Binaurale Resynthese akustischer Umgebungen. Technologie und perzeptive Evaluation

Vortrag zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Naturwissenschaften an der Fakultät I – Geisteswissenschaften
der Technischen Universität Berlin. Berlin, 19. Mai 2014.

Transcript

1. 1 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Binaurale Resynthese akustischer Umgebungen. Technologie und perzeptive Evaluation Alexander Lindau, MA. Von der Fakultät I – Geisteswissenschaften der Technischen Universität Berlin zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Naturwissenschaften – Dr. rer. nat. – genehmigte Dissertation Vortrag und wissenschaftlichen Aussprache Promotionsausschuss: Vorsitzender: Prof. Dr. Hans-Liudger Dienel Gutachter: Prof. Dr. Stefan Weinzierl Gutachter: Prof. Dr. Michael Vorländer Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 19. Mai 2014
2. 2 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group [1] Møller, H. (1992): "Fundamentals of Binaural Technology", in: Applied Acoustics, Bd. 36(3-4), S. 171-218 Motivation  „Theorem“ der Binauraltechnik[1]  Synthese beliebiger Schallfelder  Geringer Aufwand  Hohe Realitätsnähe
3. 3 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Motivation – Anwendungen binauraler Simulationen  Untersuchungen des Höreindrucks in verschiedenen Aufführungssälen
4. 4 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Motivation – Anwendungen binauraler Simulationen  Untersuchungen des Einflusses der Akustik auf die musikalische Aufführung
5. 5 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Motivation – Anwendungen binauraler Simulationen  Untersuchungen des Höreindrucks medialer Wiedergabeverfahren © Auro Technologies
6. 6 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Motivation – Anwendungen binauraler Simulationen  Vergleichende auditive Bewertung alternativer Schallfeldsyntheseverfahren © Iosono GmbH WFS © Ville Pulkki VBAP © Franz Zotter Ambisonics Panning Binaurale Referenzaufnahme
7. 7 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Geschichtliches „Oscar“ Hammer und Snow (1932), Bell Labs Kürer, Plenge und Wilkens (1969)
8. 8 BRIR-Messung Dynamische Binauralsynthese – Stand der Forschung Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group
9. 9 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Dynamische Binauralsynthese – Stand der Forschung
10. 10 BRIR-Messung Filterung Audiosignale BRIR- Daten- satz Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Dynamische Binauralsynthese – Stand der Forschung
11. 11 BRIR-Messung Filterung Audiosignale BRIR- Daten- satz head tracking Wiedergabe Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Dynamische Binauralsynthese – Stand der Forschung
12. 12 Perzeptive Evaluation von VAES – Stand der Forschung Bewertungen anhand: (1) Einzelner, ausgewählte auditiver Wahrnehmungsqualitäten,  Lokalisation,  VH-Vertauschung,  Klangverfärbung …  © Møller, 1997 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group
13. 13 Perzeptive Evaluation von VAES – Stand der Forschung Bewertungen anhand: (1) Einzelner, ausgewählte auditiver Wahrnehmungsqualitäten,  Lokalisation,  VH-Vertauschung,  Klangverfärbung … (2) Allgemeiner Maße der Simulationsgüte,  Unterschied, Gefallen, Realismus, oder © Møller, 1997 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group © ITU
14. 14 Perzeptive Evaluation von VAES – Stand der Forschung Bewertungen anhand: (1) Einzelner, ausgewählte auditiver Wahrnehmungsqualitäten,  Lokalisation,  VH-Vertauschung,  Klangverfärbung … (2) Allgemeiner Maße der Simulationsgüte,  Unterschied, Gefallen, Realismus, oder (3) Differenzierter Kataloge auditiver Wahrnehmungsqualitäten. Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group © ITU © Møller, 1997
15. 15 Publikationen  Kumulative Dissertation  13 Einzelpublikationen  7 Konferenzbeiträge mit begutachteter Kurzfassung  3 Konferenzbeiträge mit Peer-Review  3 Aufsätze in wissenschaftlichen Fachjournalen mit Peer-Review Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group
16. 16 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Optimierung binauraler Aufnahmetechnik Lindau, A.; Weinzierl, S. (2006): “FABIAN - An Instrument for Software- based Measurement of Binaural Room Impulse Responses in Multiple Degrees of Freedom”, in: Tagungsband der 24.Tonmeistertagung. Leipzig, S. 621-625 Lindau, A.; Klemmer, M.; Weinzierl, S. (2008): “Zur binauralen Simulation verteilter Schallquellen”, in: Fortschritte der Akustik. Tagungsband der 34. Deutschen Jahrestagung für Akustik. Dresden, S. 897-898 Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proceedings of the EAA Symposium on Auralization. Espoo
