Sound Source Localization and Beamforming for Teleconferencing Solutions

In teleconferencing the audio quality is key to conducting successful meetings. The conference room setting imposes various challenges on the speech signal processing, such as noise and interfering signals, reverberation, or participants positioned far from the telephone unit. This work aims at improving the received speech signal of a conference telephone by implementing sound source localization and beamforming. The implemented microphone array signal processing techniques are compared to the performance of an existing multi-microphone solution and evaluated under various conditions using a planar uniform circular array. Recordings of test-sequences for the evaluation were performed using a custom-built array mockup. The implemented algorithms did not show good enough performance to motivate the increased computational complexity compared to the existing solution. Moreover, an increase in number of microphones used was concluded to have little or no effect on the performance of the methods. The type of microphone used was, however, concluded to have impact on the performance and a subjective listening evaluation indicated a preference for omnidirectional microphones which is recommended to investigate further.God ljudkvalitet är en grundsten för lyckade telefonmöten. Miljön i ett konferens-rum medför ett flertal olika utmaningar för behandlingen av mikrofonsignalerna: det kan t.ex. vara brus och störningar, eller att den som talar befinner sig långt från telefonen. Målet med detta arbete är att förbättra den talsignal som tas upp av en konferenstelefon genom att implementera lösningar för lokalisering av talaren och riktad ljudupptagning med hjälp av ett flertal mikrofoner. De implementerade metoderna jämförs med en befintlig lösning och utvärderas under olika brusscenarion för en likformig cirkulär mikrofonkonstellation. För utvärderingen användes testsignaler som spelades in med en specialbyggd enhet. De implementerade algoritmerna kunde inte uppvisa en tillräcklig förbättring i jämförelse med den befintliga lösningen för att motivera den ökade beräkningskomplexitet de skulle medföra. Dessutom konstaterades att en fördubbling av antalet mikrofoner gav liten eller ingen förbättring på metoderna. Vilken typ av mikrofon som användes konstaterades däremot påverka resultatet och en subjektiv utvärdering indikerade en preferens för de rundupptagande mikrofonerna, en skillnad som föreslås undersökas vidare