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'Analyse von kombinierter Grundfrequenz- und Richtungsschätzung bei simultanen Sprechern'

Masterarbeit:  Stephan Gerlach

Abgabetermin: 08.03.2012

Gutachter: Prof. Dr. Simon Doclo, Prof. Dr. Jörg Bitzer



Zusammenfassung

Der Zweck der kombinierten Grundfrequenz- und Richtungsschätzung ist es, anhand von akustischen Informationen der Umgebung eine Aussage über sich darin befindliche Sprecher zu machen (auf Grundlage der Aufenthaltsorte und Stimmgrundfrequenzen). Ziel dieser Arbeit ist die Analyse von Algorithmen, welche aus zwei oder mehreren Mikrofonsignalen simultan eine Grundfrequenz- und Richtungsschätzung ermittlen. Dabei werden sowohl aus der Literatur bekannte Verfahren (PoPi-Algorithmus) untersucht als auch eigene neue Erweiterungen behandelt. Aufbauend auf diesen Schätzverfahren wird zur Quellenverfolgung ein Partikel-Filter mit nachfolgender selbst entworfener Sperr-Filterung präsentiert. Ein Ergebnis dieser Arbeit ist ein Algorithmus der bei moderaten akustischen Bedingungen mehrere sich bewegende und sogar kreuzende Signalquellen detektieren, unterscheiden und verfolgen kann.

Abstract

The purpose of the joint position-pitch estimation is the localisation of active speakers based on acoustic information from the environment (direction-of-arrival and the fundamental frequency of speech). The aim of this thesis is the development of algorithms, which simultaneously estimate the pitch and direction- of-arrival using two or more microphone signals. Thereby procedures and extensions from the recent literature (PoPi algorithm) are investigated as well as own new extensions are proposed. Based on these estimation methods a particlefilter algorithm for tracking purposes with an attached self-designed notch-filtering is presented. It can be shown that the favored algorithm is able to detect, distinguish and track multiple moving and intersecting signal-sources at moderate acoustic conditions.


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