Skip to main content

2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

9. Psychoakustische Schallfeldsynthese

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Ansätze zur Schallfeldsynthese zielen darauf ab, ein gewünschtes Schallfeld zu erzeugen. Konventionell sind diese Ansätze physikalisch motiviert. Akustische Eigenschaften definieren das gewünschte Schallfeld. Auf die technische Umsetzung folgt eine wahrnehmungsbezogene Bewertung des Hörerlebnisses. Die psychoakustische Schallfeldsynthese, wie sie in diesem Kapitel vorgestellt wird, verfolgt ein anderes Paradigma. Hier bestimmen die psychoakustischen Eigenschaften das gewünschte Schallfeld. Dieses Paradigma erlaubt die Implementierung von Hörschwellen und Integrationszeiten des Gehörs in die Herleitung des Schallfeldsynthesekerns. Dies ermöglicht eine unhörbare Reduzierung der zeitlichen, räumlichen und spektralen Auflösung. Das Ergebnis ist ein natürliches, räumliches Hörerlebnis und eine präzise Schallquellenlokalisation für mehrere Hörer bei vergleichsweise geringem Rechenaufwand und unhörbaren Synthesefehlern.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
Siehe z. B. Wittek (2007), Wittek et al. (2004), Wierstorf et al. (2017), Ahrens et al. (2010), Geier et al. (2010), Wierstorf et al. (2013), Spors et al. (2013), Lindau et al. (2014), Ahrens (2015), Wierstorf (2014), Böhlke und Ziemer (2017a, b).
 
2
Siehe Berkhout (1988).
 
3
Siehe z. B. Zwicker und Fastl (1999), S. 138 und Bader (2013), S. 325.
 
4
Für eine Diskussion der Integrationszeit siehe z. B. Ziemer (2017c) und psychoakustische Studien von Zwicker und Fastl (1999), von Bismarck (1974), Aures (1985) und Daniel und Weber (1997).
 
5
Eine ausführliche Übersicht über physikalische Maße zur Erklärung der wahrgenommenen Breite von Schallquellen findet sich in Ziemer (2017a).
 
6
Erörtert auch in Abschn. 4.​1, nach Grantham (1986).
 
7
Siehe z. B. Internationale Organisation für Normung/Internationale Elektrotechnische Kommission (1993), Brandenburg und Stoll (1994).
 
8
Siehe Ziemer (2009, 2011a, b, c, d, 2014, 2015b, 2016, 2017b, 2018) Ziemer und Bader (2015a, b, c, d, 2017).
 
9
Siehe Fletcher und Rossing (2008), S. 395, mit den Plots aus Meyer (2009), S. 163 ff.
 
10
Übersetzt aus Ajdler et al. (2008), S. 157.
 
11
Siehe Bader (2014), S. 1181 f.
 
12
Dies wird z. B. in Ziemer (2014), Ziemer und Bader (2015a), Ziemer (2015a) und Ziemer (2017a) gezeigt.
 
13
Siehe z. B. de Vries (1996) und Ahrens und Spors (2009).
 
14
Siehe de Vries (1996), S. 1123.
 
15
Eine Übersicht über Regularisierungsmethoden bei inversen Problemen in der räumlichen Audiotechnik findet sich in Bai et al. (2017).
 
16
Siehe Fischer et al. (2016), Bader (2013), S. 253 f. und S. 159–163, Fletcher (1978), Dubnov und Rodet (2003), Jensenius et al. (2010), Patel (2002), Kap. 3 für Details zu den genannten Beispielen.
 
17
Dies wurde in Simulationen in Ziemer (2011a) nachgewiesen.
 
18
Wie in Abschn. 6.​2 kurz erörtert und in Ziemer (2017a) ausführlicher dargestellt.
 
19
Einen Überblick über Fensterungen findet man z. B. in Nuttal (1981). Beispiele für Fenster-Funktionen finden Sie in einem YouTube-Video auf https://​tinyurl.​com/​y7nfgfd8.
 
20
Man beachte, dass der sehr steile Einschwingvorgang ganz am Anfang der ursprünglichen Zeitreihe in beiden manipulierten Versionen verloren geht. Dies ist hauptsächlich auf den Precedence-Fade zurückzuführen. Der ist eine Methode zur Verbesserung der Quellenlokalisierung im Rahmen der psychoakustischen Schallfeldsynthese. Sie wird in Abschn. 9.3.3 ausführlich erläutert.
 
21
Manchmal wird ASW sogar als die auditive Wahrnehmung einer Quelle definiert, die breiter ist als ihre optische Größe, siehe z. B. Blau (2004), S. 720.
 
22
Siehe Freyman et al. (1997).
 
23
In Cusack und Carlyon (2004), S. 23 wird beschrieben, dass Musikensembles Asynchronitäten zwischen 30 und 50 ms aufweisen. Dennoch wird dies vom Publikum nicht wahrgenommen, wahrscheinlich weil die sequenzielle Gruppierung – wie in Abschn. 4.​5.​1 erörtert wurde-mehr Aufmerksamkeit auf sich zieht als die gleichzeitige Gruppierung, so dass Details zum Timing verloren gehen.
 
24
Siehe z. B. Litovsky et al. (1997) und Tregonning und Martin (2015).
 
25
Siehe z. B. Fastl (2010), Blauert (2008), Spors et al. (2013), Ziemer (2018).
 
26
Erläutert in Abschn. 4.​4.​2, hauptsächlich basierend auf Hall (2008), S. 343, Davis (2007), S. 750 und Ross et al. (2007).
 
