एक USB मिनी-माइक्रोफोन सरणी चाहते हैं। क्या यह संभव है?


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मैं अनुकूली बीम बनाने के बारे में बहुत कुछ सीख रहा हूं, और MATLAB, आदि में विभिन्न सिम्स के साथ घूम रहा हूं।

लेकिन किसी चीज़ को समझने का इससे बेहतर तरीका क्या है - सही मायने में इसे समझना - पूरे सिस्टम के साथ खेलने की तुलना में?

यह अंत करने के लिए, मैं एक USB कनेक्टेड माइक्रोफोन ऐरर (5? Mics) के साथ (बिल्ड?) ढूंढना चाहूंगा। वे पर्यावरण से संकेतों को प्राप्त करने में सक्षम होंगे, (उर्फ, जहां भी मेरा लैपटॉप है), और मैं तब उन संकेतों को लेने और उन्हें MATLAB या जो भी हो, में संसाधित करने में सक्षम होगा।

मैं वास्तव में बल्कि पूरी चीज का निर्माण नहीं करूंगा, इसलिए मुझे उम्मीद है कि किसी ने पहले से ही अतीत में यूएसबी कनेक्टेड माइक्रोफ़ोन सरणियों का उपयोग किया है, और सही दिशा में इंगित कर सकता है?

माइक्रोफोन कुछ भी फैंसी होना आवश्यक नहीं है जब वह उनके ए / डी, आदि काफी अच्छी गुणवत्ता की KISS माइक्रोफोन ठीक करना होगा की बिट संकल्प की बात आती है।

जवाबों:


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प्लेस्टेशन नेत्र वीडियो कैमरा एक 4 तत्व रैखिक माइक्रोफोन सरणी है। यह 90 kB के SNR के साथ 48 KHz पर 16-बिट नमूने प्रदान करता है। इसका उपयोग करना आसान है: यह चार अलग-अलग चैनलों के साथ एक मानक यूएसबी ऑडियो डिवाइस के रूप में गणना करता है।

इस तरह से इसका उपयोग करने के एक उदाहरण के लिए, देखें: उबंटू कर्मी पर PS3 आई 4-चैनल ऑडियो टेस्ट


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@ मोहम्मद शायद यह एक अच्छा समाधान होगा यदि आप खुद को चार चैनलों तक सीमित रखने के लिए खुश हैं। चार चैनल आपको लगभग 12dB का बीमरफॉर्मिंग गेन देंगे। नकारात्मक पक्ष यह है कि इस तथ्य के कारण कि सरणी की कुल सीमा काफी छोटी है, आपके पास काफी बड़ा बीमफॉर्मिंग फोकल स्पॉट होगा: आप ध्वनि स्रोतों को अलग नहीं कर सकते हैं जो एक साथ बहुत करीब हैं। इस एरे के लिए आपका मुख्य अनुप्रयोग शायद ध्वनि स्रोतों को अलग करना नहीं होगा, बल्कि अंतरिक्ष के माध्यम से एकल ध्वनि स्रोत को ट्रैक करना होगा। आइए जानते हैं कि एक व्यक्ति अपनी आवाज से कहां खड़ा है ...
एआरएफ

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@ArikRaffaelFunke हम्म, मैं एक फोकल स्पॉट क्या है यह जानने के लिए अनुकूली बीम के बारे में पर्याप्त नहीं जानता। :-) हालांकि मुझे लगता है कि मैं अभी भी गैर-तात्कालिक आईसीए का उपयोग करके स्रोतों को अलग कर पाऊंगा। (वास्तव में मैं इस समय आईसीए पर ध्यान केंद्रित कर रहा हूं)। इसके अलावा, हाँ 4 उतनी नहीं है जितनी मैंने उम्मीद की थी ... लेकिन शायद यह एक शुरुआत हो सकती है..सी
स्पेसी

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अनुकूली बीमफॉर्मिंग में बड़े पैमाने पर काम करने के बाद, मैं वास्तव में इसके लिए खुद को कुछ हैक करने से कतराऊंगा, जब तक कि मुझे कुछ अनुभव न हो। (नोट: लगभग 60 चैनलों के साथ व्यावसायिक समाधानों की लागत लगभग 100k € है। कई चैनलों के साथ आपका स्थानिक रिज़ॉल्यूशन बहुत बेहतर हो जाता है, लेकिन आपको केवल यूएसबी पोर्ट के माध्यम से सीमित मात्रा में जानकारी मिलती है ...)

