Abschlussarbeit

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Variable-Orientation Auralization based on Room Response Measurements Involving Directivity

AutorInnen Zaunschirm, M.
Jahr 2021
Art der Arbeit Dissertation
Themenfeld Spatial Audio
Schlagwörter 3D sound, Ambisonics, Auditorische Wahrnehmung, binaural
Abstract Eine interaktive, exible und auf Messdaten basierende Auralisation einer akustischen Szene pro tiert von einer Trennung in die Quell-, Raum- und Empfangermodule. In dieser Arbeit wird eine Mess- und Verarbeitungsstrategie des Raummoduls vorgestellt, die eine solche Modularitat ermoglicht: die Source-and-Receiver-Directional Ambisonics Raumimpulsantwort (SRD ARIR). In ihrer ezientesten (Hardware) Implementierung stutzt sich die SRD-ARIR auf einen begrenzten Satz von RIRs, die zwischen einer Quelle und einem Empfanger von jeweils erster Ordnung gemessen werden. Um die Auralisation von Quellen mit Richtwirkungen hoherer Ordnung zu ermoglichen, wird die Ambisonic Spatial Decomposition Method (ASDM) verwendet, um die Richtungsau osung zu erhohen, d.h. die Au osung der Messungen erster Ordnung auf hohere Ordnungen hoch zu skalieren. In der Ambisonics-Domane lasst sich die SRD-ARIR nahtlos mit der Quell- und Empfanger- Richtcharakteristik verbinden, die typischerweise auch in Ambisonics zur Verfugung stehen. Auf der Empfangerseite werden in dieser Arbeit Ansatze zur binauralen Wiedergabe von Ambisonics Signalen vorgestellt, die diese radikal verbessert. Es wird ein frequenzabh angiger Laufzeitabgleich in der Vorverarbeitung der Auenohrubertragungsfunktion (HRTF) oder eine Optimierung der kleinsten Fehlerquadrate, die eine Phasenanpassung zugunsten einer Amplitudenanpassung bei hohen Frequenzen vernachlassigt, vorgeschlagen. Beide Renderer enthalten optional eine interaurale Kovarianzkorrektur, die eine optimale Wiedergabe von Di usfeldern bei nur geringer Auswirkung auf die Wiedergabe vom Direktschall erzwingt. Die Ergebnisse der durchgefuhrten Horversuche deuten darauf hin, dass die neuen Ansatze ab einer Ambisonics Ordnung von drei eine quasi-transparente und qualitativ hochwertige Wiedergabe ermoglichen. Auf Messdaten basierende Auralisation setzt jedoch nicht ausschlielich auf Ambisonics. Insbesondere dann, wenn Modularitat nicht erforderlich ist, ist die Auralisation auf der Basis von multi-orientation-binaural Raumimpulsantworten (MOBRIRs) eine gangige Alternative. In dieser Arbeit wird die optimale MOBRIR-Au osung diskutiert, die eine qualitativ hochwertige dynamische Binauralsynthese ermoglicht und gleichzeitig den Messaufwand gering halt. Die Ergebnisse aus Horversuchen zum Vergleich verschiedener Orientierungsau osungen zeigen, dass das Optimum bei einer Au osung von 15 liegt. Um die vorgeschlagene SRD-ARIR-Methode wahrnehmungstechnisch zu evaluieren werden Horversuche mit MOBRIR-basierter Auralisation als Referenz durchgefuhrt. Sowohl fur die MOBRIR- als auch fur die SRD-ARIR-basierte Auralisation wurde das Ikosaeder- Lautsprecherarray (IKO) als Quelle hoherer Ordnung eingesetzt. Die Ergebnisse des Horversuchs zeigen, dass die vorgeschlagene SRD-ARIR-Methode vergleichbare Qualitat wie die Alternativen, die auf Messungen in derselben akustischen Umgebung basieren, erreicht.
URL https://phaidra.kug.ac.at/o:108846
BetreuerInnen Höldrich, R., Eckel, G., Spors, S.