Stereofonik akustik yankı giderme

Abstract

İki kapalı mekanda bulunan insanların haberleşmelerini sağlamak amacıyla her iki odaya mikrofonlar ve hoparlörlerin yerleştirildiği ve bunların telefon hatları üzerinden bağlandığı sistemlere telekonferans sistemleri denilmektedir. Telekonferans sistemlerinin kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Bu teknoloji sayesinde, televizyon kanalları düzenledikleri paneller ve tartışma programlarını farklı şehirde bulunan iki stüdyoda aynı anda yapabilmekte, şirketler yönetim kurulu üyelerinin bir kısmı önemli bir iş gezisindeyken yönetim kurulu toplantılarını eksiksiz yapabilmektedirler. Yapılan hesaplamalar sonucu etkin bir telekonferans sistemi geliştirildiği takdirde, iş adamlarının milyonlarca dolarlık ulaşım masraflarının büyük ölçüde azalacağı belirlenmiştir. Fakat bu sistemlerin etkin olarak kullanılabilmesi için akustik yankı sorununun çözülmesi gerekmektedir. Bir odada bulunan hoparlörden çıkan sesin odanın akustik özelliklerine göre yankı eklenmesi sebebiyle bozulup mikrofondan alınarak diğer odaya gönderilmesi, ve diğer odada aynı işlemler sonucu geri dönmesi sebebiyle, sonsuz bir döngü oluşmaktadır. Gidiş dönüş hattı üzerinde oluşan bu sonsuz döngü sesin kalitesini bozmakta, daha kötüsü bazen ötmelere sebep olmaktadır. Akustik yankıların giderilmesi için uzun yıllardır çalışılmaktadır. İlk kullanılan yöntem, telefon hatlarında başarıyla kullanılan uyarlaman yankı gidericilerdir. Fakat akustik yankıların uzun gecikmeler içermesi ve stereofonik durumda uyarlama işleminin hem alıcı hem verici odanın akustik değişimlerini izlemesi gerekmesi sebebiyle stereofonik akustik yankı gidermede uyarlaman yöntemler iyi sonuç vermemektedir. Bu tez kapsamında ele alınan yöntem, her iki odaya bir mikrofon dizisi yerleştirmek ve bir çeşit uzaysal süzgeçleme yapan huzme yönlendiriciler yardımıyla konuşmacının sesinin odanın akustiğinden bağımsız şekilde alınmasını sağlamak ilkesine dayanmaktadır. Bunu gerçekleştirmek için öncelikle konuşmacının yerinin belirlenmesi gerekmektedir ki bu tezin ağırlığını bu kısım oluşturmaktadır. Gösterilmiştir ki, doğrusal ve eşit aralıklarla yerleştirilmiş mikrofon dizisi kullanıldığında ses dalgalarının geliş açısının kestirimi, frekans kestirimine eşdeğer olmaktadır. Bu sebeple, Goertzel Algoritması gibi bilinen bir frekans kesitirimi algoritması, bizim tarafımızdan geliştirilen Geliştirilmiş Doğrudan Frekans Keslarimi Tekniği, en çok kullanılan geliş açısı kestiricilerinden MUSIC algoritması, bizim tarafımızdan önerilen bir yapay sinir ağı geliş açısı kestiricisi ve son olarak Cadzow'un önerdiği İlişkili Sinyaller için Geliş Açısı Kestiricisi probleme uygulanmış ve bilgisayar benzetişimleri yapılmıştır. İkinci adım olan istenen sinyali süzme işlemi için bir darbantlı sinyal ve 3 sinüsün toplamı şeklinde modellenen bir genişbant sinyal kullanılmış ve her iki durum için de benzetişimler yapılmıştır. Çalışmalarımızın sonucu, huzme yönlendirme tekniklerinin, stereofonik akustik yankı gidermede etkin olarak kullanılabilecek bir yöntem olduğu ve üzerinde çalışılması gerektiği ortaya konmuştur.