विश्वसनीय बीमफॉर्मिंग के लिए यह आवश्यक है कि सभी माइक्रोफोन एक ही समय आधार का उपयोग करें। इसे प्राप्त करने का सबसे आसान तरीका एक बाहरी USB साउंडकार्ड है जिसमें कई इनपुट चैनल हैं। हालांकि वे वास्तव में सस्ते नहीं हैं। क्या आपने देखा है कि eBay पर क्या पाया जा सकता है?

एक विकल्प उदाहरण के लिए दो चैनलों के साथ कई यूएसबी साउंडकार्ड का उपयोग करके सामान्य समय आधार का त्याग करना है। हालांकि आपको अपनी अधिग्रहण प्रणाली को जांचना होगा। यह वास्तव में उतना मुश्किल नहीं है जितना लगता है:

जांच करने के लिए, आप अपना सरणी सेट करते हैं और अपने सरणी से थोड़ी दूरी पर एक छोटी ध्वनि (जैसे एक दरार / ताली / आदि) का उत्पादन करते हैं जो आपके सरणी की सीमा के क्रम का होता है। आप तब इस ध्वनि को रिकॉर्ड करते हैं और ताली / दरार / आदि के बीच क्रॉस-सहसंबंध की गणना करने के लिए मतलाब या इसी तरह का उपयोग करते हैं। विभिन्न चैनलों पर। यह आपको अपने बीमफॉर्मिंग एल्गोरिदम को डेटा खिलाने से पहले अपने चैनलों को उन पर संरेखित करने के लिए आपके द्वारा लागू किए जाने वाले समय की सूची देगा।

अनुकूली बीमफॉर्मिंग का पता लगाने के लिए, यह शायद जाने का तरीका है जब तक कि आप मल्टी-चैनल साउंडकार्ड पर मोलभाव नहीं कर सकते।


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यह संपादन टिप्पणियों में उठाए गए सवालों के जवाब देने के लिए है।

देरी और योग बीमफॉर्मिंग का मूल विचार विभिन्न अधिग्रहण चैनलों में देरी को लागू करना है जैसे कि अंतरिक्ष में संरेखित एक बिंदु से उत्पन्न ध्वनियां और विभिन्न चैनलों से संकेत मिलने पर "बढ़ाना" होता है। लगता है कि अंतरिक्ष के अन्य क्षेत्रों से संरेखित नहीं करते हैं और इसलिए "प्रवर्धित" नहीं हैं।

अंतरिक्ष में वह बिंदु जिसके लिए ध्वनियों को एक निश्चित सेट का उपयोग करके संरेखित किया जाता है, को माइक्रोफोन सरणी (या फोकल स्पॉट) का फोकस कहा जाता है। हालांकि वास्तविकता में, फोकस एक आदर्श बिंदु नहीं है, बल्कि एक छोटा (ish) (सरणी के आधार पर) अंतरिक्ष का क्षेत्र है जिसके लिए ध्वनियां अच्छी तरह से संरेखित होती हैं। इस क्षेत्र के आकार को फोकल स्पॉट का आकार कहा जाता है।

ज्यामिति (आकार, आकार, आदि) सरणी के सटीक विवरण पर निर्भर करती है: माइक्रोफोन की संख्या, माइक्रोफोन रिक्ति, ब्याज के संकेतों की आवृत्ति सामग्री। देखें यह लेख

अधिक जानकारी के लिए अल्ट्रासाउंड में "चरणबद्ध सरणियों" या "रैखिक सरणियों" पर ध्यान केंद्रित करने के लिए ग्रंथों की तलाश करें। रिसेप्शन पर (अंतरिक्ष में एक निश्चित बिंदु से संकेतों को बढ़ाना) या उत्सर्जन पर (कमरे में "जोर से" स्थान बनाने के लिए) बीमिंग का उपयोग किया जा सकता है। सिद्धांत समान हैं: बस अपनी सोच में "लाउडस्पीकर" द्वारा "माइक्रोफ़ोन" को बदलें।

अंशांकन प्रक्रिया के बारे में: आप सही हैं। मेरे द्वारा बताई गई प्रक्रिया बहुत सरल है। यह केवल तभी अच्छी तरह से काम करता है जब आप अंतरिक्ष के क्षेत्र की तुलना में बहुत अधिक दूरी से अंशांकन ताली बना सकते हैं जिसमें आप रुचि रखते हैं (यानी एक सादा लहर सुनिश्चित करने के लिए।)

