20.500.12556/RUL-188553 Določanje pozicijske napake mikrofonskega polja, vodenega z vrvičnim robotom Determining the positional error of a microphone field guided by a cable-driven robot Natančnost pozicioniranja mikrofonskih sistemov v odmernih prostorih neposredno vpliva na interpretacijo prostorskih lastnosti zvočnega polja (modalne oblike, difuznost, izotropnost). V nalogi obravnavamo vrvično podprt merilni sistem Cable Robot Microphone Array (CRMA) z mrežo 6×6 mikrofonov, ki lego mikrofonskega polja določa z akustično lokalizacijo glede na šest zvočnikov na znanih koordinatah. Razvijemo geometrijski model, ki povezuje lego mikrofonskega polja s časi prihoda (TOF), izmerjenimi iz impulznih odzivov, ter opišemo dejanski rekonstrukcijski postopek: določanje časa prihoda s presegom praga na naraščajočem robu impulznega odziva, večresolucijsko mrežno iskanje translacije, rotacij in skalirnega faktorja ter iterativno izločanje izstopajočih mikrofonov. Osrednji diagnostični izhod je kontrolna matrika odstopanj med izmerjenimi in modeliranimi razdaljami, katere statistiko formalno povežemo s statistiko uteženega združevanja neodvisnih ocen. Natančnost pozicioniranja je bila neodvisno ovrednotena z laserskim skenerjem in znaša približno 3,5 mm v legi središča ter 0,004 rad v orientaciji. Za dodatno, neodvisno preverbo natančnosti sistema poleg laserske validacije izvedemo tudi numerično analizo občutljivosti (Monte Carlo): na osnovi ene realne meritve simuliramo ponovitve z dodanim šumom na ravni kvantizacijske meje (≈5 mm) in opazujemo stabilnost parametrov ter dolžin vrvic. Pri analizi dejanske izvorne kode sistema poleg tega odkrijemo in dokumentiramo tri implementacijske napake — dve, ki vplivata na robustnost mehanizma izločanja izstopajočih mikrofonov, in eno v izračunu same kontrolne matrike (manjkajoče skaliranje izmerjenih razdalj s prilagojenim skalirnim faktorjem), ki je pri neposredni uporabi izvorne kode v celoti prekrila dejansko raven prileganja s sistematskim odmikom — in za vse tri predlagamo popravek. Rezultati podajo kvantitativno oceno pozicijske negotovosti ter konkretne smernice za nadaljnje izboljšave sistema. The positioning accuracy of microphone arrays in acoustic measurement rooms directly affects the interpretation of the spatial properties of the sound field (mode shapes, diffuseness, isotropy). This thesis treats a cable-driven measurement system, the Cable Robot Microphone Array (CRMA), which uses a 6×6 microphone grid and determines the position of the microphone field through acoustic localisation with respect to six loudspeakers at known coordinates. We develop a geometric model linking the position of the microphone field to the times of flight (TOF) extracted from impulse responses, and describe the actual reconstruction procedure: threshold-based leading-edge time-of-flight picking, multi-resolution grid search over translation, rotation and a scale factor, and iterative rejection of outlying microphones. The central diagnostic output is a residual control matrix between measured and modelled distances, whose statistics we formally connect to the statistics of weighted combination of independent estimates. Positioning accuracy was independently evaluated with a laser scanner and amounts to approximately 3.5 mm in the position of the centre and 0.004 rad in orientation. As an additional, independent check of the system's accuracy alongside the laser-based validation, we also perform a numerical sensitivity analysis (Monte Carlo): based on a single real measurement we simulate repetitions with added noise at the level of the quantisation limit (≈5 mm) and observe the stability of the parameters and cable lengths. In analysing the actual source code of the system we further identify and document three implementation issues — two affecting the robustness of the outlier-rejection mechanism, and one in the computation of the control matrix itself (a missing scale-factor correction, which masked the true level of fit under a systematic offset) — and propose a fix for each. The results provide a quantitative estimate of positional uncertainty and concrete guidelines for further improvement of the system. Akustična lokalizacija vrvični robot karakterizacija zvočnega polja čas prihoda ocena pozicijske negotovosti Monte Carlo analiza Acoustic localisation cable robot sound field characterisation time of flight positional uncertainty estimation Monte Carlo analysis true false false Slovenski jezik Angleški jezik Zaključna naloga 2026-09-24 08:15:07 2026-09-24 08:15:15 2026-10-02 14:29:02 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 165293 293506051 25297.pdf 25297.pdf 1 95B66B0D3465E1F86EF3A9FF498146C5 4217e75b30a9069412d816c0e58c8c69bba196b25e12ed69255162212ff567e8 3d22783d-b7df-11f1-8bc5-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=248801 Fakulteta za matematiko in fiziko 0 0 0