Tuote-1: Ultrasonic Echo Chamber

Abstract

This thesis presents a new method to produce artificial reverberation. The proposed method is an Ultrasonic Echo Chamber. The method provides a physical space (0.23m3) whose dimensions can be scaled up to 20 fold, which corresponds to 20^3 fold increase in the scaled volume (1845m3). The scaling is based on measuring and slowing down ultrasonic impulse responses. Furthermore, the acoustics of the chamber can be customized in order to achieve a certain type of reverberation and spatial impression.

The echo chamber and an ultrasonic impulse response measurement system were designed and implemented during the work. The echo chamber is a sound-proof wooden enclosure. The measurement system consists of a loudspeaker, two microphones, an amplifier and software that measures and processes impulse responses in the frequency range 100Hz-96kHz. Also, a method for deploying the resulting impulse responses in a DAW was implemented.

A study was conducted in which the capability of the chamber to produce artificial reverberation and provide acoustic customization was evaluated. The results show that the chamber can produce reverberation time (RT60) up to 3.4s. Furthermore, even simple acoustic treatments are shown to change the acoustics of the chamber.

Tämä opinnäyte esittelee uuden menetelmän tuottaa keinotekoista jälkikaiuntaa. Ehdotettu menetelmä on ultraäänikaikukammio. Kyseinen menetelmä tarjoaa käyttäjälle fyysisen tilan (0.23m3), jonka mittasuhteet voidaan skaalata 20-kertaisiksi, mikä vastaa 20^3-kertaista skaalausta kammion tilavuudessa (1845m3). Skaalaus perustuu ultraääni-impulssivastemittauksiin, sekä mitattujen impulssivasteiden hidastamiseen. Lisäksi, kaikukammion akustiikka on käyttäjän muunneltavissa halutun jälkikaiunnan ja tilavaikutelman saavuttamiseksi.

Kaikukammio ja ultraääni-impulssivastemittausjärjestelmä suunniteltiin ja toteutettiin työn aikana. Kaikukammio on puinen äänieristetty laatikko. Mittausjärjestelmä koostuu kaiuttimesta, kahdesta mikrofonista, vahvistimesta ja ohjelmistosta, joka mittaa impulssivasteen taajuusalueella 100Hz-96kHz. Työssä kehitettiin myös menetelmä käyttää mitattuja ja skaalattuja impulssivasteita musiikkiohjelmistossa.

Kaikukammion kyky tuottaa jälkikaiuntaa tutkittiin. Tämän lisäksi kammion akustisten omi-naisuuksien muuntelun vaikutus jälkikaiuntaan ja tilavaikutelmaan arvioitiin. Tulokset osoittavat, että kammio pystyy tuottamaan maksimissaan noin 3.4s jälkikaiunta-ajan (RT60). Lisäksi osoitettiin, että jo yksinkertaiset akustiset muutokset tuottavat havaittavan ja mitattavan eron jälkikaiunnassa.