Signal Processing and Speech Communication Laboratory
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Adaptive Beamforming using Uniform Circular Arrays

Status
Finished
Type
Master/Diploma Thesis
Seminar Type
- None -
Announcement date
12 Jan 2011
Student
Hannes Pessentheiner
Mentors
Research Areas

Abstract

Heutzutage ist Beamforming ein wichtiger Bestandteil im Bereich der Telekommunikation und Sprachsteuerung, um Störeinflüsse wie unerwünschte Rauschquellen, konkurrierende Sprecher, Nachhall oder Rückkopplungsschleifen zu unterdrücken. Ziele dieser Arbeit sind das Finden von Beamformern, die mit einem kreisförmigen Mikrofon-Array kompatibel sind, das Anpassen von nicht kompatiblen Beamformern, und die Entwicklung eines neuen Beamformers zur besseren Unterdrückung des konkurrierenden Sprechers im Fall eines Double-Talk–Szenarios. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung einer Simulations- und Auswertungsumgebung in MATLAB zur einfachen Einbindung verschiedener Mikrofon-Array Geometrien und Beamformern, und zur grafischen und numerischen Qualitätsbeurteilung von Beamformern und den von ihnen gefilterten Signalen. Neben den bekannten Beurteilungsmaßen für die gefilterten Signale findet auch ein Spracherkenner Verwendung, welcher auf einer einfachen Grammatik basiert und eine bestimmte Anzahl verschiedener Wörter erkennt, die im CHiME-Korpus definiert und in den verwendeten Audio-Signalen vorhanden sind. Für die Evaluierung der Beamformer-Performance und der Qualität der gefilterten Signale wurden bestimmte Sprachsignale mittels zweier Lautsprecher in einem halligen Raum ausgegeben, mit einem kreisförmigen Mikrofon-Array aufgenommen und anschließend mit den vorhandenen Beamformern gefiltert.

Short Description

The aim of the project is to carry out a comparative analysis of state of the art beamforming algorithms under various acoustic conditions. Focusing on one relevant problem and proposing new algorithms.

Fulltext & Additional Material

The full thesis can be downloaded here.