我有麦克风在空间中许多不同位置上随时间测量声音。
所记录的声音全部源自空间中的相同位置,但由于从源点到每个麦克风的路径不同;信号将被(时间)移位
并且失真。已使用先验知识来尽可能地补偿时移,但数据中仍存在一些时移。
测量位置越近,信号越相似。

我对自动分类峰感兴趣。我的意思是说,我正在寻找一种算法,可以“看”下图中的两个麦克风信号,并从位置和波形中“识别”出两个主要声音并报告其时间位置:

sound 1: sample 17 upper plot, sample 19 lower plot,
sound 2: sample 40 upper plot, sample 38 lower plot


为此,我计划在每个峰周围进行Chebyshev展开,并使用Chebyshev系数的向量作为聚类算法的输入(k均值?)。

作为示例,以下是在两个附近位置(蓝色)处测得的时间信号的一部分,这些位置由5个项切比雪夫序列对两个峰值(蓝色圆圈)周围的9个样本(红色)进行了近似估算: >
近似值非常好:-)。

但是;上方图的切比雪夫系数为:

Clu = -1.1834   85.4318  -39.1155  -33.6420   31.0028
Cru =-43.0547  -22.7024 -143.3113   11.1709    0.5416

下方图的切比雪夫系数为:

Cll = 13.0926   16.6208  -75.6980  -28.9003    0.0337
Crl =-12.7664   59.0644  -73.2201  -50.2910   11.6775


我希望看到Clu〜= Cll和Cru〜= Crl,
似乎并非如此:-( ..

也许还有另一个正交的基础

是否有任何有关如何进行操作的建议(我正在使用Matlab)?

预先感谢您提供任何答案!

评论

看起来,您本质上是在假设峰的“形状”在Chebyshev多项式系数的向量空间中表示时是连续的(即,峰的一部分的形状发生小的变化会产生小的变化在系数中)。您是否有理由相信情况如此?听起来好像您在选择工具时未确保能解决当前的问题。

要清楚,您尝试以哪种方式对峰进行“分类”?您是否要关联来自各个传感器的与相同峰对应的测量值?您是否还有其他方法可以测量先验的相对时间延迟,然后将该信息用于分类?

嗨,JasonR。我已经更新了我的问题,使事情变得更加清楚。

实际上,我实际上是在尝试复制“通过地震视域的分类进行自动结构解释”(Borgos等人)中的步骤。我试图用更笼统的术语来解释这个问题。

@Andy能否请您解释一下这些系数如何与此处显示的红线相对应?它们似乎没有关联...

#1 楼

似乎您有一个信号源x [n]和多个麦克风信号$ y_ {i} [n] $。假设您从源到麦克风的传播路径是合理的线性且不随时间变化,则只需将路径建模为传递函数即可。所以基本上你有
$$ y_ {i} [n] = h_ {i} [n] \ ast x [n] $$
其中$ h_ {i} [n] $是冲量从源到麦克风“ i”的传递函数的响应。这些传递函数具有不同的幅度和相位响应。如果它们足够不同,则各个麦克风信号也将完全不同,并且没有理由相信峰值实际上会出现在同一位置。在大多数声学环境中,如果麦克风与感兴趣的频率(或者频谱中存在非平凡的能量)相距超过四分之一波长,则它们将“不同”。

如果可以测量传递函数,您可以使用传递函数的反函数来过滤每个麦克风信号。这将使麦克风信号更加相似,并降低滤波效果。

一种替代方法是将所有麦克风信号组合到一个波束成形器中,以优化从源头的拾取,但拒绝其他所有信号。这也应该提供一个相当“干净”的源信号版本。