17. 17 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Optimierung binauraler Aufnahmetechnik Lindau, A.; Weinzierl, S. (2006): “FABIAN - An Instrument for Software- based Measurement of Binaural Room Impulse Responses in Multiple Degrees of Freedom”, in: Tagungsband der 24.Tonmeistertagung. Leipzig, S. 621-625 Lindau, A.; Klemmer, M.; Weinzierl, S. (2008): “Zur binauralen Simulation verteilter Schallquellen”, in: Fortschritte der Akustik. Tagungsband der 34. Deutschen Jahrestagung für Akustik. Dresden, S. 897-898 Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proceedings of the EAA Symposium on Auralization. Espoo
18. 18 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland
19. 19 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland
20. 20 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland
21. 21 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland anechoic studio hall anechoic studio hall anechoic studio hall 0 5 10 15 20 25 30 35 BRIR resolution [°] horizontal vertical lateral N = 21 N = 23
22. 22 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland anechoic studio hall anechoic studio hall anechoic studio hall 0 5 10 15 20 25 30 35 BRIR resolution [°] horizontal vertical lateral N = 21 N = 23
23. 23 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland anechoic studio hall anechoic studio hall anechoic studio hall 0 5 10 15 20 25 30 35 BRIR resolution [°] horizontal vertical lateral N = 21 N = 23
24. 24 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland anechoic studio hall anechoic studio hall anechoic studio hall 0 5 10 15 20 25 30 35 BRIR resolution [°] horizontal vertical lateral N = 21 N = 23
25. 25 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland
26. 26 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland horizontal vertical lateral 1 lateral 2 horizontal vertical lateral 1 lateral 2 0 5 10 15 20 25 30 35 BRIR resolution [°] noise guitar N = 20
27. 27 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland
28. 28 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eben wahrnehmbare Winkelauflösung bei Kopfbewegungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo, Finland
29. 29 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Optimierung binauraler Wiedergabetechnik Lindau, A.; Hohn, T.; Weinzierl, S. (2007): “Binaural Resynthesis for Comparative Studies of Acoustical Environments”, in: Tagungsband der 122. AES Convention. Wien, Beitrag Nr. 7032 Lindau, A.; Brinkmann, F. (2012): “Perceptual Evaluation of Headphone Compensation in Binaural Synthesis Based on Non-individual Recordings”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(1/2), S. 54-62 Erbes, V.; Schultz, F.; Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): „An extraaural headphone system for optimized binaural reproduction“, in: Fortschritte der Akustik. Tagungsband der 38. DAGA. Darmstadt, S. 313-314 Lindau, A.; Estrella, J.; Weinzierl, S. (2010): “Individualization of Dynamic Binaural Synthesis by Real Time Manipulation of the ITD”, in: Tagungsband der 128. AES Convention. London, Beitrag Nr. 8088 Lindau, A. (2009): “The Perception of System Latency in Dynamic Binaural Synthesis”, in: Fortschritte der Akustik. Tagungsband der 35. NAG/DAGA, Internationale Konferenz für Akustik, Rotterdam, S. 1063-1066 Lindau, A.; Roos, S. (2010): “Perceptual Evaluation of Discretization and Interpolation for Motion-Tracked Binaural (MTB-) Recordings”, in: Tagungsband der 26.Tonmeistertagung. Leipzig, S. 680-701 Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), S. 887-898
30. 30 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Optimierung binauraler Wiedergabetechnik Lindau, A.; Hohn, T.; Weinzierl, S. (2007): “Binaural Resynthesis for Comparative Studies of Acoustical Environments”, in: Tagungsband der 122. AES Convention. Wien, Beitrag Nr. 7032 Lindau, A.; Brinkmann, F. (2012): “Perceptual Evaluation of Headphone Compensation in Binaural Synthesis Based on Non-individual Recordings”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(1/2), S. 54-62 Erbes, V.; Schultz, F.; Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): „An extraaural headphone system for optimized binaural reproduction“, in: Fortschritte der Akustik. Tagungsband der 38. DAGA. Darmstadt, S. 313-314 Lindau, A.; Estrella, J.; Weinzierl, S. (2010): “Individualization of Dynamic Binaural Synthesis by Real Time Manipulation of the ITD”, in: Tagungsband der 128. AES Convention. London, Beitrag Nr. 8088 Lindau, A. (2009): “The Perception of System Latency in Dynamic Binaural Synthesis”, in: Fortschritte der Akustik. Tagungsband der 35. NAG/DAGA, Internationale Konferenz für Akustik, Rotterdam, S. 1063-1066 Lindau, A.; Roos, S. (2010): “Perceptual Evaluation of Discretization and Interpolation for Motion-Tracked Binaural (MTB-) Recordings”, in: Tagungsband der 26.Tonmeistertagung. Leipzig, S. 680-701 Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), S. 887-898
