On the plausibility of simplified acoustic room representations for listener translation in dynamic binaural auralizations

Medientyp: E-Book; Hochschulschrift

Titel: On the plausibility of simplified acoustic room representations for listener translation in dynamic binaural auralizations

Beteiligte: Neidhardt, Annika [VerfasserIn]; Brandenburg, Karlheinz [AkademischeR BetreuerIn]; Pörschmann, Christoph [AkademischeR BetreuerIn]; Weinzierl, Stefan [AkademischeR BetreuerIn]

Körperschaft: Technische Universität Ilmenau

Erschienen: Ilmenau: Universitätsbibliothek, [2023?]

Umfang: 1 Online-Ressource (167 Seiten); Diagramme, Illustrationen

Sprache: Englisch

DOI: 10.22032/dbt.57596

Identifikator:

RVK-Notation: ZN 6880 : Technik der audiovisuellen Medien

Schlagwörter: Binaurales Hören > Wiedergabetechnik > Virtuelle Realität > Erweiterte Realität > Mixed Reality

Entstehung:

Hochschulschrift: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2023

Anmerkungen: Tag der Verteidigung: 25.05.2023

Beschreibung: Diese Doktorarbeit untersucht die Wahrnehmung vereinfachter akustischer Raumrepräsentationen in positionsdynamischer Binauralwiedergabe für die Hörertranslation. Die dynamische Binauralsynthese ist eine Audiowiedergabemethode zur Erzeugung räumlicher auditiver Illusionen über Kopfhörer für virtuelle, erweiterte und gemischte Realität (VR/AR/MR). Dabei ist es nun eine typische Anforderung, immersive Inhalte in sechs Freiheitsgraden (6DOF) zu erkunden. Dynamische binaurale Schallfeldimitationen mit hoher physikalischer Genauigkeit zu realisieren, ist meist mit sehr hohem Rechenaufwand verbunden. Frühere psychoakustische Studien weisen jedoch darauf hin, dass Menschen eine begrenzte Empfindlichkeit gegenüber den Details des Schallfelds haben, insbesondere im späten Nachhall. Dies birgt das Potential physikalischer Vereinfachungen bei der positionsdynamischen Auralisation von Räumen. Beispielsweise wurden Konzepte vorgeschlagen, die auf der perzeptiven Mixing Time oder der Hörbarkeitsschwelle von frühen Reflexionen basieren, für welche jedoch eine gründliche psychoakustische Bewertung noch aussteht. Zunächst wurde ein Aufbau zur positionsdynamischen Raumauralisation implementiert und evaluiert. Daran untersucht die Arbeit wesentliche Systemparameter wie die erforderliche räumliche Auflösung eines Positionsrasters für die dynamische Anpassung. Da allgemein etablierte Testmethoden zur wahrnehmungsbezogenen Bewertung von räumlichen auditiven Illusionen unter Berücksichtigung interaktiver Hörertranslation fehlten, untersucht die Arbeit verschiedene Ansätze zur Messung der Plausibilität. Auf dieser Grundlage werden physikalische Vereinfachungen im Verlauf des Schallfeldes in positionsdynamischen binauralen Auralisationen der Raumakustik untersucht. Für die Hauptexperimente wurden binaurale Raumimpulsantworten (BRIRs) entlang einer Linie für die Hörertranslation in einem eher trockenen Hörlabor und einem halligen Seminarraum ähnlicher Größe gemessen. Die erstellten Datensätze enthalten Szenarien von Hörerbewegungen auf eine virtuelle Schallquelle zu, daran vorbei, davon weg oder dahinter. Darüber hinaus betrachten die Untersuchungen zwei Extremfälle der Quellenorientierung, um die Auswirkungen einer Variation der Schallquellenrichtcharakteristik zu berücksichtigen. Die BRIR-Sätze werden systematisch bearbeitet und vereinfacht, um die Auswirkungen auf die Wahrnehmung zu bewerten. Insbesondere das Konzept der perzeptiven Mixing Time und manipulierte räumlich-zeitliche Muster früher Reflexionen dienten als Testfälle in den psychoakustischen Studien. Die Ergebnisse zeigen ein hohes Potential für Vereinfachungen, unterstreichen aber auch die Relevanz der genauen Imitation prominenter früher Reflexionen. Die Ergebnisse bestätigen auch das Konzept der wahrnehmungsbezogenen Mixing Time für die betrachteten Fälle der positionsdynamischen binauralen Wiedergabe. Die Beobachtungen verdeutlichen, dass gängige Testszenarien für Auralisierungen, Interpolation und Extrapolation nicht kritisch genug sind, um allgemeine Schlussfolgerungen über die Eignung der getesteten Rendering-Ansätze zu ziehen. Die Arbeit zeigt Lösungsansätze auf.

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