Autore/i BERTULETTI, IVAN
Relatore ANTONACCI, FABIO
Correlatore/i BERNARDINI, ALBERTO
BORRA, FEDERICO
Scuola / Dip. ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Data 6-giu-2020
Anno accademico 2018/2019
Titolo della tesi Analysis of uniform linear array of differential microphones
Abstract in italiano Nell'ultimo decennio è stato sviluppato un numero crescente di tecniche di elaborazione del segnale per schiere di microfoni a causa della possibilità di questi sistemi di affrontare diversi problemi come, ad esempio, il miglioramento del segnale, la dereverberazione, la localizzazione di sorgenti, la registrazione spaziale o la riduzione del rumore e dell'eco. L'obiettivo di questa tesi è quello di sviluppare una metodologia di filtraggio spaziale in grado di gestire un sistema composto da diversi microfoni circolari differenziali di ordine arbitrario. In particolare, la tecnica di beamforming proposta è agisce su due stadi. In primo luogo, i segnali dei sensori vengono filtrati localmente per ottenere le uscite dei singoli microfoni componenti il sistema, successivamente questi segnali vengono combinati per calcolare l'uscita globale del sistema. E' fornita un'analisi approfondita delle condizioni per cui la progettazione dei due stadi di filtraggio può essere disaccoppiata. Il filtro spaziale risultante può essere facilmente modificato utilizzando una serie di parametri che possono essere scelti per massimizzare qualsiasi metrica, adattando il risultante filtro a diversi scenari applicativi. Sono di conseguenza discusse due possibili strategie per calcolare tali parametri, al fine di ottenere la risposta del sistema desiderata. Attraverso la simulazione si sono confrontate, utilizzando varie metriche, le prestazioni della metodologia di filtraggio spaziale proposta con tecniche di beamforming consolidate. In conclusione, presentiamo una possibile implementazione del sistema proposto, che evidenzia la flessibilità della tecnica di filtraggio spaziale sviluppata in questa tesi.
Abstract in inglese During the past decade an increasing number of microphones array signal processing techniques have been developed due to the possibility of these systems of tackling different problems as, for instance, signal enhancement, dereverberation, source localization, spatial recording or noise and echo reduction. The goal of this thesis is to develop a spatial filtering methodology able to manage a system composed of multiple circular differential microphones of arbitrary order. In particular, the proposed beamforming technique acts on two stages. Firstly, signal of sensors are locally filtered to obtain the outputs of the individual differential microphones composing the system, secondly these outputs are combined to compute the output of the overall system. We provide an in depth analysis of the conditions under which the design of the two filtering stages can be decoupled. The parameters of the proposed spatial filter can be designed in such a way that the resulting beampattern matches the one of a Delay-and-Sum beamformer or of a Superdirective beamformer. Therefore, we provide two possible strategies to compute these parameters, in order to obtain the desired system response. Through simulation we compare the performances of the proposed spatial filtering methodology with well-established beamforming techniques using various metrics. Conclusively, we present a possible implementation of the proposed system, that highlights the flexibility of the spatial filtering technique developed in this thesis.
Tipo di documento Tesi di laurea Magistrale
Appare nelle tipologie: Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/10589/154604