Augmented Reality Audio Applications in Outdoor Use

Thumbnail Image

Files

urn100054.pdf (1.3 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta | Master's thesis
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

2009

Department

Major/Subject

Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka

Mcode

S-89

Degree programme

Language

en

Pages

66

Series

Abstract

Lisätyksi audiotodellisuudeksi (LAT) kutsutaan todellista äänimaisemaa, johon on lisätty virtuaalisia ääniobjekteja. Käyttäjän kuulema ääni tallenetaan LAT-kuulokkeisiin integroiduilla miniatyyrimikrofoneilla ja toistetaan tämän jälkeen suoraan käyttäjän korviin. Nauhoitetun signaalin päälle käyttäjälle voidaan toistaa keinotekoista tai aikaisemmin nauhoitettua signaalia. Binauraalisella prosessoinnilla lisätyt, virtuaaliset, äänilähteet voidaan sijoittaa haluttuun suuntaan. Virtuaaliset äänilähteet voidaan sitoa todelliseen äänikenttään binauraalisella prosessoinnilla, jos käyttäjän sijainti ja orientaatio tunnetaan. Käyttäjän jäljittämiseen käytettyjen menetelmien rajoituksista johtuen aikaisemmin toteutetut LAT-sovellutukset on tarkoitettu vain sisäkäyttöön. Tämän diplomityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa alusta ulkona käytettäviä LAT-sovellutuksia varten. Sekä inertiaan että maan magneettikenttään perustuvia menetelmiä käytettiin käyttäjän orientaation ja satelliittipaikannusta (GPS) paikan määrittämiseen. Alustan toimivuuden osoittamiseksi toteutettiin äänimuistisovellus suunnitellulla alustalla. Äänimuistia käytetään tallentamaan kaikki käyttäjän kuulema ääni, paikka- ja orientaatiotiedolla laajennettuna. Paikka- ja orientaatiotieto tallennettiin metatietona äänitiedostoon uudessa Ara-Wav formaatissa, jotta tietoa voidaan käsitellä myöhemminkin. Äänimuistisovellusta testattiin ja analysoitiin, minkä pohjalta alusta todettiin toimivaksi lähtökohdaksi ulkokäyttöön tarkoitettujen LAT-sovellusten toteuttamiseen.

Augmented Reality Audio (ARA) can be defined as the real audio environment augmented with virtual sound objects. Everything the user hears is recorded with miniature microphones integrated in the ARA headset earphones. The recorded audio is immediately played back directly to the ears of the user. Along with the recorded signal, artificial or previously recorded sounds can be added. Binaural processing is used to position the virtual sounds in certain directions related to the user. The virtual sound sources can be fixed to the real environment with binaural processing, if the position and orientation of the user are known. Several ARA applications have been implemented before, but so far only to be used indoors, because of the limitations of applied tracking methods. The goal of the thesis was to design and implement a platform to be used outdoors. Inertial and magnetic tracking were used together to track the orientation of the user, and Global Positioning System (GPS) was used for position tracking. As a proof of concept, the Audiomemo application was implemented on the platform. Audiomemo can be used to record everything the user hears, and to enable the user to browse through previously recorded audio memories. The orientation and position information is saved as metadata in the audio file to enable retrieval of the information afterwards. The Audiomemo application was preliminarily tested and analyzed. The platform was found functional and a useful working base for ARA applications in outdoor use.

Description

Supervisor

Karjalainen, Matti

Thesis advisor

Lokki, Tapio

Keywords

Augmented Reality Audio (ARA), orientation tracking, position tracking, binaural hearing, Wav format, Ara-Wav, Lisätty audiotodellisuus (LAT), suunnan määritys, paikannus, binauraalinen kuulo, Wav formaatti, Ara-Wav

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201203071319

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC