Adaptive Hear-Through Headset
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
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.
Author
Date
2016-02-15
Department
Major/Subject
Akustiikka ja äänenkäsittely
Mcode
S3004
Degree programme
EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka (TS2005)
Language
en
Pages
69+9
Series
Abstract
Hear-through equalization can be used to make a headset acoustically transparent, i.e.~to produce sound perception that is similar to perception without the headset. The headset must have microphones outside the earpieces to capture the ambient sounds, which is then reproduced with the headset transducers after the equalization. The reproduced signal is called the hear-through signal. Equalization is needed, since the headset affects the acoustics of the outer ear. \\ In addition to the external microphones, the headset used in this study has additional internal microphones. Together these microphones can be used to estimate the attenuation of the headset online and to detect poor fit. Since the poor fit causes leaks and decreased attenuation, the combined effect of the leaked sound and the hear-through signal changes, when compared to proper fit situation. Therefore, the isolation estimate is used to control the hear-through equalization in order to produce better acoustical transparency. Furthermore, the proposed adaptive hear-through algorithm includes manual controls for the equalizers and the volume of the hear-through signal. \\ The proposed algorithm is found to transform the used headset acoustically transparent. The equalization controls improve the performance of the headset, when the fit is poor or when the volume of the hear-through signal is adjusted, by reducing the comb-filtering effect due to the summation of the leaked sound and the hear-through signal inside the ear canal. The behavior of the proposed algorithm can be demonstrated with an implemented Matlab simulator.Läpikuuluvuusekvalisoinnilla voidaan saavuttaa akustinen läpinäkyvyys kuulokkeita käytettäessä, eli tuottaa samankaltainen ääniaistimus kuin mikä havaittaisiin ilman kuulokkeita. Käytetyissä kuulokkeissa tulee olla mikrofonit kuulokkeen ulkopinnalla, joiden avulla voidaan tallentaa ympäröiviä ääniä. Mikrofonisignaalit ekvalisoidaan, jolloin niistä tulee läpikuuluvuussignaalit, ja toistetaan kuulokkeista. Ekvalisointi on tarpeellista, sillä kuulokkeet muuttavat ulkokorvan akustiikka ja siten myös äänihavaintoa. \\ Tässä diplomityössä käytetyssä prototyyppikuulokeparissa on edellä mainittujen mikrofonien lisäksi myös toiset, korvakäytävän sisälle asettuvat mikrofonit. Yhdessä näiden kahden mikrofonin avulla voidaan määrittää reaaliaikainen estimaatti kuulokkeen vaimennukselle ja tunnistaa huono istuvuus. Koska huonosti asetettu kuuloke vuotaa enemmän ääntä korvakäytävän sisään kuin kunnolla asetettu, kuulokkeen äänen ja vuotavan äänen yhteisvaikutus muuttuu. Tästä syystä vaimennusestimaattia käytetään läpikuuluvuusekvalisoinnin säätöön, jotta akustinen läpinäkyvyys ei kärsisi. Lisäksi esitellyssä algoritmissa on manuaaliset säädöt ekvalisaattoreille ja läpikuuluvuussignaalin voimakkuudelle.\\ Esitetyn algoritmin havaitaan tuottavan akustinen läpinäkyvyys, kun sitä käytetään prototyyppikuulokkeiden kanssa. Ekvalisointisäädöt parantavat kuulokkeiden toimintaa istuvuuden ollessa huono tai säädettäessä läpikuuluvuussignaalin voimakkuutta, koska ne vähentävät kampasuodatusefektiä, joka voi aiheutua vuotavan äänen ja läpikuuluvuussignaalin summautuessa. Esitellyn algoritmin toimintaa voidaan havainnollistaa toteutetulla Matlab-simulaattorilla.Description
Supervisor
Välimäki, VesaThesis advisor
Välimäki, VesaKeywords
acoustics measurements, acoustic signal processing, augmented reality, digital filters, headphones
