Акустический Beamforming Используя массивы микрофона

Этот пример использование:

Этот пример показывает как сигналам beamform, полученным массивом микрофонов, чтобы извлечь желаемый речевой сигнал в шумной среде. Этот пример Simulink® основан на примере MATLAB® Акустический Beamforming Используя Массив Микрофона для Системных объектов.

Структура модели

Модель моделирует прием трех звуковых сигналов от различных направлений на однородно линейном массиве микрофона с 10 элементами (ULA). После сложения тепловых помех в получателе beamforming применяется и результат, проигрываемый на звуковом устройстве.

Модель состоит из двух этапов: моделируйте полученные звуковые сигналы и beamform результат. Блоки, который соответствует каждому этапу модели:

Полученная аудио симуляция

Audio Sources - Подсистема читает звуковые файлы и задает их направление.

From Multimedia File - Часть подсистемы Audio Sources, каждый блок читает аудио из различного wav файла, 1 000 выборок за один раз. Три блока маркировали source1, source2 и source3 соответствуют этим трем источникам.
Concatenate - Конкатенации вывода трех блоков From Multimedia File в три матрицы столбца, один столбец на звуковой сигнал.
Блок source angles - Constant задает инцидентные направления источников аудиосигналов к блоку Wideband Rx Array. Блок выводит 2x3 матрица. Эти две строки соответствуют азимуту и углам повышения в градусах каждого источника, эти три столбца соответствуют этим трем звуковым сигналам.
Wideband Rx Array - Моделирует звуковые сигналы, полученные в ULA. Первый входной порт к этому блоку 1000x3 матрица. Каждый столбец соответствует полученным выборкам каждого звукового сигнала. Второй входной порт (Угол) задает инцидентное направление импульсов. Первая строка Энга задает угол азимута в степени для каждого сигнала, и вторая строка задает угол повышения в степени для каждого сигнала. Вторая строка является дополнительной. Если они не заданный, углы повышения приняты, чтобы быть 0 градусами. Вывод этого блока 1000x10 матрица. Каждый столбец соответствует аудио, зарегистрированному в каждом элементе массива микрофона. Настройка массива микрофона задана во вкладке Sensor Array диалоговой панели блока. Эта настройка должна совпадать с настройкой, заданной на диалоговой панели блока Frost Beamformer. Смотрите Обычный и Адаптивный пример Beamformers Simulink®, чтобы изучить, как использовать переменные настройки сенсорной матрицы для того, чтобы удобно совместно использовать ту же настройку через несколько блоков.

Receiver Preamp - Добавляет белый шум к полученным сигналам.

Beamforming

Блок Select beamform angle - Constant управляет Multi-Port Switch вывод и задает который из трех исходных направлений в который к beamform.
Frost Beamformer - Выполняет Мороз beamforming на матрице, переданной через входной порт X вдоль направления, заданного через входной порт Ang.
2-D Selector - Выбирает полученный сигнал в одном из элементов микрофона.
Manual switch - Переключатели между non-beamformed и beamformed аудиопотоком, отправленным в аудио устройство.

Исследование примера

Нажмите на Manual switch при выполнении симуляции, чтобы переключиться между проигрыванием non-beamformed аудиопотока и beamformed потоком. Устанавливание значения 1, 2, или 3 в блоке Select beamform angle при выполнении симуляции будет beamform вдоль одного из этих трех направлений звуковых сигналов. Вы заметите, что non-beamformed аудио звучит искаженным, в то время как можно ясно услышать любой из выбранных аудиопотоков после beamforming.

Документация