Multi-Source Reverberation Enhancement Systems
No Thumbnail Available
Files
Koli_Aron_2023.pdf (806.63 KB) (opens in new window)
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2023-10-20
Department
Major/Subject
Mcode
ELEC1
Degree programme
Elektroniikka ja sähkötekniikka EST
Language
en
Pages
16
Series
Abstract
The exciting science of reverberation enhancement systems blends physical and analog, in order to create the best of both worlds in terms of live sound. Through analysis of state of the art research and simulations, this thesis explores the potential of a reverb enhancement system composed of several sound sources, with the goal of gauging its usefulness and practicality, as well as discussing methods for achieving one in practice.Vetenskapen gällande ekoförstärkningssystem blandar det fysiska och det analoga för att forma det bästa av båda världar i fråga om liveljud. Genom analys av toppmodern forskning samt simuleringar siktar detta kandidatarbete på att utforska potentialen för ekoförstärkningssystem med flera ljudkällor. Syftet är att mäta praktiska användbarheten med ett sådant system, samt att diskutera metoder för att ett sådant system skall kunna uppnås i verkligheten. Akustiska utrymmen, såsom konsertsalar, har traditionellt förlitat sig på rummets naturliga akustik för att överföra ljud effektivare till publiken. Utrymmets storlek, form och byggmaterial har stor påverkan på ljudet som en lyssnare i publiken hör. Eko uppstår när ljud reflekteras från väggarna, golvet och taket i ett utrymme, vilket innebär att olika reflektioner av ett ljud når lyssnarens öron vid olika tider. Ju mindre absorberande dessa ytor är, desto mer ljud reflekteras, vilket skapar ett längre ljud och förlänger ekotiden. Det motsatta inträffar när ytor är mer absorberande, vilket förkortar ljudets svans och skapar ett torrare ljud med kort bestånd. Förenklat sagt så avgör nivån av absorberande förmåga längden på ett eko. En hög nivå av eko har i allmänhet ansetts vara en önskvärd egenskap i många utrymmen som är avsedda för live-musikframträdanden med akustiska instrument, som konsertsalar. Problem uppstår dock på flera sätt. Främst så är det svårt att modifiera ekonivåerna i en traditionell konsertsal. Operahus och konsertsalar har historiskt gjort detta genom användning av roterbara paneler och tak med justerbar höjd, men detta erbjuder endast mycket begränsad variabilitet. Det andra problemet, och generellt det vanligaste, är att på grund av antingen budgetrestriktioner eller brist på utrymme är ett akustiskt utrymme för litet för att producera önskvärda nivåer av naturligt eko. Under de senaste femtio åren har ett flertal metoder för konstgjort eko i akustiska miljöer utvecklats. En innovativ metod är ekoförstärkning. Detta är en metod som utnyttjar beteendet av akustiska återkopplingar för att producera en förlängd ekoeffekt. Med akustisk återkoppling menas det en akustisk koppling mellan en mikrofon och en högtalare, och det resulterande obehagliga ljudet. Akustisk återkoppling anses sällan vara önskvärt, men genom en process som kallas akustisk återkopplingskontroll kan tjutljudet mildras eller totalt undvikas, och under vissa omständigheter där artificiellt eko tillagts, kan detta resultera i en ren ekosignal. Då en återkoppling används för att uppfylla detta mål, kallas det resulterande systemet ett ekoförstärkningssystem. Detta kandidatarbete hade som mål att granska ekoförstärkningssystem samt dess komponenter och funktioner, och att testa grundläggande giltighet för flerkälliga ekoförstärkningssystem genom tester och tidigare data. Praktiska överväganden angående implementering av fler-källiga koförstärkningssystem i verkliga scenarier diskuterades, och relevant litteratur samt de mest framträdande koncepten i relation till ekoförstärkning analyserades. Dessutom utfördes tester för att utvärdera funktionerna av flerkällig ekoförstärkning, både för att reducera läckage från andra instrument till en given mikrofon, samt att minska mängden naturligt eko som fångas. Genom detta uppnådde artikeln inte bara sina mål, utan lämnade även utrymme för ytterligare tillämpningar och utvecklingar inom flerkällig ekoförsträrkning. Resultaten från simuleringarna som utfördes tyder starkt på potentialen av Wiener-filtreringsalgoritmer inom ekoförstärkning för att underlätta implementeringen av ett flerkanalsystem, även om ytterligare tester med mer komplexa parametrar bör utföras i framtiden. Reducering av mikrofonläckage med hjälp av Wiener-filtrering var väldigt effektivt, men trotts dess framgång måste funktionaliteten hos en sådan algoritm i framtiden också testas med flera än två ljudkällor, samt med olika mängder mikrofonläckage. Dessutom bör alternativa metoder för att minska naturligt eko övervägas i framtiden, eftersom fast resultaten av simuleringarna var marginellt framgångsrika, så lämnade de ändå en del osäkerhet i fråga om effektiviteten av Wiener-filtrering för att minska mängden naturligt eko. Flerkällig ekoförstärkning kan i framtiden visa sig vara ett logiskt och effektivt nästa steg för traditionella ekoförstärkningssystem. Trots att det kräver mera forskning i framtiden, så erbjuder ett sådant system mera kontroll av akustiska kvalitén i ett utrymme än någonsin förr. Flerkällig ekoförstärkning öppnar nya möjligheter för att uppnå ett ekorikt ljud i vilket akustiskt utrymme som helst, och skapar möjligheter för ytterligare utveckling.Description
Supervisor
Turunen, MarkusThesis advisor
Prawda, KarolinaKeywords
reverb enhancement systems, Wiener filtering, feedback control