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学习深度直达路径相对传递函数用于双耳声源定位

声音 2022-02-17 v1 音频与语音处理

摘要

直达路径相对传递函数(DP-RTF)是指两个麦克风通道直达路径声学传递函数之间的比值。尽管DP-RTF完整编码了声音空间线索并可作为可靠的定位特征,但在噪声和混响存在下其估计常常出错。本文提出利用深度神经网络学习DP-RTF,以实现鲁棒的双耳声源定位。设计了一个DP-RTF学习网络,将双耳传感器信号回归到DP-RTF的实值表示。该网络由分支卷积神经网络模块(分别提取通道间幅度和相位模式)和卷积循环神经网络模块(用于联合特征学习)组成。为了更好地利用语音频谱辅助DP-RTF估计,采用单耳语音增强网络从含噪频谱中恢复直达路径频谱图。增强后的频谱图与含噪频谱图堆叠,作为DP-RTF学习网络的输入。我们使用多种不同的双耳阵列训练一个唯一的DP-RTF学习网络,以实现DP-RTF学习在阵列间的泛化。这种方式避免了为新阵列进行耗时的训练数据收集和网络重训练,在实际应用中非常有用。在仿真和真实数据上的实验结果表明,所提方法在噪声和混响环境下对到达方向(DOA)估计有效,并对未见过的双耳阵列具有良好的泛化能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.07841,
  title  = {Learning Deep Direct-Path Relative Transfer Function for Binaural Sound Source Localization},
  author = {Bing Yang and Hong Liu and Xiaofei Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07841},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted by TASLP 2021