Lokalisasi suara 3D

Lokalisasi suara 3D mengacu pada teknologi akustik yang digunakan untuk menemukan sumber suara dalam ruang tiga dimensi. Lokasi sumber biasanya ditentukan oleh arah gelombang suara yang masuk (sudut horizontal dan vertikal) dan jarak antara sumber dan sensor. Ini melibatkan desain pengaturan struktur sensor dan teknik pemrosesan sinyal.

Sebagian besar mamalia (termasuk manusia) menggunakan pendengaran binaural untuk melokalisasi suara, dengan membandingkan informasi yang diterima dari masing-masing telinga dalam proses kompleks yang melibatkan sejumlah besar sintesis. Sulit untuk melokalisasi menggunakan pendengaran monaural, terutama dalam ruang 3D.

Teknologi

Teknologi lokalisasi suara digunakan dalam beberapa bidang audio dan akustik, seperti alat bantu dengar, pengawasan dan navigasi. Sistem lokalisasi suara pasif waktu nyata yang ada sebagian besar didasarkan pada pendekatan perbedaan waktu kedatangan (TDOA), membatasi lokalisasi suara ke ruang dua dimensi, dan tidak praktis dalam kondisi bising.

Aplikasi

Aplikasi lokalisasi sumber suara meliputi pemisahan sumber suara, pelacakan sumber suara, dan peningkatan ucapan. Sonar menggunakan teknik lokalisasi sumber suara untuk mengidentifikasi lokasi target. Lokalisasi suara 3D juga digunakan untuk interaksi manusia-robot yang efektif. Dengan meningkatnya permintaan pendengaran robot, beberapa aplikasi lokalisasi suara 3D seperti antarmuka manusia-mesin, bantuan bagi penyandang disabilitas dan aplikasi militer sedang dieksplorasi.

Isyarat untuk lokalisasi suara

Isyarat lokalisasi adalah fitur yang membantu melokalisasi suara. Isyarat untuk lokalisasi suara meliputi Isyarat binaural dan monoaural.

Isyarat monoaural dapat diperoleh melalui analisis spektral dan umumnya digunakan dalam lokalisasi vertikal
Isyarat binaural dihasilkan oleh perbedaan pendengaran antara telinga kiri dan kanan. Perbedaan ini meliputi perbedaan waktu interaural (ITD) dan perbedaan intensitas interaural (IID). Isyarat binaural sebagian besar digunakan untuk lokalisasi horizontal.

Bagaimana cara melokalisasi suara?

Isyarat pertama yang digunakan pendengaran adalah perbedaan waktu interaural. Suara dari sumber yang berada tepat di depan atau di belakang akan tiba secara bersamaan di kedua telinga. Jika sumber bergerak ke kiri atau kanan, telinga menangkap suara dari sumber yang sama yang tiba di kedua telinga - tetapi dengan penundaan tertentu. Cara lain untuk mengatakannya adalah, bahwa kedua telinga menangkap fase yang berbeda dari sinyal yang sama.

Metode

Ada banyak metode berbeda untuk melokalisasi suara 3D. Misalnya:

Berbagai jenis struktur sensor, seperti susunan mikrofon dan kepala robot pendengaran binaural.
Berbagai teknik untuk hasil optimal, seperti jaringan saraf, kemungkinan maksimum, dan klasifikasi sinyal ganda (MUSIC).
Metode waktu nyata menggunakan array Acoustic Vector Sensor (AVS)
Teknik pemindaian
Metode offline (berdasarkan ketepatan waktu)
Pendekatan Susunan Mikrofon

Pendekatan Beamformer Terarah

Pendekatan ini menggunakan delapan mikrofon yang dikombinasikan dengan beamformer yang dikendalikan yang ditingkatkan oleh Reliability Weighted Phase Transform (RWPHAT). Hasil akhir disaring melalui filter partikel yang melacak sumber dan mencegah arah yang salah.

Motivasi penggunaan metode ini adalah berdasarkan penelitian sebelumnya. Metode ini digunakan untuk pelacakan dan pelokalan beberapa sumber suara, sedangkan soundtracking dan pelokalan hanya berlaku untuk satu sumber suara.

Lokalisasi Suara Berbasis Beamformer

Untuk memaksimalkan energi keluaran beamformer delay-and-sum guna menemukan nilai maksimum keluaran beamformer yang diarahkan ke semua arah yang memungkinkan. Dengan menggunakan metode Reliability Weighted Phase Transform (RWPHAT), Energi keluaran beamformer delay-and-sum M-mikrofon adalah

<math>E = K + 2\sum_

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29568625 (2026-08-13T00:24:04Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.