यदि यह संभव नहीं है, तो आपको ताली की स्थिति को ध्यान में रखना होगा। इस मामले में, सरलतम प्रक्रिया क्रॉस-सहसंबंध द्वारा वर्णित देरी को ठीक करना है लेकिन फिर सिग्नल की "उलटा बीमफॉर्मिंग" सेट लागू करके सिग्नल पर वेवफ्रंट की वक्रता को जोड़ दें, जो मूल की स्थिति के साथ गणना की गई देरी का सेट है। ताली। (यानी यदि आप अपने "सामान्य" बीमफॉर्मिंग एल्गोरिथ्म में एक गहराई चर + t0 (या + z0) का उपयोग करते हैं, तो आपको उलटा बीमफॉर्मिंग एल्गोरिथ्म के लिए -t0 (या -z0) का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

इस अंशांकन का क्या मतलब है: यह अलग-अलग साउंड कार्ड के कारण किसी भी त्रुटि को समाप्त कर देता है, जिससे उनकी रिकॉर्डिंग थोड़ा अलग समय पर शुरू होती है। यह आम तौर पर सही देरी के साथ ठीक से संरेखित होने वाले संकेतों को भी रोक देगा और इस प्रकार आपके द्वारा खोजे जा रहे प्रवर्धन प्रभाव को रोक देगा।


धन्यवाद अरीक। हालांकि, मुझे यकीन नहीं है कि आप यहां समय-देरी के लिए क्षतिपूर्ति क्यों करना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, जैसा कि आप जानते हैं कि कुछ अनुकूली बीमफॉर्मिंग देरी और योग है, इसलिए यह समय-देरी के मुद्दों को स्वचालित रूप से लेता है। दूसरी बात यह (मुझे लगता है कि यह है कि आप क्या कह रहे हैं), यह है कि मैं है है एक आम समय-सिंक चाहते हैं। (यानी, एक बटन दबाएं, सभी माइक्रोफोन एक ही समय में रिकॉर्ड करना शुरू करते हैं), लेकिन मैं नहीं चाहता कि उनके पास सामान्य समय-देरी हो।
स्पेसी

मैंने वास्तव में अपने लैपटॉप में बनाया है, एक माइक्रोफोन सरणी, मुझे लगता है कि यह सिर्फ दो मिक्स है, लेकिन यह एक शुरुआती बिंदु हो सकता है, हालांकि मुझे नहीं पता कि वास्तव में अलग से न्यूनतम उपद्रव के साथ अपने डेटा तक कैसे पहुंचें ...
स्पेसी

@ मोहम्मद - समस्या ज्ञात समय-देरी के लिए क्षतिपूर्ति नहीं कर रही है, यह अज्ञात समय देरी के लिए क्षतिपूर्ति कर रही है। मूल रूप से, प्रत्येक अलग-अलग यूएसबी साउंडकार्ड के लिए कुछ प्रसंस्करण-समय होगा, और यह डिवाइस से डिवाइस (जिस स्थिति में इसकी भरपाई की जा सकती है) में भिन्न हो सकता है, या यूएसबी बस लोडिंग के आधार पर निरंतर / परिवर्तन नहीं हो सकता है।
कॉनर वुल्फ

@ मोहम्मद फेकनाम ने क्या कहा ... चीजों को शायद और भी स्पष्ट करने के लिए: किसी भी बीमफॉर्मिंग के लिए समय का आधार उस उच्चतम आवृत्ति घटक की आधी अवधि से बेहतर होना चाहिए जिसे आप ध्यान में रखना चाहते हैं। मेरा मानना ​​है कि स्वतंत्र साउंड कार्ड के साथ इसे प्राप्त करना असंभव है, बस एक ही समय में उन्हें रिकॉर्डिंग शुरू करना। यदि आपके पास एक ही साउंडकार्ड है जिसमें कई चैनल हैं, तो बात अलग है।
एआरएफ

@ArikRaffaelFunke मैं देख रहा हूं कि आप अंशांकन के बारे में क्या कहते हैं, मैंने आपके बयान को गलत समझा। हालाँकि, मैं यह नहीं देखता कि कोई व्यक्ति बिना किसी अनजान समय के आधार से समय की देरी को कैसे दूर कर सकता है, बिना अनजाने में चैनल से समय की देरी को हटाए, (जिसे आप रखना चाहते हैं)। एकमात्र तरीका यह सुनिश्चित करना है कि ताली से प्रत्येक माइक की दूरी समान है, लेकिन यह रैखिक सरणी के लिए असंभव है> 2. हो सकता है अगर बहुत दूर (इस तरह से प्लानर तरंग मोर्चों) यह बहुत ज्यादा मायने नहीं रखेगा?
स्पेसी
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