31. 31 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 © Vorländer, 2008
32. 32 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 © Vorländer, 2008
33. 33 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 © Vorländer, 2008
34. 34 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898
35. 35 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898
36. 36 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898
37. 37 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898
38. 38 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 Ergebnisse N = 10 (netto)
39. 39 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 Ergebnisse N = 10 (netto)
40. 40 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 Ergebnisse N = 10 (netto)
41. 41 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Effiziente Nachhalldarstellung bei binauraler Raumsimulation Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 Ergebnisse Modellierung N = 10 (netto)
42. 42 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Perzeptive Evaluation von VAEs Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810
43. 43 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Perzeptive Evaluation von VAEs Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810
44. 44 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Plausibel: „Eine Simulation die nicht von der Erwartung an ein entsprechendes reales Ereignis unterschieden werden kann.“ Operationalisierung: Ja/Nein-Test Auswertung: Signalentdeckungstheorie, t-Tests Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810
45. 45 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Treppen Treppen Rang Parkett FABIAN 9.5 m 13.4 m War das ein simulierter Lautsprecher? Bühne
46. 46 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Ausgangszustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert 100 % Lautsprecher präsentiert 100 % N = 11
47. 47 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Ausgangszustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert 100 % Lautsprecher präsentiert 100 % N = 11 pHIT : 51.06 % pMiss : 48.94 %
48. 48 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Ausgangszustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert 100 % Lautsprecher präsentiert 100 % N = 11 pHIT : 51.06 % pFA : 39.88 % pMiss : 48.94 % pCR : 60.12 %
49. 49 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Ausgangszustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert 100 % Lautsprecher präsentiert 100 % N = 11 pHIT : 51.06 % pFA : 39.88 % pMiss : 48.94 % pCR : 60.12 %
50. 50 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Ausgangszustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert 100 % Lautsprecher präsentiert 100 % N = 11 pHIT : 51.06 % pFA : 39.88 % pMiss : 48.94 % pCR : 60.12 %
51. 51 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Ausgangszustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert 100 % Lautsprecher präsentiert 100 % Verbesserter Zustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert pHIT : 35.33 % pMiss : 64.67 % 100 % Lautsprecher präsentiert pFA : 33.54 % pCR : 66.46 % 100 % N = 11 N = 11 pHIT : 51.06 % pFA : 39.88 % pMiss : 48.94 % pCR : 60.12 %
52. 52 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Plausibilität virtueller akustischer Umgebungen Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Ausgangszustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert 100 % Lautsprecher präsentiert 100 % Verbesserter Zustand Simulation detektiert (“Ja”) Lautsprecher detektiert (“Nein”) Σ Simulation präsentiert pHIT : 35.33 % pMiss : 64.67 % 100 % Lautsprecher präsentiert pFA : 33.54 % pCR : 66.46 % 100 % N = 11 N = 11 pHIT : 51.06 % pFA : 39.88 % pMiss : 48.94 % pCR : 60.12 %
53. 53 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Perzeptive Evaluation von VAEs Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Brinkmann, F.; Lindau, A.; Vrhovnik, M.; Weinzierl, S. (2014): “Assessing the Authenticity of Individual Dynamic Binaural Synthesis”, in: Tagungsband des EAA Joint Auralization and Ambisonics Symposium, Berlin, S. 62-68
54. 54 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Authentizität virtueller akustischer Umgebungen Authentisch: „Eine Simulation die nicht von einem gegebenen Vergleichsstimulus unterschieden werden kann.“ Operationalisierung: ABX-Test Auswertung: Erkennungsraten, Binomialtests Brinkmann, F.; Lindau, A.; Vrhovnik, M.; Weinzierl, S. (2014): “Assessing the Authenticity of Individual Dynamic Binaural Synthesis”, in: Tagungsband des EAA Joint Auralization and Ambisonics Symposium, Berlin, S. 62-68
55. 55 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Authentizität virtueller akustischer Umgebungen Brinkmann, F.; Lindau, A.; Vrhovnik, M.; Weinzierl, S. (2014): “Assessing the Authenticity of Individual Dynamic Binaural Synthesis”, in: Tagungsband des EAA Joint Auralization and Ambisonics Symposium, Berlin, S. 62-68 N = 9 Versuchsaufbau Ergebnisse Verbliebene spektrale Abweichung zwischen Simulation und Realität
56. 56 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Authentizität virtueller akustischer Umgebungen Brinkmann, F.; Lindau, A.; Vrhovnik, M.; Weinzierl, S. (2014): “Assessing the Authenticity of Individual Dynamic Binaural Synthesis”, in: Tagungsband des EAA Joint Auralization and Ambisonics Symposium, Berlin, S. 62-68 N = 9 Versuchsaufbau Ergebnisse Verbliebene spektrale Abweichung zwischen Simulation und Realität
57. 57 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Authentizität virtueller akustischer Umgebungen Brinkmann, F.; Lindau, A.; Vrhovnik, M.; Weinzierl, S. (2014): “Assessing the Authenticity of Individual Dynamic Binaural Synthesis”, in: Tagungsband des EAA Joint Auralization and Ambisonics Symposium, Berlin, S. 62-68 N = 9 Versuchsaufbau Ergebnisse Verbliebene spektrale Abweichung zwischen Simulation und Realität
58. 58 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Perzeptive Evaluation von VAEs Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), S. 804-810 Brinkmann, F.; Lindau, A.; Vrhovnik, M.; Weinzierl, S. (2014): “Assessing the Authenticity of Individual Dynamic Binaural Synthesis”, in: Tagungsband des EAA Joint Auralization and Ambisonics Symposium, Berlin, S. 62-68 Lindau, A.; Erbes, V.; Lepa, S.; Maempel, H.-J.; Brinkmann, F.; Weinzierl, S. (2014): “A Spatial Audio Quality Inventory for Virtual Acoustic Environments (SAQI)”, delegiert zu Spezialausgabe der Acta Acustica united with Acustica
59. 59 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Qualitätsinventar für virtuelle akustische Umgebungen Lindau, A.; Erbes, V.; Lepa, S.; Maempel, H.-J.; Brinkman, F.; Weinzierl, S. (2014): “A Spatial Audio Quality Inventory for Virtual Acoustic Environments (SAQI)”, delegiert zu Spezialausgabe der Acta Acustica
60. 60 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Qualitätsinventar für virtuelle akustische Umgebungen Lindau, A.; Erbes, V.; Lepa, S.; Maempel, H.-J.; Brinkman, F.; Weinzierl, S. (2014): “A Spatial Audio Quality Inventory for Virtual Acoustic Environments (SAQI)”, delegiert zu Spezialausgabe der Acta Acustica Kategorie Auditive Qualität Klangfarbe (8) Klangfarbe hell-dunkel, Klangfarbliche Ausprägung im Höhen-/Mitten-/Tiefenbereich, Schärfe, Rauigkeit, Kammfilterartigkeit, Metallische Klangfarbe Tonalität (3) Tonhaltigkeit, Tonhöhe, Dopplereffekt Geometrie (10) Richtung Azimut/Elevation, Vorn-Hinten-Lage, Entfernung, Tiefen-, Breiten-, Höhenausdehnung, Externalisierungsgrad, Lokalisierbarkeit, Räumliches Zerfallen Raumeindruck (3) Nachhallstärke, Nachhalldauer, Nachhallumhüllung Zeitverhalten (7) Vorechos, Nachechos, Zeitliches Zerfallen, Knackigkeit, Wiedergabegeschwindigkeit, Szenenablauf, Reaktionsschnelligkeit Dynamikverhalten (3) Lautheit, Dynamik, Kompressoreffekte Artefakt (7) Tonhaltiges/Impulshaftes/Rauschhaftes Fremdgeräusch, Fremdquelle, Geisterquelle, Verzerrungen, Vibration Allgemeines (7) (Globaler) Unterschied, Klarheit, Sprachverständlichkeit, Natürlichkeit, Präsenz, Gefallen, Sonstiges
61. 61 Diskussion Antworten auf die Ausgangsfrage: Eignet sich die Binauralsynthese als universelle und transparente akustische Referenzsimulation?  Wesentliche Probleme des bisherigen Stands der Technik identifiziert  Verbesserungen erreicht und empirisch belegt  Plausibilität nichtinividueller binauraler Simulation gezeigt  Authentizität individueller binauraler Simulation episodisch gezeigt  Bei Nutzung als in simu Referenz müssen v.a. systematischen auditive Abweichungen bekannt sein … Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group