Literatur
Zurück zum Zitat Ahrens J (2015) Perceptual evaluation of the diffuseness of synthetic late reverberation created by wave field synthesis at different listening positions. In: Fortschritte der Akustik – DAGA 2015. Berlin Ahrens J (2015) Perceptual evaluation of the diffuseness of synthetic late reverberation created by wave field synthesis at different listening positions. In: Fortschritte der Akustik – DAGA 2015. Berlin
Zurück zum Zitat Ahrens J, Spors S (2009) Sound field reproduction employing non-omnidirectional loudspeakers. In: Audio engineering society convention 126 Ahrens J, Spors S (2009) Sound field reproduction employing non-omnidirectional loudspeakers. In: Audio engineering society convention 126
Zurück zum Zitat Ahrens J, Geier M, Spors S (2010) Perceptual assessment of delay accuracy and loudspeaker misplacement in wave field synthesis. In: Audio engineering society convention 128 Ahrens J, Geier M, Spors S (2010) Perceptual assessment of delay accuracy and loudspeaker misplacement in wave field synthesis. In: Audio engineering society convention 128
Zurück zum Zitat Blauert J (2008) 3-d-Lautsprecher-Wiedergabemethoden. In: Fortschritte der Akustik – DAGA 2008. Dresden, S. 25–26 Blauert J (2008) 3-d-Lautsprecher-Wiedergabemethoden. In: Fortschritte der Akustik – DAGA 2008. Dresden, S. 25–26
Zurück zum Zitat Fastl H (2010) Praktische Anwendungen der Psychoakustik. In: Fortschritte der Akustik – DAGA 2010. Berlin, S 5–10 Fastl H (2010) Praktische Anwendungen der Psychoakustik. In: Fortschritte der Akustik – DAGA 2010. Berlin, S 5–10
Zurück zum Zitat Fletcher NH, Rossing TD (2008) The physics of musical intstruments, 2. Aufl. Springer, New York Fletcher NH, Rossing TD (2008) The physics of musical intstruments, 2. Aufl. Springer, New York
Zurück zum Zitat Geier M, Wierstorf H, Ahrens J, Wechsung I, Raake A, Spors S (2010) Perceptual evaluation of focused sources in wave field synthesis. In: Audio engineering society convention 128, London Geier M, Wierstorf H, Ahrens J, Wechsung I, Raake A, Spors S (2010) Perceptual evaluation of focused sources in wave field synthesis. In: Audio engineering society convention 128, London
Zurück zum Zitat Hall DE (2008) Musikalische Akustik. Ein Handbuch. Schott, Mainz Hall DE (2008) Musikalische Akustik. Ein Handbuch. Schott, Mainz
Zurück zum Zitat International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission (1993)ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG, IS11172–3, information technology – coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5 Mbit/s – part 3: audio International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission (1993)ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG, IS11172–3, information technology – coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5 Mbit/s – part 3: audio
Zurück zum Zitat Jensenius AR, Wanderley MM, Rl G, Leman M (2010) Musical gestures. concepts and methods in research. In: Godøy RI, Leman M (Hrsg) Musical gestures. Sound, movement, and meaning. Routledge, New York, NY, S 12–35. https://doi.org/10.4324/9780203863411 Jensenius AR, Wanderley MM, Rl G, Leman M (2010) Musical gestures. concepts and methods in research. In: Godøy RI, Leman M (Hrsg) Musical gestures. Sound, movement, and meaning. Routledge, New York, NY, S 12–35. https://​doi.​org/​10.​4324/​9780203863411
Zurück zum Zitat Patel AD (2002) Music, language, and the brain. Oxford University Press, Oxford Patel AD (2002) Music, language, and the brain. Oxford University Press, Oxford
Zurück zum Zitat Tregonning A, Martin B (2015) The vertical precedence effect: utilizing delay panning for height channel mixing in 3d audio. In: Audio engineering society convention 139. New York/NY Tregonning A, Martin B (2015) The vertical precedence effect: utilizing delay panning for height channel mixing in 3d audio. In: Audio engineering society convention 139. New York/NY
Zurück zum Zitat Wierstorf H (2014) Perceptual assessment of sound field synthesis. PhD thesis. University of Technology Berlin, Berlin Wierstorf H (2014) Perceptual assessment of sound field synthesis. PhD thesis. University of Technology Berlin, Berlin
Zurück zum Zitat Wittek H (2007) Perceptual differences between wavefield synthesis and stereophony. PhD thesis. University of Surrey, Guilford Wittek H (2007) Perceptual differences between wavefield synthesis and stereophony. PhD thesis. University of Surrey, Guilford
Zurück zum Zitat Ziemer T (2011a) Wave field synthesis. theory and application. (magister thesis). University of Hamburg, Hamburg Ziemer T (2011a) Wave field synthesis. theory and application. (magister thesis). University of Hamburg, Hamburg
Zurück zum Zitat Ziemer T (2016) Implementation of the radiation characteristics of musical instruments in wave field synthesis application. PhD thesis. University of Hamburg, Hamburg Ziemer T (2016) Implementation of the radiation characteristics of musical instruments in wave field synthesis application. PhD thesis. University of Hamburg, Hamburg
Metadaten
Titel
Psychoakustische Schallfeldsynthese
verfasst von
Tim Ziemer
Copyright-Jahr
2023
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-26863-2_9

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.