎史, 宇佐川毅, 江端正直: "周波数領域両耳聴モデルを用いた仰角推定の試み"日本音響学会2003春季研究発表会講演論文集. (発表予定). (2003)

Takashi Nakanishi、Hidetoshi Nakajima、Yoshifumi Keki、Tsuyoshi Usakawa 和 Masashi Ebata：“尝试使用频域双耳听力模型估计仰角”日本声学学会 2003 年春季研究会议论文集（待提交）。 ）