Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat Aaltodoc-julkaisuarkistossa (ulkoinen linkki)
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös akustiikan ja puheteknologian alalta, M.Sc. Stefan Wirler
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, informaatio- ja tietoliikennetekniikan laitokselta
Väitöskirjan nimi: Spatial Post-Filtering for Speech Enhancement and Source Separation
Väittelijä: Stefan Wirler
Vastaväittäjä: Prof. Nils Peters, Trinity College Dublin, Irlanti
Kustos: Prof. Ville Pulkki, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu
Mikrofonijärjestelmät mahdollistavat äänikenttien erottamisen säteilykeilan muodostamisen avulla ja ovat keskeisiä sovelluksissa, kuten puheenparannuksessa kokouksissa, teleneuvotteluissa ja kuulon apuvälineissä. Käytännössä voimakas häiriö ja taustamelua, erityisesti järjestelmissä, joissa resurssit ovat rajalliset, ovat kuitenkin edelleen haasteellisia. Melunvaimennuksen suorituskykyä voidaan parantaa edelleen soveltamalla jälkisuodattimia mikrofonisignaaleihin tai säteilykeilan muodostimen lähtöihin. Lisäksi suuntaavia signaaleja hyödyntävät spatiaaliset jälkisuodattimet voivat lisätä säteilykeilan muodostuksen lisäksi spatiaalista selektiivisyyttä.
Tässä väitöskirjassa esitellään spatiaaliset jälkisuodattimet, jotka parantavat häiriöiden vaimennusta matalan asteen ja hajautetuissa mikrofonijärjestelmissä. Se osoittaa, että Cross-Pattern Coherence (CroPaC) -jälkisuodatin voidaan arvioida omnidirektionaalisesta signaalista ja ensimmäisen asteen suuntaavasta signaalista, mikä mahdollistaa spatiaalisen suodatuksen vähemmillä mikrofoneilla. Lineaarisissa järjestelyissä käytetään avaruusalueen muotoilua (SD-CroPaC), joka sisältää kaksilinjaisen kokoonpanon ja kertomukselliset jälkisuodatinyhdistelmät valikoivuuden parantamiseksi ja lineaaristen järjestelyjen yleisten epäselvyyksien vähentämiseksi. Väitöskirjassa ehdotetaan lisäksi matalan asteen CroPaC-jälkisuodattimien epälineaarisia yhdistelmiä vahvemman erottelun saavuttamiseksi vain ensimmäisen asteen kuvioilla. Lopuksi se esittelee hajautetun mikrofonin jälkisuodattimen, joka yhdistää vaihekorjatut ristispektriset samankaltaisuudet mikrofoniparien välillä ja yhdistää tuloksena olevat parittaiset jälkisuodattimet yhdeksi kokonaisjälkisuodattimeksi.
Kaiken kaikkiaan tulokset osoittavat, että ehdotetut jälkisuodattimet voivat parantaa puheäänen lähteiden häiriöiden vaimennusta ja pysyä vakaana kaikuisissa olosuhteissa useissa eri kokoonpanoissa, mukaan lukien kompaktit matalan asteen suuntaavat kokoonpanot, lineaariset kokoonpanot ja laajalle levitetyt mikrofonien sijoittelut.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aalto-yliopiston riiputussivu
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas