Entwicklung eines drahtlosen, zeitvarianten Binauralsystems auf Ultraschallbasis

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer unidirektionalen Headtracker-Einheit eines schnurlosen Surround-Kopfhörers. Die Headtracker-Einheit basiert auf einer Ultraschallsendestrecke, welche die azimutale Kopfbewegung relativ zur Bezugsrichtung in Echtzeit erfasst. Die ermittelte Bewegung wird anschließend einer bestehenden Binauraleinheit für die räumliche Aufbereitung des dargebotenen Audiomaterials zugeführt. Der Kopfhörer ist als Teil eines kombinierten Audio/Video Unterhaltungssystems für Passagiere in Automobilen gedacht. Aufgrund des Einsatzortes ergibt sich die Forderung nach einer robusten und exakten Funktionsweise in akustisch sehr komplizierten Innenräumen. Hierbei gilt es negative Einflüsse von Reflexionen und Rauschen zu minimieren. Ferner sollte durch einen geeigneten Systemaufbau und die Wahl des Detektionsalgorithmus am schnurrlosen Kopfhörer ein niedriger Energieverbrauch und damit eine lange Betriebsdauer angestrebt werden.

Darüberhinaus soll das System die Möglichkeit bieten, für mehrere gleichzeitige Benutzer erweitert werden zu können. Die Kopfbewegungen der Anwender müssen in diesem Fall eindeutig separiert und sauber erfasst werden. Es werden verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt und diskutiert, wie diese Ziele konstruktiv umgesetzt werden können. Abschließend werden verschiedene Tracking-Algorithmen unter der Echtzeitsoftware Pure Data (PD) implementiert um die Funktionalität des neuen Headtracker-Systems nach verschiedenen Kriterien zu bewerten und mit einem bestehenden, drahtgebundenen System zu vergleichen.