Simulation und Implementation eines Audio Interface in Wellenfeldsynthese

Michael Strauß

Diplomarbeit (pdf 7.595KB)

In dieser Arbeit wird eine Applikation beschrieben, die es BildschirmbenutzerInnen ermöglicht, ohne den Gebrauch von Kopfhörern in ein dreidimensionales Schallfeld einzutauchen. Die Berechnung der Wiedergabesignale erfolgt durch Kombination der Wellenfeldsynthese mit verschiedenen Gewichtungsmethoden. Der entscheidende Vorteil gegenüber herkömmlichen Lautsprecher-Konfigurationen (Stereo, Surround) liegt in der Lösung vom "sweet spot", denn die Lokalisation der von einem holophonen System abgebildeten Quellen ergibt sich auf natürliche Art durch Beugung des Schalls um den Kopf. Da bei lautsprecherbasierten Methoden die rechenintensive Anpassung an die kopfbezogenen Übertagungsfunktionen (HRTF's) entfällt, liefert ein PC ausreichende Leistung zur Berechnung der Gewichte in Echtzeit. Der Algorithmus dazu ist in der grafischen Programmiersprache Pure Data implementiert. Für das Design der Hardware notwendige theoretische Informationen über Anordnungen, Abstrahlverhalten, Bandbreite von Lautsprecher-Arrays liefert die Simulation der Ausbreitung von Schallfeldern in MATLAB. Neben numerischen Ergebnissen bietet das Simulationsprogramm auch grafische Methoden zur Beurteilung der Qualität des reproduzierten Schallfeldes.