Time-delay of arrival estimation from voice signal

• Autorzy: Cetnarowicz D. , Dąbrowski A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-002

Warianty tytułu

PL

Estymacja opóźnienia czasowego określającego kierunek nadejścia sygnału mowy

• Konferencja: IEEE SPA’ 2013 Signal Processing : Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications (17 ; 26-28.10. 2013 ; Poznań, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents issues of time-delay estimation with application to the direction of sound arrival discovering. During the estimation of the time-delay from a voice signal propagated in room acoustic a significant number of false results occur. In order to reduce the number of false estimates the averaging of cross-correlation functions is proposed. The result of the experiment in an office room shows that the direction of the voice arrival can be estimated much more precisely.

PL

Poznań University of Technology, Chair of Control and Systems Engineering Politechnika Poznańska, Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów. Artykuł prezentuje zagadnienie estymacji czasu opóźnienia w zastosowaniu do określania kierunku nadejścia dźwięku. Estymacja czasu opóźnienia występującego w sygnale mowy propagowanym w pomieszczeniu dostarcza znaczącą liczbę fałszywych wyników. W celu redukcji liczby błędnych estymat zaproponowano uśrednianie funkcji korelacji wzajemnej. Wynik eksperymentu w pomieszczeniu biurowym pokazuje, że uzyskana dokładność estymacji kierunku nadejścia dźwięku mówcy jest znacznie lepsza.

Słowa kluczowe

EN

direction of sound arrival; sound; voice signal; correlation method; GCC; PHAT

PL

kierunek nadejścia dźwięku; dźwięk; sygnał mowy; metoda korelacyjna; GCC; PHAT

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 4
• Strony: 14--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr.

Twórcy

autor

Cetnarowicz D.

• Poznań University of Technology, Chair of Control and Systems Engineering

autor

Dąbrowski A.

• Poznań University of Technology, Chair of Control and Systems Engineering

Bibliografia

• [1] A. Cichocki, A. Amari, „Adaptive Blind Signal and Image Processing”, John Wiley & Sons, 2002.
• [2] D. Cetnarowicz, A. Dąbrowski, T. Marciniak, R. Długosz, „Separacja sygnałów metodą analizy niezależnych składowych”, VII Konferencja Naukowo-Techniczna Zastosowania Komputerów w Elektrotechnice, s. 115-118, Poznań/Kiekrz 22–24 kwietnia 2002.
• [3] A. Dąbrowski, D. Cetnarowicz, “Speech signal separation for application in communication systems and hearing aids”, Proc. of the 5th Conference Neural Networks and Soft Computing, p. 124-129, Zakopane, Poland, 6-10 June 2000.
• [4] T. Marciniak, A. Dąbrowski, D. Cetnarowicz, „Analysis of real-time denoising for automatic speech recognition in HMI systems”, SIGNAL PROCESSING ‘2003, Poland Section, Chapter Circuits and Systems IEEE, p. 59-64, Poznań, Poland, 11 October 2003.
• [5] A. Dąbrowski, D. Cetnarowicz, T. Marciniak, „Analysis of speech separation for ASR systems”, Proc. of The 4th International Workshop on Robot Motion and Control, RoMoCo’04, p. 345-350, Puszczykowo, Poland, 17-20 June 2004.
• [6] T. Marciniak, A. Dąbrowski, D. Cetnarowicz, „Voice Signal Enhancement for Human-Machine Interfaces”, Foundation Of Control And Management Sciences No. 02/2004, p. 45-54, 2004.
• [7] A. Dąbrowski, D. Cetnarowicz, „Signal Separation with Principal Component Analysis Followed by Rotation”, 6 Proc. of The International Workshop on Systems, Signals and Image Processing, IWSSIP’04, p. 379-382, Poznań, Poland, 13-15 September 2004.
• [8] A. Dąbrowski, D. Cetnarowicz, T. Marciniak, P. Pawłowski, A. Sęk, E. Skrodzka, “DSP Realization of Directional Filters for Speech Enhancement”, 8th IEEE International Conference on Methods in Automation and Robotics – MMAR’2002, p. 523-528, Szczecin, Poland, 2-5 September 2002.
• [9] A. Dąbrowski, D. Cetnarowicz, “Examination of algorithms for separation of speech signals mixed with delays”, Proc. of the X International Symposium of Sound Engineering and Tonmeistering ISSET 2003, p. 141–146, Wrocław, Poland, 11-13 September 2003.
• [10] R. Tadeusiewicz.,” Sygnał mowy”, WKiŁ, Warszawa 1988.
• [11] S. Drgas, D. Cetnarowicz, A. Dąbrowski, „Speaker verification based on prosodic features”, SIGNAL PROCESSING SPA‘2008, Poland Section, Chapter Circuits and Systems IEEE , p. 79-82, 25-27 September 2008, Poznań, Poland.
• [12] B. Kostek, „Perception-Based Data Processing in Acoustics”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005.
• [13] B. C. J. Moore, „An Introduction to the Psychology of Hearing”, Elsvier Academic Press, 1996–2003 (published also in Polish „Wprowadzenie do psychologii słyszenia”, Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999).
• [14] C. Kim; C. Khawand, R. M. Stern, „Two-microphone source separation algorithm based on statistical modeling of angle distributions“, Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2012 IEEE International Conference on, vol., no., pp. 4629, 4632, 25-30 March 2012.
• [15] C. Knapp, G. C. Carter, „The generalized correlation method for estimation of time delay“, Acoustics, Speech and Signal Processing, IEEE Transactions on, vol. 24, no. 4, pp. 320, 327, Aug 1976.
• [16] A. Stephenne, B. Champagne, „Cepstral prefiltering for time delay estimation in reverberant environments“, International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1995. IC ASSP-95., 1995, vol. 5, no., pp. 3055, 3058 vol. 5, 9-12 May 1995.
• [17] R. Parisi, A. Cirillo, M. Panella, A. Uncini, „Source Localization in Reverberant Environments by Consistent Peak Selection“, Acoustics, Speech and Signal Processing, 2007. ICASSP 2007. IEEE International Conference on, vol. 1, no., pp. I-37, I-40, 15-20 April 2007.
• [18] B. Van Den Broeck, A. Bertrand, P. Karsmakers, B. Vanrumste, H. Van hamme and M. Moonen, „Time-domain generalized cross correlation phase transform sound source localization for small microphone arrays“, Proc. of the Education and Research Conference (EDERC), Amsterdam, The Netherlands, Sept. 2012.
• [19] H. Meraoubi and B. Boudraa, “Fixed sound source localization in reverberant environments using a multi-microphone set”, Proc. Of the Acoustics 2012 Nantes Conference, pp. 3914-3918, 23-27 April 2012, Nantes, France.
• [20] D. Cetnarowicz, A. Dabrowski, „Enhancement of time-delay of arrival estimation”, SIGNAL PROCE SSIN G SPA‘2013, Poland Section, Chapter Circuits and Systems IEEE, p. 323-326, September 26-28 2013, Poznań, Poland.