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TU Berlin

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Abhörhinweis!

Bitte verwenden Sie zum Abhören des hier präsentierten binauraleren Audiomaterials Kopfhörer. Das Material wurde gering vorgefiltert, um auf typischen Studiokopfhörern mit Diffusfeldentzerrung einen natürlichen Klangeindruck zu gewährleisten.

Motion Tracked Binaural Sound – Klangliche Evaluation

Variante mit Rauschen



Variante mit Streichquartett



Projektbeschreibung

Das MTB-Verfahren (Motion-Tracked-Binaural Sound) wurde 2004 von Algazi et al. (J. Audio Eng. Soc., Vol. 52, No. 11, p. 1142-1156) vorgestellt. Es ist ein neuartiges, kopfbezogenes mehrkanaliges Mikrofonaufnahmeverfahren. Das MTB-Verfahren verwendet eine Anzahl Mikrofone, die horizontal gleichabständig auf einem Trennkörper angebracht sind. Unter Verwendung eines (typischerweise) runden, etwa kopfgroßen Trennkörpers ähnelt es damit einer ‚Rundum‘-Variante des Kugelflächenmikrofons von Schoeps.

Der Trennkörper führt zu akustischen Abschattungen und örtlichen/zeitlichen Versätzen in den Mikrofonsignale womit die Aufnahmen ‚binaurale‘ Merkmale wie Laufzeit- und Pegeldifferenzen enthalten. Die rotationssymmetrische Konstruktion ermöglicht zudem eine dynamische Audiowiedergabe: Dazu werden einem Hörer zunächst die Signale je zweier auf dem Trennkörper gegenüber platzierter Mikrofone per Kopfhörer präsentiert. Gleichzeitig werden die horizontalen Kopfdrehungen des Hörers mittels eines head trackers in Echtzeit verfolgt. Dreht der Hörer seinen Kopf, werden die aktuellen Signale gegen die, der seinen Ohren dann am nächsten liegenden zwei Mikrofone ausgetauscht (s. Bild).

Lupe

Wird dieser Austausch kontinuierlich und in Echtzeit vorgenommen, wie es mit heutigen Methoden der Signalverarbeitung möglich ist, kann sich – wie bei herkömmlicher dynamischer Binauraltechnik –  ein nahezu natürlicher Höreindruck einstellen: Schallquellen werden bei Kopfbewegungen außerhalb des Kopfes und mit fester Position wahrgenommen. Je nach Anzahl der eingesetzten Mikrofone und Art des Überblendens bei neuen Kopforientierungen kann das Verfahren zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.

Beschränkungen der Abbildungsqualität ergeben sich vor allem durch das Fehlen der Außenohren und durch den fixen Durchmesser des Trennkörpers. So beobachtet man bei der MTB-Wiedergabe häufig Probleme mit der vertikalen Richtungswahrnehmung und der Stabilität der Schallquellenortung. Als besonders vorteilhaft ist jedoch zu werten, dass MTB das derzeitig einzige Verfahren darstellt, das reale Szenen mit nachträglich individualisierbaren dynamischen binauralen Cues aufnehmen kann. Zudem ist es möglich, das MTB-Livesignal oder dessen Aufzeichnung gleichzeitig und unabhängig für beliebig viele Hörer aufzubereiten.

Anwendungsbereiche des MTB-Verfahren ergeben sich damit bei der Dokumentation von Klanginstallationen, bei der Forschung an Soundscapes, als interaktives, immersives und dabei datensparsames Audioübertragungsformat für Live-Übertragungen oder bei der akustischen Lokalisation im Hochseeeinsatz (Studie der TU Berlin, des IFAA Aachen und des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie).

Die vorliegenden drei Klangbeispiele stammen aus einer Studie des Fachgebiets, in der erstmals empirisch und systematisch die klanglichen Auswirkungen der beim MTB-Verfahren verwendeten Mikrofonanzahl, des Interpolationsverfahrens und des Inhalts untersucht wurden. Die Videos zeigen den MTB-Player, eine am Fachgebiet entwickelte Wiedergabesoftware für MTB-Signale. Die Animation rechts unten zeigt die aktuelle Kopforientierung des Hörers, die sich beim Erstellen der Videos kontinuierlich änderte. Im oberen Bereich der Videos sind die Ergebnisse der erwähnten Studie dargestellt. Das eingeblendete Highlighting soll es erleichtern, sich einen schnellen Überblick über die wesentlichsten dargestellten Effekte zu verschaffen. Da die gefundenen Effekte auch inhaltsabhängig sind, existiert das Video in drei Varianten (für eine Quelle mit rosa Rauschen, vier Instrumente eines Streichquartetts, einen Sprecher (in Bearbeitung)). Zunächst werden die Unterschiede von fünf Überblendungsverfahren - bei konstant hoher Mikrofonanzahl (24) und geordnet nach steigender durchschnittlicher Qualität - demonstriert. Danach wird der beim dritten Interpolationsverfahren am deutlichsten ausgeprägte Effekt der Mikrofonanzahl hörbar gemacht. Abschließend wird das beste Überblendungsverfahren vorgeführt, bei dem zudem kaum noch eine Abhängigkeit der subjektiv empfundenen Qualität von der Anzahl der verwendeten Mikrofone gezeigt werden konnte.

Zusatzinformationen / Extras

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