• Title/Summary/Keyword: CPSP 함수

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Performance Improvement of CPSP Based TDOA Estimation Using the Preemphasis (프리엠퍼시스를 이용한 CPSP 기반의 도달시간차이 추정 성능 개선)

  • Kwon, Hong-Seok;Bae, Keun-Sung
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.28 no.5
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    • pp.461-470
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    • 2009
  • We investigate and analyze the problems encountered in frame-based estimation of TDOA (Time Difference of Arrival) using CPSP function. Spectral leakage occurring in framing of a speech signal by a rectangular window could make estimation of CPSP spectrum inaccurate. Framing with other windows to reduce the spectral leakage distorts the signal due to the asynchronous weighting around the frame specifically both ends of the frame. These problems degrade the performance of the CPSP-based TDOA estimation. In this paper, we propose a method to alleviate those problems by pre-emphasis of the speech signal. It reduces the influence of the spectral leakage by reducing dynamic range of the spectrum of a speech signal with pre-emphasis. To validate the proposed method of pre-emphasis, we carry out TDOA estimation experiments in various noise and reverberation conditions, Experimental results have shown that the framing of pre-emphasized microphone output by a rectangular window achieves higher success rate of TDOA estimation than any other framing methods.

An Enhancement of Microphone Array System Using Hybrid Window Algorithm (CPSP의 저주파 위상 복원을 이용한 화자 위치 추적 알고리듬의 성능 개선)

  • Lee Hak-Ju;Kim Ki-Man;Lee Won-Cheol;Lee Chungyong
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.213-216
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    • 2000
  • 본 연구에서는 마이크로폰 어레이를 이용하여 화자의 음성신호로부터 화자의 위치를 추정하는 기존의 대표적인 알고리듬인 CPSP(Cross Power Spectrum Phase)로부터 보다 반향에 강인한 알고리듬인 저주파 위상 복원 알고리듬을 제안한다. CPSP 함수는 상호 상관관계(Cross Correlation)가 정규화 되어있는 형태를 갖는데, CPSP 함수의 최대 값 인덱스로부터 화자의 공간정보인 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 추출한다. 그러나 CPSP 함수를 이용한 공간정보 추정 알고리듬은 실내환경에서 심각하게 일어나는 반향신호에 대해서 취약한 단점을 갖고 있다. 본 논문에서 제안하는 저주파 위상복원 알고리듬은 주파수 측면에서 반향신호가 CPSP 함수에 미치는 영향을 분석하여 반향으로 인하여 왜곡된 위상 성분을 복원함으로써 보다 신뢰도 있는 TDOA 추정을 가능하게 한다. 반향신호로 인한 CPSP의 위상은 저주파보다 고주파에서 심하게 왜곡되는데, 각각의 반향신호의 도달 시간을 기하학적 분포를 갖는 확률변수로 모델링하여 이를 수학적으로 증명하였다. 또한 실제 환경에서 채집한 음성신호를 이용한 모의 실험을 통해 개선된 알고리듬의 성능 개선을 확인하였다.

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An Enhancement of Speaker Location System Using the Low-frequency Phase Restoration Algorithm and Its Implementation (저주파 위상 복원 알고리듬을 이용한 화자 위치 추적 시스템의 성능 개선과 구현)

  • 이학주;차일환;윤대희;이충용
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.4
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    • pp.22-28
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    • 2001
  • This paper describes the implementation of a robust speaker position location system using the voice signal received by microphone array. To be robust to the reverberation which is the major factor of the performance degradation, low-frequency phase restoration algorithm which eliminates the influence of reverberations using the low-frequency information of the CPSP function is proposed. The implemented real-time system consists of a general purpose DSP (TMS320C31 of Texas instruments), analog part which contains amplifiers and filters, and digital part which is composed of the external memory and 12-bit A/D converter. In the real conference room environment, the implemented system that was constructed by the proposed algorithms showed better performance than the conventional system. The error of the TDOA estimation reduced more than 15 samples.

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