Modellierung von Schallquellenlokalisation in Saggitalebenen mit Anwendung auf Subband-Kodierung von Außenohrübertragungsfunktionen
Modellierung von Schallquellenlokalisation in Saggitalebenen mit Anwendung auf Subband-Kodierung von Außenohrübertragungsfunktionen
Die menschliche Schallquellenlokalisation in Saggitalebenen basiert auf spektralen Merkmalen. Diese Merkmale werden in Form von Außenohrübertragungsfunktionen (eng.: head-related transfer functions, HRTFs) als lineare zeitinvariante Systeme erfasst. Man vermutet, dass Menschen lernen ihre individuellen HRTFs zu verwenden und einem einfallenden Schallsignal eine Richtung zuweisen, indem sie es mit den internen Repräsentationen ihrer HRTFs vergleichen. Existierende Lokalisationsmodelle für Saggitalebenen versuchen, diesen Vergleichsprozess nachzubilden, um die Richtungszuweisung eines Schallsignals individuell vorhersagen zu können. Da jedoch das Antwortverhalten keineswegs deterministisch ist, haben Langendijk und Bronkhorst (2002, JASA 112:1583-96) ein probabilistisches Modell zur Vorhersage von Lokalisationsleistung in der Medianebene vorgestellt. Im Rahmen dieser Arbeit bildete dieses Modell die Grundlage für weitere Untersuchen. Das Modell wurde erweitert durch Einbindung von physiologisch motivierten Verarbeitungsstufen, durch Anpassungsfähigkeit bzgl. der tatsächlichen Bandbreite des einfallenden Schallsignals sowie bzgl. der individuellen Sensitivität des Hörers und durch die Verallgemeinerung des Modells auf beliebige Saggitalebenen mit Hilfe von binauraler Gewichtung der Ohrsignale. Weiters wurde für das probabilistische Modell eine Extraktionsstufe von psychoakustischen Leistungsparametern wie Quadrantenfehler-Rate, lokaler polarer Fehler oder polare Tendenz entwickelt und zur Vorhersage experimenteller Resultate von Vorgängerstudien angewendet. Das Modell wurde außerdem dazu verwendet, eine Subband-Approximationsmethode von HRTFs zu evaluieren und optimieren. Besonders in Hinblick auf binaurale Auralisation besticht diese Methode durch recheneffizienz. Das Lokalisationsmodell und die Resultate der Subband-Approximationsmethode werden diskutiert, wobei ein besonderes Augenmerk auf die Kostenfunktion der Subband-Approximationsmethode gelegt wird.