Abschlussarbeit

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Transaurales Beamforming Methoden zur Nachgeführten Schallfeldkonzentration

AutorInnen Flock, M.
Jahr 2009
Art der Arbeit Diplomarbeit
Themenfeld Spatial Audio
Schlagwörter Wiedergabetechnik
Abstract In der Literatur gibt es zahlreiche Ansätze und Vorschläge für die Synthese und Resynthese von Schallfeldern. Dabei lassen sich primär zwei unterschiedliche Strategien unterscheiden. Globale Ansätze, wie Ambisonics oder die Wellenfeld Synthese, streben die Reproduktion eines Schallfeldes in einem größeren Areal an. Lokale Anwendungen hingegen zielen darauf ab, das Schallfeld an der definierten Position einer Hörerin zu steuern. Dazu gehört beispielsweise die Wiedergabe binauraler Signale mit Kopfhörern. Die Motivation dieser Arbeit war, Verbesserungsmöglichkeiten für die akustische Kommunikationsschnittstelle von Fluglotsinnen zu erarbeiten. Um Fluglotsinnen vom anstrengenden, weil dauerhaftem, Gebrauch von Kopfhörern zu befreien, wird die Verwendung eines Lautsprecher Arrays vorgeschlagen. Der Lautsprecher Array soll binaurale, und damit spatialisierte, Signale an den Ohren der Nutzerin erzeugen. Es handelt sich deshalb um einen lokalen Ansatz zur Schallfeldreproduktion, der jedoch das Problem des Übersprechens von einem binauralen Kanal zum kontralateralen Ohr mit sich bringt. In dieser Arbeit werden verschiedene Methoden zur Schallfeldkonzentration untersucht. Die Methoden werden in Bezug auf ihre Fokussierungsqualität, ihre Raumanregung, ihre dynamische Steuerbarkeit und auf die Vorbedingungen für eine korrekte transaurale Wiedergabe verglichen. Im Speziellen werden ein gewichteter Delay & Sum Beamformer, ein Least Squares Beamformer, ein Maximum Energy Difference Beamformer und ein Minimum Variance Distortionless Response Beamformer verglichen. Im Vergleich stellt sich heraus, dass der Delay & Sum Beamformer, dank seiner einfachen Implementierungsmöglichkeit, am geeignetsten für eine dynamische Echtzeitanwendung ist. Obwohl dem Delay & Sum Beamformer, im Gegensatz zu allen anderen Beamforming Ansätzen, kein Optimierungsalgorithmus zur Schallfeldproduktion unterliegt, sind seine Ergebnisse durchaus mit denen der anderen Beamforming Methoden vergleichbar. Schlussendlich wird eine Übersprechkompensations-Lösung für einen Lautsprecher Array und ein Binauralsignal hergeleitet und die Funktionalität der Anwendung wird durch Messergebnisse gestützt.
URL http://phaidra.kug.ac.at/o:11040
BetreuerInnen Sontacchi, A.