микрофонные решётки направление прихода акустическая локализация
arXiv eess.AS

GAMF: согласование передаточных функций микрофонной решётки для определения направления прихода

arXiv:2609.34216

GAMF оценивает направление прихода звука без привязки к одному числу и расположению микрофонов. Вместо отдельной сети для каждой решётки метод сопоставляет измеренную межканальную картину с передаточными функциями кандидатов, причём эти функции можно вычислить аналитически или предсказать по геометрии решётки.

Метод. Наблюдаемая пространственная характеристика сравнивается с набором кандидатов по направлению. GAMF-L обучает функцию сходства, а GAMF-H дополнительно обучает генератор передаточных функций из координат микрофонов и направления, поэтому способен работать с новой геометрией без переобучения.

Результаты. В синтетической комнате со средней реверберацией и отношением сигнал/шум 0 дБ аналитический вариант даёт среднюю угловую ошибку 41,46°, GAMF-L снижает её до 20,84°, GAMF-H до 23,93°. На LOCATA для восьми микрофонов GAMF-H достигает 3,76° полной сферической ошибки и 98,8% попаданий в предел 10°.

Ограничения. Эксперименты предполагают один неподвижный источник, а запись LOCATA почти не проверяет устойчивость к конкурирующим говорящим. Для шестимикрофонной решётки аналитический расчёт немного точнее обученного генератора, поэтому перенос между геометриями пока не гарантирует выигрыш.

Фишка из статьи. В тяжёлом синтетическом шуме обученное согласование уменьшает большую часть ошибки, но точность попадания в узкий сектор растёт не так же резко. Это показывает разницу между устранением крупных промахов и тонкой угловой калибровкой.

Метод, средняя реверберацияMAE при 0 дБ ↓Попадание ±10° ↑MAE при -10 дБ ↓
Аналитическое согласование41,46°42,82%55,21°
GAMF-L20,84°48,27%33,41°
GAMF-H23,93°48,32%38,00°

Как это читать: GAMF примерно вдвое сокращает среднюю ошибку при 0 дБ, однако доля очень точных ответов улучшается лишь на пять пунктов. Модель прежде всего подавляет катастрофические ошибки локализации.

Оригинальная статья на arXiv