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e+i Elektrotechnik und Informationstechnik
Erschienen in: e & i Elektrotechnik und Informationstechnik 3/2021

04.05.2021 | Review

Von Fotos zu personalisierter räumlicher Audiowiedergabe

verfasst von: Katharina Pollack, Fabian Brinkmann, Piotr Majdak, Wolfgang Kreuzer

Erschienen in: e+i Elektrotechnik und Informationstechnik | Ausgabe 3/2021

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Zusammenfassung

Der Umgebungsschall wird von unserem Körper gefiltert, ehe er unsere Gehörgänge erreicht. Diese räumliche Filterung wird mit den sogenannten head-related transfer functions (HRTFs) beschrieben und ermöglicht unserem Gehör, Informationen über unsere Umgebung aus dem Schallfeld zu extrahieren. Eine genaue Kenntnis personenspezifischer HRTFs ist für personalisierte Kopfhörerwiedergabe essenziell, zum Beispiel in Systemen zur Darbietung hochqualitativer virtueller Realität. Während bisher personenspezifische HRTFs vorwiegend akustisch gemessen wurden, erlaubt die hohe Rechenleistung heutiger Computersysteme eine Alternative in der Form der numerischen Berechnung von HRTFs. Dabei können HRTFs auf dreidimensionaler Geometrien (3D-Geometrien) von Kopf und Ohrmuscheln der Testperson berechnet werden. Die 3D-Geometrien wiederum können, unter Einhaltung gewisser Bedingungen, sogar aus zweidimensionalen Fotos (2D-Fotos) der Testperson berechnet werden. In diesem Artikel stellen wir den aktuellen Stand der Forschung zur personenspezifischen Berechnung der HRTFs vor – von 2D-Fotos über 3D-Geometrien bis hin zu HRTFs.
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Fußnoten
1
Hier wurde Metashape 1.0 (Agisoft, Russia, https://​www.​agisoft.​com) verwendet.
 
