1. Presenters: Guy Elazar, Eyal Shindler Supervised By: Pavel Kislov, Inna Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology department of Electrical Engineering Final Presentation Blind Audio Source Separation Using Microphone Array Focusing Winter/Spring Semester 2001 1

2. Abstract המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory 2 Projects goal To separate audio sources mixed in a room, without prior knowledge of the room and signal characteristic Implementation Microphone Array Focusing Algorithm using DSP development tools

3. Testing Room Setup המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory 5

4. Block Diagram המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory 5 Pre Amplifier 6701 EVM Creative SoundBlaster SB2EVM PC Software Speaker Processing Audio CODEC Input Files Output Files

5. Microphone Array Focusing המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory 6 Example: 2 Microphones, 2 Sources Microphone 1 Microphone 2 x1 y1 x2 y2 Speaker 1 Speaker 2 m1(t) = s1(t-x1) + s2(t-y1) m2(t) = s1(t-x2) + s2(t-y2) r1(t) = m1(t+x1) + m2(t+x2) = 2*s1(t) + s2(t-y1+x1) + s2(t-y2+x2) r2(t) = m1(t+y1) + m2(t+y2) = 2*s2(t) + s1(t-x1+y1) + s1(t-x2+y2)

6. Delay Detection Algorithm המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory 6 XCorr S1 S2 S3 S4 Find 2 Maximums Shift Signal Add Correlated Signals Shifted S3 Shifted S4 S1 The process can be implemented for any number of input signals

7. Results המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory 6 (Improvement in SNR) Theoretical for 4 microphones: 6dB Artificial Signals: Matlab simulation: 3-9dB DSP implementation: 0-3dB Real Room Signals Matlab simulation: 0-3dB DSP implementation: no improvement

8. Conclusions המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory 6 - Limited Block Size damages separation. - Room acoustics degrades the ability to calculate delays Average error vs. Block Size Artificial mixtures Real room mixtures cross correlation vector