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Master-Vortrag: Analyse und Modifikation binauraler akustischer Szenen

Christoph Weyer
Mittwoch, 16. Januar 2019
11:00 Uhr
Hörsaal 4G

Binauraulaufnahmen ermöglichen eine Reproduktion der interaulen Merkmale einer akustischen Szene und damit des räumlichen Höreindrucks. Entsprechende Aufnahmen können zum Beispiel mit einem Kunstkopf erzeugt werden. Da der Kunstkopf während der Aufnahme jedoch statisch ist, nimmt er die interauralen Merkmale nur für eine bestimmte Drehung des Kopfes auf. Bewegt der Hörer nun bei der Wiedergabe seinen Kopf, wird der räumliche Höreindruck abgeschwächt, da sich die interauralen Merkmale nicht wie in einer realen akustischen Szene in Abhängigkeit der Drehung des Kopfes verändern.

Der von Nagel und Jax entwickelte Binaural-Cue-Adaption-Algorithmus (BCA-Algorithmus) adaptiert die interauralen Merkmale in der Kunstkopfaufnahme entsprechend der aktuellen Kopfrotation des Hörers. Die Kopfrotation wird dabei mit einem Headtracker gemessen. Nagel und Jax zeigen, dass dadurch der räumliche Höreindruck verbessert wird. Der Algorithmus verzerrt den Klang des Signals jedoch auch auf unerwünschte Weise.

In der vorliegenden Arbeit werden diese Verzerrungen des Klangs analysiert. Es wird gezeigt, dass Nachhall die Verzerrungen des Klangs verursachen kann, da er vom Algorithmus nicht korrekt verarbeitet wird. Die Verzerrungen des Klangs schlagen sich zumindest teilweise in Verzerrungen des Power Spectrums nieder.

Auf dieser Erkenntnis aufbauend werden zwei Verfahren zur Verbesserung des BCA-Algorithmus entwickelt und evaluiert: Eine Abtrennung und separate Verarbeitung des Halls mittels einer von He für Binauralsignale modifizierten Primary-Ambient Extraction und eine Entzerrung des Signals aufgrund der empirisch ermittelten Verzerrungen des Power Spectrums. Während die in der Arbeit vorgestellte Implementierung der modifizierten Primary-Ambient Extraction aufgrund starker Audioartefakte insgesamt keine Verbesserung des Klangs ermöglicht, zeigt die Entzerrung Potential zur Verbesserung des Algorithmus.

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