Kolloquium - Details zum Vortrag
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Diplom-Vortrag: Vergleichende Untersuchungen von Verfahren zur statischen und dynamischen Messung von kopfbezogenen Impulsantworten
Thilo Nordhoff
4. November 2013
10:30 Uhr
Hörsaal 4G IKS
Die Messung von kopfbezogenen Impulsantworten (oder sog. Head-Related Transfer Functions, HRTFs) ermöglicht die binaurale Wiedergabe von Sprach- oder Audiodateien in einer virtuellen räumlichen Umgebung. Üblicherweise wird die Messung von HRTFs für diskrete Winkel mittels einer statischen Messung durchgeführt. Durch eine sich anschließende Interpolation werden die HRTFs für die fehlenden Positionen ermittelt.
Im Rahmen von vorangegangenen Arbeiten ist ein neuartiges, dynamisches Verfahren entwickelt und untersucht worden, welches die Aufzeichnung von HRTFs mit quasi-kontinuierlicher Winkelauflösung bei gleichzeitig minimalem Messaufwand ermöglicht. Durch den Einsatz von alternativen Messsignalen, wie z.B. den perfekten Sweeps, ist dieses Verfahren weiter verbessert worden. Für das binaurale Rendering hat es sich in der Praxis als günstig erwiesen, aus dem quasi-kontinuierlichen Set von kopfbezogenen Impulsantworten lediglich einen Teil zu verwenden. Die Winkelauflösung kann dabei so hoch gehalten werden, dass einfachste Ansätze zur Überblendung zwischen den Impulsantworten ausreichend sind. Durch diese Vorgehensweise nähert sich das Verfahren der dynamischen Messung dem des statischen Verfahrens mit Interpolation an.
Im Rahmen dieser Arbeit ist eine vergleichende Untersuchung von Verfahren zur statischen und dynamischen Messung von kopfbezogenen Impulsantworten mit unterschiedlichen Anregungssignalen vorgenommen worden. Die Frage nach der Qualität, der Komplexität, der Verzerrung und der Durchführbarkeit der Messungen stand hierbei im Vordergrund. Als Grundlage dienten zunächst mehrere stationäre Messreihen in unterschiedlichen reflexionsarmen Räumen, die in enger Kooperation mit dem Institut für Technische Akustik der RWTH Aachen durchgeführt wurden. Hier zeigte sich im Vergleich das traditionell eingesetzte exponentielle Sweep-Signal durch besseres SNR-Verhalten und akustische Vorteile als besonders geeignet.Simulativ wurden die Verfahren in Bezug auf ihr dynamisches Verhalten und ihr Störverhalten untersucht. Es konnten gezielt definierte Störungen in Form von additivem Rauschen auf Signale und Übertragungsverhalten eingebracht werden. Hierbei zeigte sich in allen Simulationen ein klarer Vorteil für die Verwendung von perfekten Sweep-Signalen. Sowohl die inverse Faltung wie auch die NLMS-Adaption liefern gleichsam die besten Ergebnisse und zeigen die beste Robustheit gegenüber Störungen.
