Outdoor sound localization using a tetrahedral array
Authors
Demurger, Maxime Guy Bruno ; Saraf, Ashwin
Term
4. term
Education
Publication year
2018
Submitted on
2018-06-06
Abstract
This thesis addresses the challenge of identifying dominant sound sources in complex outdoor environments—where multiple loud sources may coexist—using as few microphones as possible. While overall SPL can be measured with a single microphone, source localization requires array-based methods. Building on the widely used SRP-PHAT approach, which combines the robustness of beamforming with the accuracy of TDOA methods, the work adapts it for outdoor use and introduces a modified algorithm, Min-SRP-PHAT. The algorithm is implemented with a tetrahedral microphone array to enable 3D direction finding, and the theoretical framework covers time differences of arrival, generalized cross-correlation (PHAT), and a procedure for retrieving source levels. The study compares SRP-PHAT and Min-SRP-PHAT under conditions representative of outdoor measurements and outlines practical measurement considerations. Experimental evaluation includes both anechoic and outdoor measurements with single and multiple sources. The results indicate that Min-SRP-PHAT is more robust than standard SRP-PHAT, with a focus on locating stationary sources and their levels rather than real-time tracking.
Dette speciale adresserer udfordringen med at finde de væsentligste støjkilder i komplekse udendørs miljøer, hvor flere kraftige kilder kan være til stede, ved hjælp af så få mikrofoner som muligt. Udgangspunktet er, at totalniveau kan måles med én mikrofon, men at kildeidentifikation kræver array-baserede metoder. Specialet tilpasser den udbredte SRP-PHAT-tilgang, som kombinerer robustheden fra beamforming med præcisionen fra TDOA-metoder, til udendørs brug og præsenterer en modificeret algoritme, Min-SRP-PHAT. Algoritmen anvendes med en tetraedrisk mikrofonarray for at muliggøre 3D-retningsbestemmelse, og der indgår teori for tidsforskelle mellem mikrofonpar, generaliseret krydskorrelation (PHAT), samt en metode til estimering af kildeniveauer. Arbejdet sammenligner SRP-PHAT og Min-SRP-PHAT under forhold, der er typiske for udendørs målinger, og beskriver praktiske målehensyn. Den eksperimentelle evaluering omfatter anekoiske og udendørs målinger med både enkelt- og flerkildescenarier. Resultaterne viser, at Min-SRP-PHAT er mere robust end standard SRP-PHAT, samtidig med at løsningen fokuserer på at lokalisere stationære kilder og deres niveauer frem for realtidssporing.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]