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Biological sound source localization
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Abstract(s)
Este projeto propõe um sistema de localização de uma fonte sonora, tanto no plano
horizontal e vertical, biologicamente inspirado. São implementados vários modelos,
desde o núcleo cochlear (NC) at´e ao col´ıculo inferior (CI), para a obtenção
de uma localização precisa e de confiança.
Para a localização sonora azimutal, a diferença de tempo interaural (DTI) ´e
extraída no núcleo medial da oliva superior (MOS), enquanto no núcleo lateral da
oliva superior (LOS) é extraída a diferença do nível interaural (DNI)e o DTI dos
envelopes dos sinoid. Estas características são combinadas no IC.
Além de células de deteção de coincidências no MOS e células sensíveis do
DNI no LOS, neurónios do tipo-V , do tipo-I e células de mapeamento do azimute
no CI são modeladas. É proposta uma distribuicão avançada de células no CI para
manter as funções da DTI a qualquer frequência dentro do intervalo fisiológico
da cabeça. De forma que as DTIs convirjam para um único resultado nas bandas
de frequências diferentes, as projeções adicionais do núcleo dorsal do lemnisco
lateral (NDLL) e o MOS são modelados.
Para localizar um som no plano vertical, o modelo beneficia de neurónios no
núcleo cochlear dorsal (NCD) que são sensíveis a “nothces” espectrais e das suas
projeções para neurónios do tipo-O no colículu inferior.
Testamos o nosso modelo numa cabeça robótica num ambiente de laboratório
e numa sala livre de eco, e também num conjunto de dados de uma função de
transferência relacionada com a cabeça (TFRC). Para comparar o nosso modelo
com um modelo matemáticos, implementamos um método baseado na correlação
cruzada generalizada (CCG) com ponderação PHAT. Os resultados experimentais
demonstram um bom desempenho, em caso de vários sons normais.
Description
Keywords
Sound source localization Interaural time difference Interaural level difference Interaural time difference of envelope Spectral notches Inferior colliculus Cognitive robotic