第五章 實驗結果與分析
5.2 麥克風陣列於車內環境
本章節將介紹麥克風陣列用於車內環境的效果,圖5-14 為車內環境照 片,車型為Savrin 2.0,附駕駛座頭部有一喇叭模仿真人語音,而喇叭與麥 克風陣列距離為100 cm。
圖 5-14:麥克風陣列於車內環境實照
在 MS 演算法 製一固定噪音源 環
噪音源的情
. 啟動冷氣 4. 窗戶關起
錄製到的結果。
測試一:麥克風增益為 20log(150)dB
處理Normalize L 前,必須先錄 ,而於車內
境中,固定 況為:
1. 發動引擎 2. 不踩油門 3
5. 音響關閉
圖5-15 為在上述五種情況下錄製到的噪音,其噪音為一低頻噪音,頻率介 於20Hz 到 30Hz 之間。而圖 5-16 為將車子駕駛於高速公路上,時速 90 到 100 公里,喇叭播放真人語音所
圖5-15:車內固定噪音源
圖5-16:車內真人語音與車內噪音混合之訊號
圖5-17:車內真人語音與車內噪音混合訊號經過空間濾波器處理結果
在圖5-16 中噪音為-29.51 dB,而真人語音與車內噪音混合部分的能量為 -22.1 dB,因此 SNR=7.41 dB。
圖5-17 為經過 256 階空間濾波器的處理結果,在圖 5-17 中,噪音為-51.42 dB,而真人語音與車內噪音混合部分的能量為-26.8 dB,因此 SNR=24.62 dB。
混合訊號經過空間濾波器的處理後,SNR 可提高 17.21dB。
測試二:麥克風增益為 20log(1000)dB
圖5-18 為在第 65 頁所述五種情況下錄製到的噪音,其噪音為一低頻噪音,頻率 介於20Hz 到 30Hz 之間。而圖 5-19 為將車子駕駛於高速公路上,時速 90 到 100 公里,喇叭播放真人語音所錄製到的結果。
圖5-18:車內固定噪音源
圖5-19:車內真人語音與車內噪音混合之訊號
圖5-20:車內真人語音與車內噪音混合訊號經過空間濾波器處理結果
在圖5-19 中噪音為-20.01 dB,而真人語音與車內噪音混合部分的能量為 -10.43 dB,因此 SNR=9.58 dB。
圖5-20 為經過 30 階空間濾波器的處理結果,在圖 5-20 中,噪音為-34.69 dB,而真人語音與車內噪音混合部分的能量為-15.77 dB,因此 SNR=18.92 dB。混合訊號經過空間濾波器的處理後,SNR 可提高 9.34dB
從測試一與測試二可發現,當麥克風增益大時,路面顛簸的聲音皆會被錄 進來(圖5-19 語音後段的凸波),雖然SNR 皆有提高,但空間濾波器濾除 不掉路面顛簸的影響,因此VAD 可考慮用進車內環境來消除路面顛簸的 影響,因為路面顛簸為瞬間性的聲音,經過VAD 的判別,可將此顛簸聲 判定為非真人語音。圖5-21 即為測試二之語音通過 VAD 的結果。
圖 結果
經過VAD 後會判定為非真人語音,因此 5-21:車內真人語音與車內噪音混合訊號經過空間濾波器與 VAD 處理
從圖5-21 中可發現,路面顛簸聲
輸出為語音資料庫中的silence。另外從實驗中我們也得之路面顛簸的噪音 是透過聲波而傳遞近麥克風而非固體震動傳遞。