Günther Adrian
Thema:Beamforming mit einem Mikrofonarray
Betreuer:Prof. Dr.-Ing. Stefan Feldes
Beschreibung:Akustisches Beamforming

Aktuelle Systeme zur automatischen Spracherkennung funktionieren gut, wenn der Sprecher aus einer nahen Distanz in das Aufnahmemikrofon spricht. Entfernt sich der Sprecher jedoch vom Mikrofon, so nimmt die Signalqualität stark ab. Das Nutzsignal kommt stark gedämpft und überlagert mit Hall, Rauschen und Störgeräuschen am Mikrofon an. Bei vielen Anwendungen, wie beispielsweise der Steuerung von mobilen Robotern, sollen aber auch Äußerungen automatisch erkannt werden, wenn der Sprecher aus größerer Distanz spricht.

Als Alternative zur Verwendung von Headsets besteht die Möglichkeit die Signale über ein Mikrofonarray anstelle eines einzelnen Mikrofons aufzunehmen. Dabei hat das Nutzsignal eine unterschiedliche Laufzeit zu den einzelnen Mikrofonen. Diese Laufzeitunterschiede sind abhängig von der Position der Schallquelle und der Anordnung der Mikrofone. Durch eine passende Verarbeitung der Ausgangssignale an den einzelnen Mikrofonen ist es anhand dieser Laufzeitunterschiede möglich, eine Richtwirkung zu erzielen. Dadurch kann das Signal aus der Richtung des Sprechers verstärkt werden, während das Rauschen sowie Störgeräusche aus anderen Richtungen gedämpft werden können.

In meiner Masterarbeit wird ein Mikrofonarray aufgebaut und es werden verschiedene Beamforming-Algorithmen getestet.