Verbesserung der Quellentrennung bei mehrkanaligen Audiosignalmischungen mittels neuartiger Ansätze zur Permutationskorrektur und zur Zeit-Frequenz-Maskierung

Blinde Quellentrennung (Blind Source Separation, BSS) ist ein Verfahren zur Rekonstruktion der Quellsignale aus beobachteten Mischungen, wobei weitere Informationen über die Quellen, Quellenkonstellation oder Mischungsart nicht vorliegen. Mögliche Einsatzgebiete der Blinden Quellentrennung könnten beispielsweise rauschrobuste Spracherkennung, sprachgesteuerte Telekommunikationssysteme und Hörhilfen sein. Der Einsatz von Verfahren der Blinden Quellentrennung in realen Umgebungen ist jedoch mit gewissen Problemen verbunden. Zum einen tritt bei der Entmischung ein so genanntes Permutationsproblem auf, das durch die Eigenschaften der BSS-Algorithmen entsteht und das es, um korrekte Ergebnisse zu bekommen, zu lösen gilt. Zum anderen kommt es dazu, dass die Ausgangssignale durch bleibende Übersprecher gestört sind. Die Idee der Zeit-Frequenz-Maskierung ist es, die vorhandenen Störgeräusche durch Verwendung einer geeigneten Maske zu minimieren. So werden unterschiedliche Zeit-Frequenz-Maskierungsverfahren immer öfter als eine Nachverarbeitungsstufe bei BSS bzw. Beamforming eingesetzt. Das Ziel der Arbeit sind die Entwicklung und der Einsatz neuer Algorithmen zur Permutationskorrektur sowie von Zeit-Frequenz-Maskierungsverfahren und der Vergleich der neuen Algorithmen mit den bereits existierenden. Zur Lösung des Problems werden die statistischen, räumlichen und informationstheoretischen Eigenschaften der vorliegenden Signale untersucht. Weiterhin werden die bereits existierenden Verfahren zur einkanaligen Störgeräuschreduktion auf Erweiterbarkeit und Anwendbarkeit in einem mehrkanaligen Szenario bzw. für die Verbesserung der bereits existierenden Zeit-Frequenz-Maskierungsverfahren geprüft. Zur Bewertung und zum Vergleich der resultierenden Algorithmen dienen neben den objektiven Bewertungsmaßen (wie Signal-to-Interference-Ratio und Signal-to-Distortion-Ratio) auch subjektive auditive Bewertungen in Form von Hörtests.