Ismar 2014: Efficient Personalized HRTF for Hifi Spatial Sound

AR bezieht sich nicht nur auf visuelle Eindrücke, auch Audiosignale können virtuell hinzugefügt werden. Das kann zum Beispiel eine Rolle spielen bei der Einbettung von Filmen oder Tonspuren in eine Marketing-Augmentierung. Ein sich bewegendes Objekt verändert die wahrgenommene akustische Frequenz beim Beobachter abhängig von dessen Blickpunkt. Um komplexe Immersionen für AR und VR zu erzeugen, muss dies ebenfalls berücksichtigt werden.

Ein 3D-Gittermodell des Hörerkopfes ermöglicht die Erstellung eines akustischen Fingerabdrucks, der HRTF.

Für effektive Psychoakustik spielt die Form des Kopfes und vor allem das Außenohr eine große Rolle.

In einer weiteren Abstraktion ist es möglich mit Tönen zu echolokalisieren, so dass wir uns anhand der Geräuschkulisse alleine orientieren können. Psychoakustisch sind wir in der Lage Töne zu interpretieren, die unser Gehirn zu komplexen Strukturen zusammenfasst. So können wir die Richtung, die Distanz und sogar Oberflächenbeschaffenheit hören.

Die Head Related Transfer Function (HRTF) berechnet den psychoakustischen Filter zwischen Original-Soundquelle und Ohr, der die Eigenschaften des umgebenden Raums berücksichtigt. Damit HRTF funktionieren kann, muss die Funktion an die Höreigenschaften des individuellen Nutzers angepasst werden. Früher wurde dies mit Messungen am Rezipienten geeicht. Die University of North Carolina sucht einen anderen, einfacheren Ansatz. Über einfache Fotos erzeugen die Wissenschaftler ein 3D-Gittermodell des Hörerkopfes. Diese visuellen Scans insbesondere des Außenohres dienen als Grundlage für eine Simulation. In ihr werden mittels komplexer Algorithmen eine individuelle HRTF ermittelt. Die gesamte Berechnung der Funktion benötigt viele Rechenminuten, selbst auf einer Multi-Desktop-Maschine. Ist die HRTF aber erstmal berechnet, kann sie fortab in allen Anwendungen benutzt werden.

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