Estymacja kierunku źródła dźwięku przy użyciu macierzy mikrofonów
Sound source direction estimation by a matrix of microphones
Streszczenie
Praca zawiera podstawy teoretyczne zagadnień związanych z lokalizacja źródła dźwięku przy użyciu macierzy mikrofonów. Przeprowadzony szeroki przegląd literatury pozwolił na
opracowanie algorytmów dla macierzy liniowej i płaskiej. Część teoretyczna zawiera wyprowadzenie szczegółowych zależności uwzględniających dyskretyzacje sygnałów w dziedzinie
czasu i dziedzinie przestrzeni. Opracowane wzory dotyczą płaskiej fali akustycznej i mogą być stosowane wyłącznie do określania położenia dostatecznie odległego źródła
dźwięku. Przeprowadzone pomiary dla rożnych częstotliwości i położenia nadajnika dźwięku pozwoliły na potwierdzenie poprawności prezentowanych wzorów i określenie
przyczyn błędów występujących w takich pomiarach. Analizę zarejestrowanych sygnałów przeprowadzono w środowisku programistycznym MatLab, a zamieszczone w pracy fragmenty programu ilustrują zastosowana implementacje programowa algorytmów wyznaczania kierunków źródła dźwięku. Przeciętne odchylenie kątowe w przeprowadzonych pomiarach wynosiło około 6° dla macierzy liniowej i 9° dla macierzy krzyżowej.
Abstract
The paper includes theoretical basis of issues related to the sound source location by
a matrix of microphones. Conducted a broad review of the literature leads to the development of algorithms for linear and flat arrays. The theoretical part contains a detailed derivation of dependencies taking into account the discretization of signals in time and
space domain. The developed models are relate to a flat acoustic wave and may be used only for determining the position sufficiently distant from source of sound. Performed
measurements for different frequencies and sound source position allow to confirm the correctness of the presented models and identify the causes of errors in such a measurements.
Analysis of the recorded signals is carried out in the programming environment MatLab. The elements of the programme are included in the work to illustrate the implementation
of software algorithms used to determine sound source direction. The average angular error of the measurements is about 6 degrees for a linear array and 9 degrees for
the cross shaped matrix.