完全逆向推导鞋盒镜像源方法：从脉冲响应到房间参数
声音
2025-03-11 v2 音频与语音处理
信号处理
经典物理
摘要
我们提出了一种完全逆向推导鞋盒镜像源方法(ISM)的算法，该方法是 Allen 和 Berkley 于 1979 年提出的一种流行且广泛使用的长方体房间脉冲响应(RIR)模拟器。更准确地说，给定由鞋盒 ISM 为已知几何形状的麦克风阵列生成的离散多通道 RIR，该算法能够可靠地恢复 18 个输入参数。这些参数包括三维声源位置、房间的三维尺寸、六自由度的房间平移和方向，以及 6 个房间边界面各自的吸收系数。该方法建立在最近提出的一种无网格镜像源定位技术之上，并结合了房间轴恢复和一阶反射识别的新程序。大量的模拟实验表明，对于 32 元素、宽 8.4 厘米的球形麦克风阵列，在 16 kHz 采样率下，使用在 2X2X2 至 10X10X5 米大小房间内完全随机化的输入参数，可以实现所有参数的近乎精确恢复。当阵列尺寸和采样率增加时，估计误差趋于零。结果还表明，该方法大幅优于已知的基线方法，并展示了其在新位置外推 RIR 的能力。关键的是，该方法严格限于使用普通鞋盒 ISM 模拟的低通离散 RIR。尽管如此，据我们所知，它首次通过算法证明了这一困难的逆问题在广泛配置范围内原则上是完全可解的。
引用
@article{arxiv.2405.03385,
title = {Fully Reversing the Shoebox Image Source Method: From Impulse Responses to Room Parameters},
author = {Tom Sprunck and Antoine Deleforge and Yannick Privat and Cédric Foy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.03385},
year = {2025}
}