Matched frequency responses are a fundamental starting point for a variety ofimplementations for microphone arrays. In this report, two methods for frequencyresponse-calibration of a pre-assembled microphone array are presented andevaluated. This is done by extracting the deviation in frequency responses of themicrophones in relation to a selected reference microphone, using a swept sine asa stimulus signal and an inverse filter. The swept sine includes all frequencieswithin the bandwidth of human speech. This allows for a full frequency responsemeasurements from all microphones using a single recording.Using the swept sine, the deviation in frequency response between the microphonescan be obtained. This deviation represents the scaling factor that all microphonesmust be calibrated with to match the reference microphone. Applying the scalingfactors on the recorded stimulus signal shows an improvement for both implementedmethods, and where one method matches the frequency response of the microphoneswith high accuracy.Once the scaling factors of the various microphones is obtained, it can be usedto calibrate other recorded signals. This leads to an minor improvement formatching the frequency responses, as it has been shown that the differencesin frequency response between the microphones is signal-dependent and variesbetween recordings. The response differences between the microphones dependson the design of the array, speaker, room and the acoustic frequency dispersionthat occurs with sound waves. This makes it difficult to calibrate the frequencyresponses of the microphones without appropriate equipment because the responseof the microphones is noticeably affected by these other factors. Proposals to addressthese problems are discussed in the report as future work. / Matchade frekvenssvar är en grundläggande utgångspunkt för ett flertal implementationer för mikrofonarrayer. I denna rapport presenteras och utvärderas tvåmetoder för frekvenssvarskalibrering för en förmonterad mikrofonarray. Detta görsgenom att extrahera avvikelsen i frekvenssvar hos alla mikrofoner i förhållandetill en vald referensmikrofon. Frekvenssvaren tas fram med hjälp av ettsinussvep som stimulanssignal och ett inverterat filter. Sinussvepet inkluderar helafrekvensbredden för mänskligt tal och möjliggör att mikrofonernas fulla frekvenssvarkan analyseras från en enda inspelning.Med hjälp av sinussvepet kan avvikelsen i frekvenssvar mellan mikrofonerna erhållas.Denna avvikelse representerar den skalningsfaktor alla mikrofoner måste kalibrerasefter för att matcha referensmikrofonen. Genom att applicera faktorerna på deninspelade stimulussignalen ses en förbättring för båda implementerade metoderna,där en metod matchar mikrofonernas frekvenssvar med hög noggrannhet.När skalningsfaktorn för de olika mikrofonerna har erhållits kan den användas föratt kalibrera andra inspelade signaler. Detta leder till en liten förbättring i att matchafrekvenssvaren, då det har visat sig att skillnader mellan mikrofonernas frekvenssvarär signalberoende och varierar mellan inspelningar. Skillnader i frekvenssvar mellanmikrofonerna beror på ljudets utbredning i rummet, utformningen av arrayen,högtalaren och den akustiska frekvensspridningen som uppstår hos ljudvågor. Dettagör det svårt att kalibrera frekvenssvaren hos mikrofonerna utan lämplig utrustningeftersom mikrofonernas respons märkbart påverkas av dessa andra faktorer. Förslagför att kringgå dessa problem diskuteras i rapporten och tas upp som framtidaarbete.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-328181 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Drotz, Jacob |
| Publisher | KTH, Hälsoinformatik och logistik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2023:076 |
Page generated in 0.0028 seconds