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Bachelor-Vortrag: Hörverbesserung von Breitbandsprache in gestörter Umgebung
Christian Thierfeld
24. November 2015
11:00 Uhr
Hörsaal 4G IKS
Bei Telefonaten oder Lautsprecherdurchsagen überlagern Umgebungsgeräusche am Ort des Zuhörers das zuvor ungestörte Sprachsignal und verringern dessen Verständlichkeit. Oftmals kann der Zuhörer die Störquellen nicht beeinflussen. Zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit muss das Signal daher vor der Ausgabe bearbeitet werden. Ein am Institut entwickelter Algorithmus verstärkt das Sprachsignal frequenzselektiv in Abhängigkeit der Umgebungsgeräusche unter der Beachtung von Leistungsbeschränkungen. Er wurde auf die Verwendung von Schmalbandsprache optimiert.
Im ersten Teil dieser Arbeit wird der Algorithmus mit einer publizierten Verbesserung verglichen und das Verhalten der Algorithmen bei Verwendung von Breitbandsprache untersucht. Die Analyse zeigt bei beiden Algorithmen eine zunehmende Verstärkung von Signalanteilen oberhalb von 4 kHz. Zur Beschränkung dieser hochfrequenten Verstärkung werden zwei Ansätze präsentiert: Eine stärkere Gewichtung tieffrequenter Sprachanteile sowie eine Verstärkung in Abhängigkeit von Sprachaktivität. Mit den gewonnenen Ergebnissen wird ein neuer Algorithmus hergeleitet und mit beiden Algorithmen verglichen.
Der zweite Teil der Arbeit behandelt eine Verbesserung der Sprachverständlichkeit mittels linearer Prädiktion im Zeitbereich. Basierend auf dem Verfahren des Noise Shaping wird ein einfaches Modell hergeleitet, dessen Filterfunktionen experimentell ermittelt werden. Die Ergebnisse zeigen eine annähernd gleich gute Verbesserung der Sprachverständlichkeit unter den gewählten Testbedingungen.