Literatur
1.
2.
Algazi, V. R., Avendano, C., Duda, R. O. (2001): Elevation localization and head-related transfer function analysis at low frequencies. J. Acoust. Soc. Am., 109(3), 1110–1122. CrossRef
3.
Baumgartner, R., Reed, D. K., Tóth, B., Best, V., Majdak, P., Colburn, H. S., Shinn-Cunningham, B. (2017): Asymmetries in behavioral and neural responses to spectral cues demonstrate the generality of auditory looming bias. Proc. Natl. Acad. Sci., 114(36), 9743–9748. CrossRef
4.
Blauert, J. (1997): Spatial hearing: the psychophysics of human sound localization. Cambridge: MIT Press.
5.
Brinkmann, F., Dinakaran, M., Pelzer, R., Grosche, P., Voss, D., Weinzierl, S. (2019): A cross-evaluated database of measured and simulated HRTFs including 3D head meshes, anthropometric features, and headphone impulse responses. J. Audio Eng. Soc., 67(9), 705–718. https://​doi.​org/​10.​17743/​jaes.​2019.​0024. CrossRef
6.
Brinkmann, F., Lindau, A., Weinzierl, S., van de Par, S., Müller-Trapet, M., Opdam, R., Vorländer, M. (2017): A high resolution and full-spherical head-related transfer function database for different head-above-torso orientations. J. Audio Eng. Soc., 65(10), 841–848. https://​doi.​org/​10.​17743/​jaes.​2017.​0033. CrossRef
7.
Burton, A., Miller, G. (1971): The application of integral equation methods to the numerical solution of some exterior boundary-value problems. Proc. R. Soc. Lond. Ser. A, Math. Phys. Sci., 323(1553), 201–210. MathSciNetMATH
8.
Carlile, S. (1996): Virtual auditory space: generation and applications. Austin: RG Landes. 1996. CrossRef
9.
Coifman, R., Rokhlin, V., Wandzura, S. (1993): The fast multipole method for the wave equation: a pedestrian prescription. IEEE Antennas Propag. Mag., 35(3), 7–12. CrossRef
10.
11.
12.
Hanrahan, P., Krueger, W. (1993): Reflection from layered surfaces due to subsurface scattering. In Proceedings of the 20th annual conference on computer graphics and interactive techniques (S. 165–174).
13.
Jin, C. T., Guillon, P., Epain, N., Zolfaghari, R., Van Schaik, A., Tew, A. I., Hetherington, C., Thorpe, J. (2013): Creating the Sydney York morphological and acoustic recordings of ears database. IEEE Trans. Multimed., 16(1), 37–46. CrossRef
14.
Kazhdan, M., Bolitho, M., Hoppe, H. (2006): Poisson surface reconstruction. In Proceedings of the fourth eurographics symposium on geometry processing (Bd. 7).
15.
Kreuzer, W., Majdak, P., Chen, Z. (2009): Fast multipole boundary element method to calculate head-related transfer functions for a wide frequency range. J. Acoust. Soc. Am., 126(3), 1280–1290. CrossRef
16.
17.
Majdak, P., Balazs, P., Laback, B. (2007): Multiple exponential sweep method for fast measurement of head-related transfer functions. J. Audio Eng. Soc., 55, 623–637.
18.
Majdak, P., Noisternig, M. (2015): Aes69-2015: Aes standard for file exchange-spatial acoustic data file format. In Audio Engineering Society.
19.
Marburg, S. (2002): Six boundary elements per wavelength: is that enough? J. Comput. Acoust., 10(01), 25–51. CrossRef
20.
Møller, H., Sørensen, M. F., Hammershøi, D., Jensen, C. B. (1995): Head-related transfer functions of human subjects. J. Audio Eng. Soc., 43(5), 300–321.
21.
Pollack, K., Majdak, P., Furtado, H. (2020): A parametric pinna model for the calculations of head-related transfer functions. In Proceedings of forum acusticum, Lyon.
22.
Reichinger, A., Majdak, P., Sablatnig, R., Maierhofer, S. (2013): Evaluation of methods for optical 3-d scanning of human pinnas. In 2013 international conference on 3D vision-3DV 2013 (S. 390–397). New York: IEEE Press. CrossRef
23.
24.
Saad, Y. (2000): Iterative methods for sparse linear systems. 2. ed. Philadelphia: SIAM.
25.
Takemoto, H., Mokhtari, P., Kato, H., Nishimura, R., Iida, K. (2012): Mechanism for generating peaks and notches of head-related transfer functions in the median plane. J. Acoust. Soc. Am., 132(6), 3832–3841. CrossRef
26.
Treeby, B. E., Pan, J., Paurobally, R. M. (2007): An experimental study of the acoustic impedance characteristics of human hair. J. Acoust. Soc. Am., 122(4), 2107–2117. CrossRef
27.
Ullman, S., Brenner, S. (1979): The interpretation of structure from motion. Proc. R. Soc. Lond. B, Biol. Sci., 203(1153), 405–426. Publisher: Royal Society. CrossRef
28.
Vorländer, M. (2008): Auralization: fundamentals of acoustics, modelling, simulation, algorithms and acoustic virtual reality.
29.
Wright, D., Hebrank, J. H., Wilson, B. (1974): Pinna reflections as cues for localization. J. Acoust. Soc. Am., 56(3), 957–962. CrossRef
30.
Xie, B. (2013): Head-related transfer function and virtual auditory display. Plantation: J. Ross Publishing.
31.
32.
Ziegelwanger, H., Majdak, P., Kreuzer, W. (2015): Numerical calculation of listener-specific head-related transfer functions and sound localization: microphone model and mesh discretization. J. Acoust. Soc. Am., 138(1), 208–222. CrossRef
33.
Ziegelwanger, H., Reichinger, A., Majdak, P. (2013): Calculation of listener-specific head-related transfer functions: effect of mesh quality. In Proceedings of meetings on acoustics (Bd. 19, S. 050017). Montreal: ASA.
Metadaten
Titel
Von Fotos zu personalisierter räumlicher Audiowiedergabe
verfasst von
Katharina Pollack
Fabian Brinkmann
Piotr Majdak
Wolfgang Kreuzer
Publikationsdatum
04.05.2021
Verlag
Springer Vienna
Erschienen in
e+i Elektrotechnik und Informationstechnik / Ausgabe 3/2021
Print ISSN: 0932-383X
Elektronische ISSN: 1613-7620
DOI
https://doi.org/10.1007/s00502-021-00891-4

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