Head-related transfer function measurements
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1998
Department
Major/Subject
Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka
Mcode
S-89
Degree programme
Language
en
Pages
134
Series
Abstract
Tässä työssä käsitellään laajalti suuntakuulon keskeisiä perusasioita sekä sen tieteellistä tutkimista ns. HRTF:ien (HRTF, head-related transfer function) avulla. Ihmisen kuulojärjestelmä havaitsee kolmiulotteisesti äänilähteiden suunnan ja etäisyyden korvien välisten, s.o. interauraalisten, aika- ja tasoerojen sekä ylävartalon ja pään aiheuttaman äänen värittymisen avulla. Näiden suuntakuulon vihjeiden, joko mitattujen tai mallinnettujen, yhteisvaikutuksesta käytetään englanninkielistä termiä "HRTF". Se kuvaa vapaassa kentässä tärykalvolle saapuvan äänen muokkautumista tulosuunnan funktiona. Tämä on ns. binauraalisen teknologian peruslähtökohta, ja sen lukuisat sovellukset ulottuvat kuulon perustutkimuksesta virtuaalijärjestelmien äänentoistoon, kuten ääntä hyödyntäviin käyttöjärjestelmiin (ns. auditory display). Useimmissa käytännön ratkaisuissa HRTF:t mallinnetaan digitaalisuotimilla. Työ kuvaa yksityiskohtaisesti luodun korkealuokkaisen automatisoidun HRTF-mittausjärjestelmän ja mittauskäytännön. Kaiuttomassa huoneessa mitattiin 66 koehenkilöä 252:sta äänen tulosuunnasta, 1,9 m etäisyydellä seitsemästä äänilähteestä. Lisäksi tehtiin lähikenttämittauksia horisontaalitasolla, 0,7 m etäisyydellä. Koehenkilö sijoitettiin tarkasti erityiselle mittaustuolille, ja pienoismikrofonit asetettiin tulpattujen korvakäytävien suulle. Tietokone, joka myös synnytti herätteen, ohjasi koko mittausmenettelyä. Kattavassa analyysissä verrataan saatuja, hyvin toistettavia tuloksia aikaisemmin esitettyihin suuntakuulon malleihin ja teorioihin sekä ansiokkaaseen vertailututkimukseen kirjallisuudessa. Vasteissa havaitaan suurin koehenkilöiden välinen ero yli 6..7 kHz:n taajuuksilla, äänilähteen sijaitessa lähempänä vastakkaista korvaa. HRTF:ien suuntariippuvuus esiintyy voimakkaana resonanssirakenteena 1..2 kHz suuremmilla taajuuksilla. Matalammilla taajuuksilla vasteet tasoittuvat eikä ylävartalo ja pää aikaansaa äänen värittymistä. Interauraalinen tasoero kasvaa äänilähteen etäisyyden pienetessä. Poistamalla polvi- ja pyöritinheijastukset aikavasteita lyhentämällä mittaustulokset vastaavat erittäin hyvin vertailututkimuksen arvoja.Description
Supervisor
Karjalainen, MattiKeywords
acoustic and audio measurement, akustiset ja audiomittaukset, auralization, auralisaatio, binaural technology, binauraalinen teknologia, digital signal processing, digitaalinen signaalinkäsittely, head-related transfer function, HRTF, spatial hearing, suuntakuulo, 3-D sound, 3-D ääni