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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Erzeugung mehrkanaliger nachhallfreier Musiksignale für die Binauralsynthese

  • Bearbeiter: Martin Klemmer
  • Kontakt: martin.klemmerATgooglemail.com
  • Angemeldet am:
  • Eingereicht am:
  • Betreuer: Prof. Dr. Stefan Weinzierl / Alexander Lindau, MA.


Themenstellung

Die Auralisation binauraler Raumimpulsantworten erlaubt heutzutage eine Reproduktion akustischer Umgebungen, die bei leistungsfähigen Systemen nicht mehr von der Realität unterscheidbar ist. Im Rahmen eines größeren Forschungsprojekts soll diese Technik benutzt werden, um grundlegende Unterschiede in der Wahrnehmung von Musik in einer natürlichen akustischen Umgebung (Konzertsaal) und bei elektroakustischer Übertragung (mediale Rezeption) zu erforschen. Eine entscheidende Rolle für die Qualität der binauralen Simulation spielt hierbei das nachhallfreie Quellsignal, das als Stimulus für Hörversuche dient.

Im Rahmen der Magisterarbeit soll zunächst eine Datenbank exisiterender nachhallfreier Musik- und Sprachsignale und den technischen Bedingungen ihrer Erzeugung erstellt werden. Im reflexionsarmen Raum der TU soll eine nachhall- und weitgehend übersprechfreie, mehrkanalige und künstlerisch hochwertige Aufnahme mit Streichquartett und Sängerin entstehen. Schließlich soll in einem Hörversuch ermittelt werden, bei welcher räumlichen Konfiguration von akustischen Quellen eine Binauralsynthese mit separaten, von unterschiedlichen Quellpunkten aufgenommenen Raumimpulsantworten erforderlich ist.

Expose (PDF, 171,1 KB)


Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurde im ersten Teil ein Überblick über bestehende
nachhallfreie Aufnahmen gegeben. Dabei wurde eine Diskografie erstellt, die im
Anhang ersichtlich ist. Weiterhin wurde eine Datenbank mit den Aufnahmen angelegt,
die sich auf dem Server des Instituts für Audiokommunikation befindet.
Im Zuge der Arbeit wurde eine eigene nachhallfreie, mehrkanalige Aufnahme realisiert.

Dabei spielte das Reinhold Quartett, bestehend aus Dietrich Reinhold (1.
Violine), Tobias Haupt (2. Violine), Norbert Tunze (Viola) und Christoph Vietz
(Violoncello), alles Musiker des Gewandhausorchesters Leipzig, Stücke aus seinem
Repertoire. Aufgenommen wurde das Streichquartett G-Dur KV 80 „Lodi Quartett“
von W.A. Mozart, bestehend aus vier Sätzen, „Songs Of The Simple Truth“
von T. Zaufke, bestehend aus vier Liedern und zwei argentinische Tangos: „La vi
llegar“ von E. Francini und „EL 58“ von A. Nero. Zukünftig bilden diese Aufnahmen
das Quellmaterial für binaurale Simulationen räumlich ausgedehnter Klangquellen.

In einem zweiten Teil wurde eine Untersuchung zur Diskrimination räumlich ausgedehnter Schallquellen durchgeführt. Dabei wurde der Schwellwert zur Unterscheidung von Einzelquellen in Abhängigkeit von folgenden drei Einzelfaktoren gemessen:

  1. Quellenanzahl: Hierbei wurde festgestellt, dass sich die Quellenanzahl nicht auf den zur Unterscheidung erforderlichen Öffnungswinkel auswirkt.
  2. Entfernung: An dieser Stelle wurde herausgefunden, dass sich mit zunehmendem Diffusfeldanteil die Lokalisation zweier Quellen verschlechtert, allerdings nicht signifikant.
  3. Stimulustyp: Hier wurde bemerkt, dass der Audioinhalt die räumliche Lokalisation von Einzelquellen beeinflusst. Rauschpulse sind bei einem signifikant kleineren Winkel, gegenüber natürlichem Klangmaterial, besser räumlich getrennt wahrnehmbar.

Aus den Ergebnissen wurden zwei Kriterien für den Einsatz von separaten binauralen Auralisationen für Einzelquellen abgeleitet:

  1. Um zu garantieren, dass 50% der Hörer eine auditiv adäquate Simulation wahrnehmen, darf man zwei Schallquellen nur für Öffnungswinkel von 10° zu einem Quellort zusammenfassen. Dies ist eher als ökonomisches Kriterium aufzufassen.
  2. Möchte man realitätstreue Simulationen sicher garantieren, darf man bei 95% der Hörer nur Quellen mit einem Öffnungswinkel von 5° zu einem Quellort zusammenfassen. Dieses Kriterium ist eher als audiophil zu verstehen.

Die Erkenntnisse werden zukünftig dafür genutzt, um Aussagen darüber zu treffen,
für welche räumliche Konfigurationen es notwendig ist, Einzelschallquellen mit separat aufgenommenen BRIR-Datensätzen zu simulieren. Dadurch kann zum Einen
abgeschätzt werden, welche Situationen überhaupt zu einem hörbaren Unterschied
zwischen räumlich verteilten Schallquellen führen, zum Anderen kann wertvolle
Zeit bei der Generierung der BRIR-Datensätze eingespart werden.

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