Marc-André JungContributions to Wideband Hands-free Systems and their Evaluation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-6000-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series: | Mitteilungen aus dem Institut für Nachrichtentechnik der Technischen Universität Braunschweig Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. U. Reimers, Prof. Dr.-Ing. T. Kürner and Prof. Dr.-Ing. T. Fingscheidt Braunschweig | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 55 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | hands-free; AEC; ICC; automotive; evaluation; quality | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Type of publication: | Thesis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pages: | 222 pages | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figures: | 54 figures | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weight: | 329 g | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Binding: | Paperback | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Price: | 49,80 € / 62,30 SFr | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published: | June 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Abstract: | This work deals with advancements of wideband hands-free systems (HFS's) for mono-/stereophonic cases of application. Furthermore, innovative contributions to the field of quality evaluation are made. The proposed HFS approaches are based on frequency-domain adaptive filtering (FDAF) and make use of Kalman theory and state-space modeling. Functional enhancement modules are developed in this work, which improve one or more of key quality aspects, aiming at not to harm others. The enhanced monophonic HFS is evaluated according to ITU-T recommendations. Furthermore, a novel methodology and techn. framework are introduced to improve the prototyping and evaluation process of automotive HF and in-car-communication (ICC) systems. The monophonic HFS hereby acts as device under test and is thoroughly investigated. As current methods for the evaluation of HFS's in dynamic conditions oftentimes still lack flexibility, reproducibility, and accuracy, this work introduces "Car in a Box" (CiaB) as a solution for this demanding task. By performing high-resolution system identification of dynamic electro-acoustical systems the development process is enhanced. Extracted dyn. impulse responses are then applicable to arbitrary input signals. It is shown that this dyn. auralization system improves evaluation flexibility and reproducibility. In addition, the accuracy of evaluation methods can be increased by having access to realistic imp. resp. trajectories as a reference. If included into an automotive evaluation setup, there is no need for an acoustical car interior prototype at this stage of development and various dynamic acoustic replicas may be provided simultaneously. Therefore, system developers have an evaluation environment at hand which adequately replaces the real environment.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung breitbandiger Freisprechsysteme für mono-/stereophone Anwendungsfälle und liefert innovative Beiträge zu deren Qualitätsmessung. Die vorgestellten Verfahren basieren auf im Frequenzbereich adaptierenden Algorithmen zur Systemidentifikation gemäß Kalman-Theorie in einer Zustandsraumdarstellung. Es werden funktionale Erweiterungsmodule dahingehend entwickelt, dass mindestens eine Qualitätsanforderung verbessert wird, ohne andere eklatant zu verletzen. Diese nach Anforderung flexibel kombinierbaren algorithmischen Erweiterungen werden gemäß Empfehlungen der ITU-T (Rec. P.1110/P.1130) in vorwiegend automotiven Testszenarien getestet und somit deren zielgerichtete Wirksamkeit bestätigt. Es wird eine Methodensammlung und ein technisches System zur verbesserten Prototypentwicklung/Evaluation von automotiven Freisprech- und Innenraumkommunikationssystemen vorgestellt und beispielhaft mit dem monophonen Freisprechsystem in diversen Ausbaustufen zur Anwendung gebracht. Daraus entstehende Vorteile im Entwicklungs- und Testprozess von Sprachverbesserungssystem werden dargelegt und messtechnisch verifiziert. Bestehende Messverfahren zum Verhalten von Freisprechsystemen in zeitvarianten Umgebungen zeigten bisher oft nur ein unzureichendes Maß an Flexibilität, Reproduzierbarkeit und Genauigkeit. Daher wird hier das „Car in a Box“-Verfahren (CiaB) entwickelt und vorgestellt, mit dem zeitvariante elektro-akustische Systeme technisch identifiziert werden können. So gewonnene dynamische Impulsantworten können im Labor in einer Syntheseoperation auf beliebige Eingangsignale angewandt werden, um realistische Testsignale unter dyn. Bedingungen zu erzeugen. Bei diesem Vorgehen wird ein hohes Maß an Flexibilität bei garantierter Reproduzierbarkeit erlangt. Es wird gezeigt, dass die Genauigkeit von darauf basierenden Evaluationsverfahren zudem gesteigert werden kann, da mit dem Vorliegen von exakten, realen Impulsantworten zu jedem Zeitpunkt der Messung eine sogenannte „ground truth“ als Referenz zur Verfügung steht. Bei der Einbindung von CiaB in einen Messaufbau für automotive Freisprechsysteme ist es bedeutsam, dass zu diesem Zeitpunkt das eigentliche Fahrzeug nicht mehr benötigt wird. Es wird gezeigt, dass eine dyn. Fahrzeugakustikumgebung, wie sie im Entwicklungsprozess von automotiven Sprachverbesserungsalgorithmen benötigt wird, in beliebiger Anzahl vollständig und mind. gleichwertig durch CiaB ersetzt werden kann. |