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논문 기본 정보

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저자정보
전광명 (광주과학기술원) 김홍국 (광주과학기술원) 유승우 (한국통신)
저널정보
대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제54권 제2호 (통권 제471호)
발행연도
2017.2
수록면
123 - 129 (7page)

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본 논문에서는 이중 마이크로폰 배열을 이용하여 비음수 행렬분해(nonnegative matrix factorization, NMF) 기반으로 다중 음원의 도래각을 추정하는 새로운 방법을 제안한다. 우선 이중 마이크로폰 배열에 들어온 음향 신호들을 연속된 분석프레임으로 분할한 후, 각 프레임에 대해 조향응답파워 위상변환(steered-response power phase transform, SRP-PHAT) 빔형성기를 적용하여 스테레오 신호들을 시간-방향 영역으로 표현한다. 이러한 SRP-PHAT의 시간-방향 출력값들은 사전에 정의된 프레임 수만큼 누적하여 시간-방향 블록으로 정의한다. 다음으로, 잡음에 강건한 도래각 추정을 위하여, 각 시간-방향 블록을 블록차감 기법을 사용하여 매 프레임에 대해 정규화한다. 이후, 다중음원 환경에서 각 음원의 방향을 클러스터링하기 위해 정규화된 시간-방향 블록에 비지도(unsupervised) NMF를 적용한다. 구체적으로, 음원의 개수와 이들의 도래각을 추정하는데 각각 활성 및 기저 행렬들을 사용한다. 제안된 방법의 도래각 추정 성능을 평가하기 위해 이중 마이크로폰 배열로부터 입력된 [-35∘, 5m], [12∘, 4m], 그리고 [38∘, 4.m]에 각각 위치한 세 가지 음원들에 대한 추정 오차의 절대 평균(mean absolute error, MAE) 및 오차의 표준편차를 측정하였다. 실험 결과. 제안된 방법은 기존의 SRP-PHAT 기반 도래각 추정방법에 비해 상대적으로 MAE를 56.83% 줄일 수 있었다.
#Multiple DOAs #GCC-PHAT #SRP-PHAT #NMF

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 기존의 음원 방향추정 방법
Ⅲ. 제안된 NMF 기반 다중음원 방향추정 방법
Ⅳ. 성능 평가
Ⅳ. 결론
REFERENCES

참고문헌 (18)

참고문헌 신청
M. J. Kim, “Direction of arrival estimation in colored noise using wavelet decomposition,” Journal of The Institute of Electronics and Information Engineers, Vol. 37, No. 11, pp. 48-59, Nov. 2000. M. Brandstein and D. Ward, Microphone Arrays: Signal Processing Techniques and Applications, Springer Science & Business Media, 2001. M. Vacher, B. Lecouteux, J. S. Romreo, M. Ajili, F. Portet, and S. Rossato, “Speech and speaker recognition for home automation: Preliminary results,” in Proc. of International Conference on Speech Technology and Human-Computer Dialogue (SPeD), Bucharest, Romania, pp. 181-190, Oct. 2015. G. Valenzise, L. Gerosa, M. Tagliasacchi, F. Antonacci, and A. Sarti, “Scream and gunshot detection and localization for audio-surveillance systems,” in Proc. of IEEE Conference on Advanced Video and Signal Based Surveillance (AVSS), London, UK, pp. 21-26, Sept. 2007. K. Ishiguro, T. Yamada, S. Araki, and T. Nakatani, “A probabilistic speaker clustering for DOA-based diarization,” in Proc. of IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPAA), New Paltz, NY, pp. 241-244, Oct. 2009.

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