Influence of translatory motion of listeners on the perception of virtual acoustic environments
Final Report Abstract
Das Forschungsprojekt hatte das Ziel, den Einfluss translatorischer Bewegungen auf die Wahrnehmung von virtuellen Schallquellen in binauralen Auralisationen zu untersuchen. Insbesondere Erkenntnisse über die Rolle früher Raumreflexionen in der menschlichen Wahrnehmung und damit über die Relevanz und die benötigte physikalische Genauigkeit in der positionsdynamischen Binauralauralisation sollten hier gewonnen werden. Hierbei wurde zunächst untersucht, inwiefern sich verschiedene diskrete Positionen innerhalb eines Raums in ihrer Wahrnehmung unterscheiden. Der Fokus der Untersuchungen lag dabei vornehmlich auf ’kleine’ Räume. Dabei wurde festgestellt, dass vor allem die Ausrichtung der Schallquellen, aufgrund der Abstrahlcharakteristik, für deutlich wahrnehmbare Unterschiede in der Akustik zwischen verschiedenen Positionen führen können. In akustischen Szenarien, in denen eine Schallquelle vornehmlich auf den Hörer gerichtet ist, verdeckt hingegen der Direktschall feine Unterschiede in den Reflexionsmustern verschiedener Positionen. Es wurden daher auch Untersuchungen durchgeführt, in denen systematische Vereinfachungen der Reflexionsmuster in Auralisationen getestet wurden. Dabei zeigte sich, dass sich für Szenarien mit starken Direktschall effiziente Algorithmen im Rendering der virtuellen akustischen Umgebung anwenden lassen. Ein weiteres Arbeitspaket beschäftigte sich zusätzlich mit Fragen zur Raumwahrnehmung im Falle selbsterzeugter Geräusche eines Hörers. Als Szenario wurde hier die Detektierbarkeit einer naheliegenden Wand mittels Sprache betrachtet. Allgemein zeigte sich, dass vor allem Hörerfahrung und Expertise für die Wahrnehmbarkeit und Interpretierbarkeit raumakustischer Unterschiede, erzeugt durch translatorische Bewegung, eine entscheidende Rolle spielen. In diesem Zusammenhang zeigte sich auch, dass bereits etablierte Testmethoden und etwa auch standardisierte physikalische Parameter zur Beschreibung der Phänomene nur bedingt geeignet waren. Es wurde daher auch eine neue Testmethode zur qualitativen Evaluierung positionsdynamischer Binauralauralisationen entwickelt. Im Rahmen des Projekts wurden viele Datensätze gesammelt und erzeugt, welche im Internet für weitere Forschungszwecke bereitstehen. Weiterhin wurde das, im Vorfeld für das Projekt erstellte, Auralisations-Framework pyBinSim während des Projekts weiterentwickelt und steht als Open-Source online zur Verfügung. Wichtige Erkenntnisse des Projektes wurden in allgemeinverständlicher Form als Tutorial auf der 150. AES Convention 2021 vorgestellt, als Video auf Youtube (https://youtu.be/aBOZudhP2Qs) öffentlich verfügbar. Aus den Ergebnissen des Projekts lassen sich eine Reihe künftiger Forschungsvorhaben formulieren. Etwa der Einfluss der frühen Reflexionen, besonders in kleinen Räumen, auf die Wahrnehmung benötigt weitere Forschung.
Publications
- ”Plausibility of an Interactive Approaching Motion towards a Virtual Sound Source Based on Simplified BRIR Sets”, 144. AES Convention, Mailand, Italien, Mai 2018
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A. Neidhardt, C. Schneiderwind und F. Klein
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