Abschlussarbeit

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Objektive Audio Quality Assesment of NEMS Microphones

AutorInnen Neussl, D.
Jahr 2021
Art der Arbeit Toningenieur-Projekt
Themenfeld Audiosignalverarbeitung
Schlagwörter akustische Qualitätssicherung, Akustik, Audio, Psychoakustik, Signalverarbeitung
Abstract Geräte wie Smartphones, Smart Watches und Homeassistents steigen stetig in ihrer Popularität. Die Interaktion mit diesen Geräten findet in vielen Fällen über Knöpfe, Toucheingabe am Bildschirm oder (NFC) Etiketten, aber auch sehr häufig über Sprachbefehle. Per Definition wird für letzteres zumindest ein Mikrophon benötigt um die erforderlichen Audiodaten aufzunehmen. Da speziell Smartphones und Smartwatches sehr kleine Maße haben, müssen auch die eingebauten Mikrophone sehr klein sein. Weiter wächst der Wunsch auf Kundenseite, Audio in guter Qualität sowie Video mit guter Audioqualität aufzunehmen, was MEMS Mikrophone hoher Qualität voraussetzt. Zudem soll der Akku der mobilen Geräte nach Möglichkeit wenig belastet werden um eine zu schnelle Entladung zu verhindern. Um diese diametral entgegengesetzen Anforderungen technisch machbar zu erfüllen, müssen an anderer Stelle gewisse Einschränkungen in Kauf genommen werden. Ein Ansatz um den Gegensatz hoher Audioqualität bei kleinen Ausmaßen und geringem Stromverbrauch zu erfüllen ist es, zwischen Performance Modi zu wechseln. In diesem Fall kann zwischen Modi hoher Audioqualität mit sehr hohem Stromverbrauch und Modi weniger hoher Audioqualität mit deutlich niedrigerem Stromverbrauch gewechselt werden. Ein Problem das bei diesem Ansatz entsteht ist, dass der Moduswechsel in relativ kurzer Zeit erfolgen soll was zu möglicherweise hörbaren Artefakten führen kann. Zu diesem Zeitpunkt ist unklar, wie hörbar und wie störend diese Störgeräusche bei gewissen Schalldruckpegeln und Einstellungen sind. Um die Hörbarkeit dieser Effekte besser zu verstehen, wurde zuerst der PEMO-Q parameter untersucht und auf Messungen angewandt. Allerdings waren diese Ergebnisse nicht schlüssig und die Verwendung des Parameters ist nicht für diese Anwendungsbereich geprüft. Aus diesem Grund wird ein (oder mehrere) Hörversuch(e) durchgeführt mit Audiobeispielen die solche Wechselartefakte beinhalten. Das Ziel ist es ein verbessertes Verständnis im Bezug auf Hörbarkeit und Störung/Beeinträchtigung durch diese Effekte zu erhalten. Zusätzlich soll der PEMO-Q Parameter durch die Ergebnisse des Hörversuchs für diesen Anwendungsfall angepasst werden um diesen dann im Idealfall zur autonomen Bewertung einzelner Hörbeispiele zu verwenden. Dadurch ergäbe sich dann eine neue Messmethode zur Bestimmung der Audioqualität in diesem Entwicklungsfeld.
BetreuerInnen Sontacchi, A.