Masterarbeit - Details

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Algorithmen zur binauralen Schallquellenlokalisation in komplexen akustischen Umgebungen

Betreuer: Sebastian Nagel

Themengebiet: Signalverarbeitung

Kategorie: Masterarbeit

Status: Offene Arbeit

Tools: Matlab

Aufgabenstellung:

Ein binaurales Aufnahmesystem, z. B. ein Kunstkopf, kann in einer akustischen Umgebung Schallsignale so aufzeichnen, wie sie auch an den Ohren einer Person ankommen würden. Unter anderem durch die Unterschiede zwischen den Signalen an beiden Ohren, die sogenannten binaural cues, erhält ein Zuhörer bei Wiedergabe über Kopfhörer einen räumlichen Eindruck und kann einzelne Schallquellen in der ursprünglichen Szene unterscheiden und orten. Zur Ortung in der horizontalen Ebene dienen Lautstärke- und Laufzeitunterschiede (Interaural Level Differences, ILDs und Interaural Time Differences, ITDs).

Am Institut werden zur Zeit Verfahren erforscht, für die Informationen über die aufgenommene Szene aus den Signalen gewonnen werden müssen. Im Rahmen einer vorangegangenen Masterarbeit wurden bereits Algorithmen untersucht, die anhand der ITDs und ILDs einen Schalleinfallswinkel in der Horizontalebene relativ zum Aufnahmesystem bestimmen. Dabei konnte auch gezeigt werden, dass insbesondere in komplexen akustischen Szenarien mit Nachhall und mehreren Quellen nicht mehr alle Zeit-Frequenz-Komponenten verlässliche binaurale Cues enthalten, so dass falsche Winkel geschätzt werden.


Ziel der ausgeschriebenen Abschlussarbeit ist es, geeignete Maßnahmen zu entwickeln, die die Robustheit der Richtungsschätzung in solchen Szenarien verbessern. Ein Ansatz dafür ist die gezielte Selektion und Kombination der verlässlichen Cues. Dazu könnten u.a. weitere binaurale Cues, insbesondere die interaurale Kohärenz, sowie monaurale Cues ausgewertet und/oder statistische Modelle verwendet werden. Bei Interesse werden nähere Einzelheiten gerne in einem persönlichen Gespräch erläutert.

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