Masterarbeit - Details

Untersuchungen von adaptiven Filterstrukturen zur Anwendung in adaptiven Übersprechkompensationssystemen

Betreuer:Tobias Kabzinski, Stefan Kühl

Themengebiet: Adaptive Filter, Signalverarbeitung, Systemidentifikation

Kategorie: Masterarbeit (MA)

Status: Offene Arbeit

Tools: Matlab

Aufgabenstellung

Bei der Wiedergabe von Binauralaufnahmen über Kopfhörer gelangt das Binauralsignal für das linke bzw. rechte Ohr direkt und ausschließlich an das linke bzw. rechte Ohr. Bei Wiedergabe über Lautsprecher hingegen gelangt auch Schall vom rechten Lautsprecher zum linken Ohr und umgekehrt. Daher wird in diesem Fall eine Übersprechkompensation (Crosstalk Cancellation, CTC) benötigt, um dem linken und rechten Ohr ausschließlich das für das jeweilige Ohr bestimmte Binauralsignal zuzuführen. Die vier zugehörigen Übertragungsfunktionen (s. Abbildung) hängen von der Position und Orientierung des Zuhörers ab und werden in einem adaptiven Übersprechkompensationssystem mit ohrnahen Mikrofonen und adaptiven Filtern geschätzt.

Welche adaptiven Filterstrukturen besonders geeignet für die zeitvariante Identifikation (Tracking) der Übertragungsfunktionen ist, stellt die Kern-Forschungsfrage dieser Arbeit dar. Adaptive Filter sind seit langem ein Forschungsthema mit vielseitigen Anwendungen, z.B. auch in der verwandten, akustischen Echokompensation. Die Vielzahl an Filter-Varianten reicht von Zeit- und Frequenzbereichsfiltern mit block- oder sampleweiser Verarbeitung zu seriell und parallel verschalteten Filterstrukturen; von iterativen Lösungen zu Lösungen, die in jedem Schritt neu berechnet werden - alle mit ihren Vor- und Nachteilen. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Filterstrukturen und zugehörige Adaptionsalgorithmen untersucht und weiterentwickelt werden, die besonders vielversprechend für die Anwendung in adaptiven Übersprechkompensationssystemen scheinen. Als Ausgangspunkt dienen typische Filter, wie LMS-Filter (Least-Mean-Square) und RLS-Filter (Recursive-Least-Squares) sowie Wiener- und Kalman-Filter.

Bei Interesse werden nähere Einzelheiten gerne in einem persönlichen Gespräch erläutert.

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