62. 62 Diskussion Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eingeladener Vortrag zum Forum Acusticum, 2014, Krakow, PL Nichtindividuelle BS vs. Realität N = 9
63. 63 Diskussion Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eingeladener Vortrag zum Forum Acusticum, 2014, Krakow, PL Nichtindividuelle BS vs. Realität N = 9
64. 64 Diskussion Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eingeladener Vortrag zum Forum Acusticum, 2014, Krakow, PL Nichtindividuelle BS vs. Realität N = 9
65. 65 Diskussion Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Eingeladener Vortrag zum Forum Acusticum, 2014, Krakow, PL Nichtindividuelle BS vs. Realität N = 9
66. 66 Diskussion Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Individuelle BS vs. Realität N = 9 Eingeladener Vortrag zum Forum Acusticum, 2014, Krakow, PL
67. 67 Diskussion Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Individuelle BS vs. Realität N = 9 Eingeladener Vortrag zum Forum Acusticum, 2014, Krakow, PL
68. 68 Diskussion Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Individuelle BS vs. Realität N = 9 Eingeladener Vortrag zum Forum Acusticum, 2014, Krakow, PL
69. 69 Ausblick  Spektrale post hoc Individualisierung der nichtindivduellen Simulation  Weitere Verbesserung der individuellen Simulation begrenzt  Vollständige Transparenz nur mit vollständiger Individualisierung  Generische Verfahren die post hoc Individualisierung erlauben:  Opto-numerische HRTF-Genese und SIMO-Aufnahmetechnik Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group © Bernschütz © Jin 2014
70. 70 Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. alexander.lindau@tu-berlin.de
71. 71 Literatur (1) Lindau, A.; Weinzierl, S. (2006): “FABIAN - An Instrument for Software-based Measurement of Binaural Room Impulse Responses in Multiple Degrees of Freedom”, in: Proc. of the 24th Tonmeistertagung. Leipzig, pp. 621- 625 (2) Lindau, A.; Klemmer, M.; Weinzierl, S. (2008): “Zur binauralen Simulation verteilter Schallquellen”, in: Proc. of the 34th DAGA (in: Fortschritte der Akustik). Dresden, pp. 897-898 (3) Lindau, A.; Weinzierl, S. (2009): “On the Spatial Resolution of Virtual Acoustic Environments for Head Movements in Horizontal, Vertical, and Lateral Direction”, in: Proc. of the EAA Symposium on Auralization. Espoo (4) Lindau, A.; Hohn, T.; Weinzierl, S. (2007): “Binaural Resynthesis for Comparative Studies of Acoustical Environments”, in: Proc. of the 122nd AES Convention. Vienna, preprint no. 7032 (5) Lindau, A.; Brinkmann, F. (2012): “Perceptual Evaluation of Headphone Compensation in Binaural Synthesis Based on Non-individual Recordings”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(1/2), pp. 54-62 (6) Erbes, V.; Schultz, F.; Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): „An extraaural headphone system for optimized binaural reproduction“, in: Proc. of the 38th DAGA (in: Fortschritte der Akustik). Darmstadt, pp. 313-314 (7) Lindau, A.; Estrella, J.; Weinzierl, S. (2010): “Individualization of Dynamic Binaural Synthesis by Real Time Manipulation of the ITD”, in: Proc. of the 128th AES Convention. London, preprint no. 8088 (8) Lindau, A. (2009): “The Perception of System Latency in Dynamic Binaural Synthesis”, in: Proc. of the 35th NAG/DAGA, International Conference on Acoustics (in: Fortschritte der Akustik). Rotterdam, pp. 1063-1066 (9) Lindau, A.; Kosanke, L.; Weinzierl, S. (2012): “Perceptual Evaluation of Model- and Signal-based Predictors of the Mixing Time in Binaural Room Impulse Responses”, in: J. Audio Eng. Soc., 60(11), pp. 887-898 (10) Lindau, A.; Roos, S. (2010): “Perceptual Evaluation of Discretization and Interpolation for Motion-Tracked Binaural (MTB-)Recordings”, in: Proc. of the 26th Tonmeistertagung. Leipzig, pp. 680-701 (11) Lindau, A.; Weinzierl, S. (2012): “Assessing the Plausibility of Virtual Acoustic Environments”, in: Acta Acustica united with Acustica, 98(5), pp. 804-810 (12) Brinkmann, F.; Lindau, A.; Vrhovnik, M.; Weinzierl, S. (2014): “Assessing the Authenticity of Individual Dynamic Binaural Synthesis”, in: Proc. of EAA Joint Auralization and Ambisonics Symposium, Berlin, p. 62-68, (13) Lindau, A.; Erbes, V.; Lepa, S.; Maempel, H.-J.; Brinkmann, F.; Weinzierl, S. (2014): “A Spatial Audio Quality Inventory for Virtual Acoustic Environments (SAQI)”, delegiert zu Spezialausgabe der Acta Acustica Fachgebiet Audiokommunikation Audio communication group