Transaural Audio - Die Wiedergabe von binauralen Signalen über Lautsprecher

Binaural Audio ist eine Technik die versucht die auditive Wahrnehmung eines realen Schallereignisses virtuell nachzubilden. Als Grundlage dient die Erkenntnis, dass die zwei Ohren des Menschen als r\"aumliche Filter dienen.

Binaurale Audiowiedergabe über Kopfhörer versucht die auditive Wahrnehmung einer räumlich spatialisierten Klangquelle nachzubilden. Dabei wird das Audiosignal einer zu spatialisierenden virtuellen Schallquelle mit den entsprechenden richtungsabhängigen räumlichen Filtern, den sogenannten Außenohrübertragungsfunktionen (engl. head-related transfer function, HRTF) gefaltet, welche die Übertragungsfunktion von Schallquelle zum linken bzw. rechten Ohr nachbilden. Die HRTF beinhalten somit alle relevanten Lokalisationsindizes, wie zum Beispiel die interaurale Laufzeitdifferenz (engl. interaural time difference, ITD), die interaurale Pegeldifferenz (engl. interaural level difference, ILD), sowie spektrale Eigenschaften. Aufgrund der stark abweichenden menschlichen Anatomie (wie z. B. die Form der Ohrmuschel und des Kopfes) weisen die HRTF starke interindividuelle Unterschiede auf. Außenohrübertragungsfunktionen werden meist gemessen oder mittels BEM (boundary element methode) simuliert.

Binaural kodierte Signale können auch über Lautsprecher wiedergegeben werden. Hierbei muss das Übersprechen von den Lautsprechern auf das jeweils gegenüberliegende Ohr verhindert werden (engl. cross-talk cancellation).

Ziel dieses Projekts ist es die Abbildungsgenauigkeit und Klangqualität der aus der Literatur bekannten uneterschiedlichen Implementierungsformen zu verbessern. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Regularisierung der zu invertierenden Matrizen. Die unterschiedlichen Implementierungsformen werden in Matlab simuliert und in der Echtzeitumgebung Max/Msp (Cycling’74) implementiert.