Estimation of Source and Receiver Positions, Room Geometry and Reflection Coefficients From a Single Room Impulse Response

We propose an algorithm to estimate source and receiver positions, room geometry and reflection coefficients from a single room impulse response simultaneously. It is based on a symmetry analysis of the room impulse response. The proposed method utilizes the times of arrivals of the direct path, first order reflections and second order reflections. The proposed method is robust to erroneous pulses and non-specular reflections. It can be applied to any room with parallel walls as long as the required arrival times of reflections are available. In contrast to the state-of-art method, we do not restrict the location of source and receiver

Of Rats and Men: Underwater Passive Acoustic Localization Investigations Using Relative Arrival Times and Blind Channel Estimation

Ph.D

Mathematical modelling ano optimization strategies for acoustic source localization in reverberant environments

La presente Tesis se centra en el uso de técnicas modernas de optimización y de procesamiento de audio para la localización precisa y robusta de personas dentro de un entorno reverberante dotado con agrupaciones (arrays) de micrófonos. En esta tesis se han estudiado diversos aspectos de la localización sonora, incluyendo el modelado, la algoritmia, así como el calibrado previo que permite usar los algoritmos de localización incluso cuando la geometría de los sensores (micrófonos) es desconocida a priori. Las técnicas existentes hasta ahora requerían de un número elevado de micrófonos para obtener una alta precisión en la localización. Sin embargo, durante esta tesis se ha desarrollado un nuevo método que permite una mejora de más del 30\% en la precisión de la localización con un número reducido de micrófonos. La reducción en el número de micrófonos es importante ya que se traduce directamente en una disminución drástica del coste y en un aumento de la versatilidad del sistema final. Adicionalmente, se ha realizado un estudio exhaustivo de los fenómenos que afectan al sistema de adquisición y procesado de la señal, con el objetivo de mejorar el modelo propuesto anteriormente. Dicho estudio profundiza en el conocimiento y modelado del filtrado PHAT (ampliamente utilizado en localización acústica) y de los aspectos que lo hacen especialmente adecuado para localización. Fruto del anterior estudio, y en colaboración con investigadores del instituto IDIAP (Suiza), se ha desarrollado un sistema de auto-calibración de las posiciones de los micrófonos a partir del ruido difuso presente en una sala en silencio. Esta aportación relacionada con los métodos previos basados en la coherencia. Sin embargo es capaz de reducir el ruido atendiendo a parámetros físicos previamente conocidos (distancia máxima entre los micrófonos). Gracias a ello se consigue una mejor precisión utilizando un menor tiempo de cómputo. El conocimiento de los efectos del filtro PHAT ha permitido crear un nuevo modelo que permite la representación 'sparse' del típico escenario de localización. Este tipo de representación se ha demostrado ser muy conveniente para localización, permitiendo un enfoque sencillo del caso en el que existen múltiples fuentes simultáneas. La última aportación de esta tesis, es el de la caracterización de las Matrices TDOA (Time difference of arrival -Diferencia de tiempos de llegada, en castellano-). Este tipo de matrices son especialmente útiles en audio pero no están limitadas a él. Además, este estudio transciende a la localización con sonido ya que propone métodos de reducción de ruido de las medias TDOA basados en una representación matricial 'low-rank', siendo útil, además de en localización, en técnicas tales como el beamforming o el autocalibrado

Untangling hotel industry’s inefficiency: An SFA approach applied to a renowned Portuguese hotel chain

The present paper explores the technical efficiency of four hotels from Teixeira Duarte Group - a renowned Portuguese hotel chain. An efficiency ranking is established from these four hotel units located in Portugal using Stochastic Frontier Analysis. This methodology allows to discriminate between measurement error and systematic inefficiencies in the estimation process enabling to investigate the main inefficiency causes. Several suggestions concerning efficiency improvement are undertaken for each hotel studied.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Models for learning reverberant environments

Reverberation is present in all real life enclosures. From our workplaces to our homes and even in places designed as auditoria, such as concert halls and theatres. We have learned to understand speech in the presence of reverberation and also to use it for aesthetics in music. This thesis investigates novel ways enabling machines to learn the properties of reverberant acoustic environments. Training machines to classify rooms based on the effect of reverberation requires the use of data recorded in the room. The typical data for such measurements is the Acoustic Impulse Response (AIR) between the speaker and the receiver as a Finite Impulse Response (FIR) filter. Its representation however is high-dimensional and the measurements are small in number, which limits the design and performance of deep learning algorithms. Understanding properties of the rooms relies on the analysis of reflections that compose the AIRs and the decay and absorption of the sound energy in the room. This thesis proposes novel methods for representing the early reflections, which are strong and sparse in nature and depend on the position of the source and the receiver. The resulting representation significantly reduces the coefficients needed to represent the AIR and can be combined with a stochastic model from the literature to also represent the late reflections. The use of Finite Impulse Response (FIR) for the task of classifying rooms is investigated, which provides novel results in this field. The aforementioned issues related to AIRs are highlighted through the analysis. This leads to the proposal of a data augmentation method for the training of the classifiers based on Generative Adversarial Networks (GANs), which uses existing data to create artificial AIRs, as if they were measured in real rooms. The networks learn properties of the room in the space defined by the parameters of the low-dimensional representation that is proposed in this thesis.Open Acces