La capacité de localiser les sons dans le milieu environnant est une caractéristique remarquable de l’oreille humaine. En règle générale, les personnes ayant une bonne audition utilisent les deux oreilles pour détecter et interpréter les signaux auditifs. Les différences d’intensité ou de temps d’arrivée des sons à chaque oreille nous fournissent des informations vitales sur l’emplacement et la direction de la supply sonore. Fait intéressant, cependant, des études ont suggéré que si les signaux binauraux sont suffisants pour la localisation du son, ils ne sont pas nécessaires. Les personnes ayant une audition monaurale (perte auditive dans une oreille) peuvent également percevoir l’emplacement du son.
Heureusement pour les ingénieurs, cela peut aider à supprimer les limitations sur la conception et le positionnement des appareils d’enregistrement audio et des réseaux de microphones. Utilisés pour la localisation de la resource et la réduction du bruit, les réseaux de microphones doivent être placés à des intervalles et des positions spécifiques pour capturer et analyser efficacement le son provenant de différentes directions. Pour éviter une mauvaise qualité sonore résultant d’une conception ou d’un positionnement inadéquat du réseau de microphones, la capacité d’estimer la direction du son à l’aide d’indices monauraux est hautement souhaitable auto elle peut aider à simplifier les conceptions de réseaux de microphones.
Dans une étude mise en ligne le 13 janvier 2023 et publiée dans la revue Applied Acoustics le 28 février 2023, le professeur Masashi Unoki et ses collègues du Japan Sophisticated Institute of Science and Know-how (JAIST) et de l’Université préfectorale de Toyama, au Japon, ont proposé une méthode qui utilise des repères monauraux pour estimer la direction d’arrivée (DOA) des signaux sonores en trois proportions. “Dans notre travail, nous proposons une méthode d’estimation basée sur le spectre de modulation monaural (MMS), qui repose sur la modulation du spectre de fréquence du signal reçu pour détecter le sign DOA. Cela peut nous aider à développer des signaux monauraux pour le traitement du signal monocanal. “, explique le professeur Unoki.
Pour déterminer le DOA monaural, l’équipe a simulé des signaux sonores provenant de différentes directions à l’aide d’un bruit de modulation d’amplitude artificiel et de signaux de parole humaine tout en tenant compte de l’effet des oreilles, du torse et de la tête dans le filtrage du son. Ensuite, ils ont obtenu le MMS des signaux décrivant leurs modulations de fréquence pour identifier les principales caractéristiques qui pourraient être liées au DOA des signaux. Pour éviter la confusion monaurale avant-arrière, qui se produit lorsque des sources sonores au même angle devant ou derrière l’auditeur peuvent produire les mêmes estimations pour le DOA, les chercheurs ont pris en compte l’effet du mouvement de la tête sur le MMS pour réaliser un DOA additionally précis. estimation.
En utilisant le DOA connu et les caractéristiques du MMS comme données d’apprentissage, ils ont ensuite construit un modèle de régression polynomial qui a estimé le DOA à partir des caractéristiques MMS du signal sonore en termes de route horizontale et verticale de l’auditeur. Le modèle pourrait estimer avec précision le DOA de 829 440 signaux vocaux, surpassant même l’audition monaurale humaine.
Bien que l’équipe qualifie ses conclusions en suggérant qu’il reste du travail à faire pour tenir compte du bruit de fond et des différences individuelles dans la forme de l’oreille lors de la création du modèle, l’étude démontre une avancée impressionnante dans la localisation du son monaural. Spéculant sur ses implications, les chercheurs envisagent les purposes de leur technologie dans les methods de surveillance sonore et les améliorations des aides auditives. “Notre étude aidera à révéler notre capacité à localiser les sons en fonction de l’audition monaurale, ce qui, à son tour, pourrait stimuler diverses innovations dans les methods d’aides auditives à extensive terme”, conclut le professeur Unoki.