Master Theses - Details

Source Localization Using Binaural and Monaural Cues

Betreuer:  Sebastian Nagel

Themengebiet: Signalverarbeitung, Binaurale Telefonie, Virtuelle Realität

Kategorie: Masterarbeit

Status: Laufende 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. Diese sog. Binauralsignale enthalten durch den akustischen Einfluss von Ohrmuschel, Kopf und Torso spezifische, von der Quellposition abhängige Merkmale. Durch diese Merkmale erhält der Zuhörer bei Wiedergabe über Kopfhörer einen räumlichen Eindruck.

Für ein immersives Hörerlebnis müssen die im Signal enthaltenen Merkmale an die Kopfbewegungen des Zuhörers angepasst werden. Am Institut wird zur Zeit ein Verfahren entwickelt, um diese Anpassung für bereits aufgezeichnete Binauralsignale zu ermöglichen. Dazu werden die in den Signalen enthaltenen Merkmale fortlaufend analysiert und modifiziert. Bisher wertet die Analyse lediglich binaurale Merkmale aus. Prinzipiell ist allein anhand binauraler Merkmale lediglich die Eingrenzung möglicher Quellpositionen auf einen sog. Cone of Confusion möglich, so dass das Verfahren bisher nur Schallquellen mit einem bekannten Elevationswinkel korrekt lokalisieren kann. Menschen nutzen hingegen zur Unterscheidung verschiedener Positionen auf demselben Cone of Confusion u.a. sogenannte monaurale Merkmale des Binauralsignals.

Ziel der Masterarbeit ist die Erweiterung des derzeit vorliegenden Verfahrens um eine Auswertung monauraler Merkmale, so dass durch kombinierte Auswertung binauraler und monauraler Merkmale verschiedene Quellpositionen auf einem Cone of Confusion unterschieden werden können. Dazu sind in einem ersten Schritt anhand eines HRTF-Datensatzes monaurale Merkmale zu identifizieren, die prinzipiell die Unterscheidung verschiedener Quellpositionen auf einem Cone of Confusion ermöglichen (z.B. Frequenzen von Peaks und Notches im Spektrum). Anschließend ist zu untersuchen, inwieweit sich diese Merkmale auch aus mit dem gleichen HRTF-Datensatz generierten Binauralsignalen extrahieren lassen. In diesen Signalen kann die HRTF nicht isoliert beobachtet werden, sondern nur in Kombination mit einem Quellsignal, so dass der Einfluss des Quellsignals geeignet berücksichtigt werden muss. Schließlich sollen die extrahierten monauralen und binauralen Merkmale so kombiniert werden, dass die Position der Schallquelle genauer bestimmt werden kann.

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