Abschlussarbeiten

Bei der Kommunikation ¨uber Freisprecheinrichtungen wird das gemischte aufgenommene Sprachsignal durch Nachhall und zus¨atzliche St¨orsignale beeintr¨achtigt. Diese k¨onnen aus bestimmten Richtungen kommen oder aber diffus auftreten. Konventionelle Strategien, um diese Probleme in den Griff zu bekommen, basieren auf Richtmikrofonen, welche das Nutzsignal aus einer bestimmten Richtung relativ zu allen anderen Richtungen verst¨arken. Mikrofonarrays bieten im Gegensatz dazu jedoch mehr Flexibilit¨at: Sie lassen sich leicht in gew¨unschte Vorzugsrichtungen ausrichten und ihre Richtwirkung kann an die r¨aumlich–statistischen Eigenschaften des St¨orsignals angepasst werden. Diese Arrays werden gew¨ohnlich in einer sog. Filter–and–Sum Struktur betrieben und weisen eine unverzerrte Vorzugsrichtung auf. Dennoch ist die Leistung der r¨aumlichen Trennung durch die Anzahl der Mikrofone sowie das Mikrofoneigenrauschen begrenzt. Moderne Ans¨atze zur r¨aumlichen Filterung ersparen die Benutzung eines Filter–and–Sum– Arrays. Ein adaptives Filter wird auf Grundlage der r¨aumlichen Eigenschaften des Eingangssignals entworfen. Dies erlaubt eine flexibelere Nachbildung der gew¨unschten Richtcharakteristik sowie der Signalseparation. In der Arbeit werden j¨ungst vorgeschlagene Directional Filtering–Ans¨atze mit bekannten Filter–and–Sum–Beamformern verglichen. Die F¨ahigkeit der Algorithmen zur Signaltrennung bzw. zur St¨orger¨auschunterdr¨uckung sowie ihr Einfluss auf die Sprachverst¨andlichkeit werden untersucht. Dabei werden subjektive und objektive Bewertungsmaße in Betracht gezogen. F¨ur erstere wird eine neue Evaluationsmethode entworfen, welche auf audiologischen Verfahren beruht.

In hands-free speech communication the desired recorded signal is corrupted by its own reverberation as well as additive disturbing signals. These can be point-like or rather diffuse. Traditional approaches to overcome these problems are directional microphones which enhance signals arriving from a certain direction relative to other directions. Microphone arrays involve more flexibility compared to directional microphones: they can easily be steered to desired directions and their directivity can be adjusted to the disturbances’ spatial statistical properties. These arrays are usually set up in a filter–and–sum structure and they have one distortionless look-direction. However, the number of microphones as well as microphone self-noise limits the spatial separation performance. More recent approaches to spatial filtering omit the filter-and-sum array. One adaptive filter is designed by means of spatial side information about the recorded signal. This allows for more flexible emulation of desired directivity patterns and signal separation performance. In the present project recently proposed spatial filtering approaches are compared with wellknown filter–and–sum–beamformer structures. The algorithms’ signal separation and noise reduction performance, as well as its influence on speech–intelligibility are investigated. Both, subjective and objective measures are taken into account. A novel subjective evaluation method, based on audiological practices, is designed.