Real-time auralization of time-varying sound fields with moving sound sources and listeners
Final Report Abstract
Die Fortschritte bestehen in drei innovativen Beiträgen zur Echtzeit-Auralisierung: a) Die Modellierung von Bewegung (Echtzeit-Eingabe von Positions- und Orientierungsdaten mit Interpolation und Prädiktion der Bewegungstrajektorien von Schallquellen und Hörern), b) die physikalisch-korrekte Bestimmung der Ausbreitungsdauer τ(t) mit Berücksichtigung der Szeneparameter zu deren Wirkungszeitpunkt sowie c) die Schaffung von Datenstrukturen für die zeitabhängige Beschreibung virtueller Szenen, wie z. B. Zeithistorien für Positionen und Orientierungen von Schallquellen und Hörern. Bewegungen mit stark variierenden Geschwindigkeiten (d.h. Beschleunigungen oder Verzögerungen) können durch einfache Bewegungsmodelle mit konstanten Geschwindigkeiten nicht adäquat beschrieben werden. Die Konsequenz sind deutliche Interpolationsfehler in Positionen und Geschwindigkeiten, welche zu hörbaren Artefakten führen können. Das CJ-Modell eignet sich hervorragend zur Modellierung solcher dynamischer Bewegungen und hält die Interpolationsfehler äußerst gering. Der Bewegungsschätzer muss jedoch an die jeweilige Bewegungscharakteristik angepasst werden. Angesichts der sehr verschiedenen Bewegungscharakteristiken (z.B. Auto vs. Zug), kann kein Standardverfahren angegeben werden. Zudem muss nach wie vor in weiteren Untersuchungen der Prädiktionsverfahren zunächst der Einfluss der Bewegungslatenz auf die Wahrnehmung geklärt werden. Neuartige im Projekt entwickelte Datenstrukturen zur Beschreibung virtueller Szenen erfüllen die Anforderungen der Echtzeit-Auralisierung.
Publications
- Zeitvariante Beschreibung virtueller Szenen für die Echtzeit-Auralisierung instationärer Schallfelder, 40. Deutsche Jahrestagung für Akustik (DAGA 2014), Oldenburg, Deutschland, 2014
Frank Wefers, Michael Vorländer
- Bewegungsprädiktion in der Echtzeit-Auralisierung dynamischer Schallfelder, 41. Deutsche Jahrestagung für Akustik (DAGA 2015), Nürnberg, Deutschland, 2015
Frank Wefers, Michael Vorländer
- Strategies for the real-time auralization of fast moving sound sources in interactive virtual environments. Internoise 2015, San Francisco, USA, 2015
F. Wefers, M. Vorländer
- Interactive Simulation of Aircraft Noise in Aural and Visual Virtual Environments. Applied Acoustics 101 (2016) 24–38
Sahai, A., Wefers, F., Pick, S., Stumpf, E., Vorländer, M., Kuhlen, T.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2015.08.002)
