Optimum Pattern Synthesis for a Microphone Array

마이크로폰 어레이를 위한 최적 패턴 형성

This paper concerns an efficient approach to forming a beam pattern of a microphone array to deal with broadband signals such as speech in a teleconference. A numerical method is proposed to find updated location of sidelobes for equalizaing the sidelobes via perturbation of array parameters such as array weight or microphone spacing. Thus the microphone array is optimized in a Dolph-Chebyshev sense such that directional or background noises incident in an array visual range are eliminated efficiently. It is shown that perturbation of microphone spacing yields an optimum pattern more appropriate for dealing with broadband signals than that of array weight. Also, a novel method is proposed to find a beam pattern which is robust with respect to sidelobe in a scanning situation. Computer simulation results are presented.

이 논문은 원거리회의 환경에서 음성신호와 같은 광대역 신호를 다룰 수 있는 마이크로폰 어레이의 빔패턴(beam pattern)을 형성하는 효과적인 방법에 대하여 서술한다. 어레이의 변수를 반복적으로 변화시킴으로써, 측면롭의 높이를 조정하여 일정한 수준의 측면롭을 형성하며, 갱신된 측면롭을 대수적으로 찾지 않고 수치적으로 찾는 접근방법을 제안하였다. 어레이 계수나 마이크로폰 간격을 어레이변수로 사용하였으며, 마이크로폰 어레이 가시범위에 공간적으로 균일하게 입력되는 방향성잡음 또는 배경잡음을 효과적으로 줄일 수 있는 Dolph-Chebyshev형태의 최적화패턴을 형성하였다. 어레이 계수보다 마이크로폰 간격을 변화시키는 것이 광대역신호를 더 효과적으로 다룰 수 있는 최적화 패턴을 제공하는 것이 판명되었다. 또한 방향조정(scanning)상황 하에서 측면롭에 강한(robust)패턴을 형성할 수 있는 방법을 제안하였으며, 컴퓨터 실험결과를 제시하였다.