Bachelorarbeit - Details

Optimierung von Übersprechkompensationsfiltern für die binaurale Wiedergabe über Lautsprecher

Betreuer:Tobias Kabzinski

Themengebiet: Signalverarbeitung, Binaural Audio, Crosstalk Cancellation

Kategorie: Bachelorarbeit (BA)

Status: Laufende Arbeit

Tools: Matlab

Aufgabenstellung

Bei der Wiedergabe von Binauralaufnahmen über Kopfhörer gelangt das Binauralsignal für das linke bzw. rechte Ohr direkt und ausschließlich an das linke bzw. rechte Ohr. Bei Wiedergabe über Lautsprecher hingegen gelangt auch Schall vom rechten Lautsprecher zum linken Ohr und umgekehrt. Daher wird in diesem Fall eine Übersprechkompensation (Crosstalk Cancellation, CTC) benötigt, um dem linken und rechten Ohr ausschließlich das für das jeweilige Ohr bestimmte Binauralsignal zuzuführen. Die vier zugehörigen Übertragungsfunktionen (L → L, L → R, R → L, R → R) können für eine feste Position des Zuhörers gemessen und somit als bekannt vorausgesetzt werden.

Typischerweise beinhalten die resultierenden CTC-Filter sehr hohe Verstärkungen. Dies birgt Nachteile und ist unerwünscht. Deshalb wird bei der Filterberechnung eine sog. Regularisierungskonstante eingeführt, um die maximale Verstärkung zu begrenzen. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine frequenzabhängige
Regularisierung untersucht werden. Die Filter sollen dabei im Sinne einer maximal zulässigen spektralen Verfärbung optimal gewählt werden. Hierfür liegt bereits ein analytisches Modell für Freifeldbedingungen vor, welches auf selbst gemessene Übertragungsfunktionen überführt und erweitert werden soll. Die Implementierung erfolgt in Matlab. Darüber hinaus soll der Einfluss von leichten Kopfbewegungen auf die spektralen Verfärbungen untersucht werden. Dazu sind Algorithmen zu entwickelt, die robustere CTC-Filter aus einer Vielzahl von Messungen der vier Übertragungsfunktionen für verschiedene Positionen bestimmen. Zur Evaluierung der Ergebnisse soll ein Vergleich mit bestehenden Methoden zur  CTC-Filterbestimmung durchgeführt werden. Dies kann sowohl über objektive Maße als auch über Hörversuche geschehen.

Auf Grund des möglichen Themenumfangs ist eine Bearbeitung sowohl im Rahmen einer Bachelorarbeit als auch einer Masterarbeit möglich. Bei Interesse werden nähere Einzelheiten gerne in einem persönlichen Gespräch erläutert.

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