Redução de ruídos laterais explorando a direcionabilidade de arranjo de microfones

• Autor(a) principal: Cyrulnik, R.
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/432
• topic: Microfone

Comunicação em ambientes ruidosos é um grande desafio para trabalhadores, militares e policiais pois os dispositivos de comunicação como rádios comunicadores ou telefones celulares utilizados nessas áreas captam a voz do locutor adicionada ao ruído, prejudicando a comunicação com o receptor. Um usuário que utiliza o Skype em um notebook, um smartphone ou um tablet em um aeroporto, por exemplo, pode ter a comunicação de sua voz prejudicada devido ao ruído inerente desse ambiente. Esses dispositivos podem ser equipados com um arranjo de microfones e um algoritmo para atenuar o ruído ambiente e preservar o sinal sonoro desejado para que a comunicação entre transmissor e receptor seja eficiente. Algoritmos de beamforming podem ser empregados convenientemente nesse cenário. Beamforming é um método de filtragem espacial que preserva os sinais desejados atenuando o ruído. Este trabalho apresenta a técnica beamformer MVDR, desde os seus conceitos teóricos, sua implementação até os resultados práticos. Os sinais sonoros para realizar os experimentos com o algoritmo foram obtidos através de dois métodos: simulações através do toolbox Phased Array System do MATLAB (MATHWORKS, 2012) e simulações através de respostas ao impulso fornecidas por um experimento com arranjo de microfones em uma câmara varecóica (H¨aRM¨a, 2001). Durante os ensaios, alguns parâmetros do beamformer MVDR foram variados para a verificação do seu comportamento. Um parlametro muito importante no beamformer MVDR é o vetor direção que indica qual o azimute e elevação deverá ter o sinal desejado. Foram realizadas variações nesse parâmetro e os resultados demonstraram alterações efetivas na direcionabilidade do algoritmo. O descasamento entre os microfones no arranjo são uma grande preocupação quando utilizados com um beamformer. Neste trabalho, foram realizados ensaios para verificar os efeitos da discrepância entre os microfones. Para minimizar os efeitos do descasamento entre os microfones, foram sugeridas variações em um parâmetro intrínseco do beamformer MVDR chamado de constante de regularização. Essa variação se mostrou eficiente aumentando a robustez do algoritmo contra a discrepância entre os microfones. Foi sugerido também um método de calibração para os microfones que se mostrou eficiente em ambientes contendo ruídos estacionários.