مصفوفة دوال كواتيرنيون أكستيفونيكس لتمثيل صوتي بست درجات حرية للحركة

تكتسب طرق الصوت المكاني اهتمامًا متزايدًا بسبب انتشار تجارب الصوت الغامرة والتطبيقات المرتبطة بها، مثل الواقع الافتراضي والواقع المعزز. ولهذه الأغراض، تُجمع إشارات الصوت ثلاثية الأبعاد غالبًا باستخدام مصفوفات ميكروفونات أمبيسونيك، حيث يتكون كل ميكروفون من أربعة كبسولات تقوم بتحليل الحقل الصوتي باستخدام المتعددات الكروية (spherical harmonics). في هذه الورقة، نقترح تمثيلًا ثنائيًا للرباعيات (dual quaternion) للحقل الصوتي المكاني المُسجَّل باستخدام مصفوفة مكونة من ميكروفونين من النوع الأول من أمبيسونيك (FOA). تُعبَّأ الإشارات الصوتية داخل رباعية مُضاعفة (dual quaternion) تُستفيد من خصائص جبر الرباعيات لاستغلال الارتباطات بين الإشارات. يوفر هذا التمثيل المُعزَّز، الذي يمتلك ست درجات من الحرية (6DOF)، تغطية أكثر دقة للحقل الصوتي، مما يؤدي إلى تحسين دقة تحديد موقع الصوت وتجربة صوتية أكثر غمرًا. قمنا بتقييم منهجنا على معيار مُعيَّن لتحديد موقع الأحداث الصوتية وتحديدها (SELD). ونُظهر أن نموذجنا ثنائي الرباعيات لـ SELD الذي يعتمد على كتل الت(Convolution الزمنية (DualQSELD-TCN) يحقق نتائج أفضل مقارنةً بالأساليب الأساسية التي تعتمد على القيم الحقيقية والقيم الرباعية، وذلك بفضل تمثيلنا المُعزَّز للحقل الصوتي. يتوفر الكود الكامل على الرابط التالي: https://github.com/ispamm/DualQSELD-TCN.