Bachelor of Science in Media Technology

Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Fragestellung nach einer Abhängigkeit zwischen dem Raum, in dem sich ein Hörer befindet und dem, der auf den Kopfhörern abgebildet wird. Da der Hörer eine ganz bestimmte Vorstellung vom Klang eines Raumes hat, liegt die Vermutung nahe, dass eine Abweichung dieser Vorstellung zu einem unrealistischen Klangeindruck führt. Inwieweit sich dieser Fakt auf die Plausibilität der Binauralwiedergabe auswirkt, soll in dieser Arbeit untersucht werden. Hierbei liegt die Betrachtung ausschließlich auf der Manipulation der Nachhallzeit von original gemessenen binauralen Raumimpulsantworten, um ein genaues Verständnis für den Zusammenhang zwischen diesem Parameter und der Externalität einer Binauralwiedergabe zu bekommen. Die erlangten Ergebnisse stützen sich auf einen Hörversuch, der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführt wurde.

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Klassifikation von Audioaufnahmen westlicher klassischer Musik im Bezug auf die Stilistik. Dazu wird untersucht, inwieweit der Ausgang der Klassifikation von der Information über die jeweilige Tonart der Stücke profitiert. Um die Tonart eines Stückes bestimmen zu können, bedarf es im realen Anwendungsfall einer automatischen Erkennung dergleichen. In dieser Arbeit werden vier gängige Verfahren zur automatischen Tonarterkennung untersucht. Dazu werden zunächst die Erkennungsraten auf geeigneten Datensätzen ermittelt und die zugehörigen Parameter optimiert. Die Klassifikation in die Epochen westlicher Musik Barock, Klassik, Romantik und Moderne wird auf einem 1600 Stück großem Datensatz getestet. Mittels der Tonart werden die Stücke nach Tongeschlecht (Dur/Moll) aufgeteilt. Für jedes Stück wird eine globale Chromastatistik extrahiert, welche anschließend zirkulär rotiert wird, bis der Grundton der jeweiligen Tonart an erster Stelle steht. Anhand dieser relativen Tonhöhenklassen werden für die Dur-, als auch für die Moll-Stücke separate Modelle trainiert und die Testdaten anschließend entsprechend klassifiziert. Es wird gezeigt, dass relative Tonhöhenklassen, welche sich die Information über die Tonart zu Nutze machen, das Klassifikationsergebnis gegenüber einfachen Chromamerkmalen deutlich verbessern. Eine gute Methode zur automatischen Tonarterkennung führt wiederum zu guten Klassifikationsergebnissen und übertrifft in manchen Fällen sogar die korrekt annotierten Tonarten. Ein ausführlicher Vergleich mit weiteren chromabasierten Merkmalen zeigt, dass relative Tonhöhenklassen in vielerlei Hinsicht stabile und effiziente Merkmale darstellen. Die Klassifikation auf Basis von globalen Chromamerkmalen erreicht jedoch nicht den Stand der Technik auf dem Gebiet der stilistischen Klassifikation.

SpatialSound Wave ist ein wellenfeldsynthese-basiertes Audiosystem zur räumlichen Wiedergabe virtueller Audioszenen auf reduzierten Lautsprechersetups. Es wurde am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Ilmenau entwickelt und wird unter anderem in Planetarien, Tonstudios sowie als mobiles System verwendet. Um SpatialSound Wave auch zur Beschallung von Bühnen nutzen zu können, bedarf es umfangreicher Erweiterungen der bisherigen Audio-Rendering-Struktur. Zusätzlich müssen geeignete Lautsprechersetups entwickelt werden. Der Zuhörer soll schlussendlich in der Lage sein, das Geschehen auf der Bühne nicht nur in angemessener Lautstärke sondern auch räumlich transparent wahrnehmen zu können. Um virtuelle Quellen möglichst präzise und unabhängig von der Position des Hörers erzeugen zu können, müssen die konventionellen Stereo-Setups um zusätzliche Lautsprecher erweitert werden. Die entstehenden Teilsysteme werden unter Beachtung des Haas-Effektes aufeinander abgestimmt und können so unterschiedlich dimensioniert werden. In dieser Arbeit wird zunächst die bisherige Rendering-Struktur von SpatialSound Wave um die Möglichkeit für front-orientierte Bühnenbeschallung erweitert und anschließend entsprechende Lautsprechersetups entwickelt. Im Rahmen eines Probandentests wurden die Lokalisationseigenschaften sowie der relative Höreindruck der jeweiligen Systeme evaluiert. Die Auswertung der Daten bestätigt, dass die neu entwickelten Setups bezüglich beider Kriterien einem konventionellen Stereosystem deutlich überlegen sind. Durch Messungen konnte bei allen Testsystemen eine gute bis sehr gute Sprachverständlichkeit festgestellt werden. Zur späteren Nutzung wurde ein Entwurf für eine grafische Benutzeroberfläche ausgearbeitet, deren Bedienstruktur speziell zur Verwendung mit den entwickelten Lautsprechersystemen ausgelegt ist.

Für die Verbesserung der Ausbildung von Stabskräften beim Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe wurde das Projekt Medientechnologie für die interaktive Lagekarte, kurz MiLK, ins Leben gerufen. Es soll eine webbasierte Lernumgebung entstehen, die ein interaktives Training an der Lagekarte ermöglicht. Die Lernumgebung besteht aus einer Lehrer- und einer Schüleranwendung. In der Lehreranwendung können Übungen erstellt werden, die durch den Schüler später gelöst werden müssen. Aufbauend auf einer ersten Implementierung der Lehreranwendung befasst sich diese Arbeit mit der Speicherung von Übungsdaten in einer RDF-Datenbank, um Übungen zu einem späteren Zeitpunkt abrufen oder verändern zu können. Hierzu werden die von der Benutzeroberfläche generierten Daten für die Speicherung in eine RDF/XML-Darstellung überführt. Des Weiteren beschreibt diese Arbeit die Implementierung einer Datenschnittstelle, welche die Daten mittels Konvertierung für die Speicherung in der RDF-Datenbank vorbereitet und gespeicherte Daten aufbereitet zur Verfügung stellt. Weiterhin wird eine Lösung entwickelt und prototypisch implementiert, mit der, mittels einer WebSocket-Verbindung, Änderungen in der Datenbank an andere Systeme weitergegeben werden können, ohne dass diese die Daten explizit abrufen müssen.

In dieser Arbeit wird untersucht, welchen Einfluss Musik auf die wahrgenommene Emotion bei der Rezeption von Spielfilmszenen hat. Im Vordergrund stehen dabei Emotionen des Ekels, der Angst sowie starker (negativer) Aktivierung, welche durch den Einsatz bestimmter Musikstücke verstärkt oder abgeschwächt werden sollten. Hierfür wurden fünf Filmszenen kommerzieller Spielfilme ausgewählt und anschließend mit verschiedenen Musikstücken unterlegt, um unterschiedliche Stimuli hinsichtlich der emotionalen Qualität und Intensität zu erzeugen. Neben Grundlagen der kognitiven Emotionsforschung werden dabei auch Erkenntnisse und die geschichtliche Entwicklung der zeitgenössischen Emotionsforschung sowie Besonderheiten film- und musikinduzierter Emotionen näher beleuchtet und in die Konzeption der Stimuli integriert. Die emotionalen Reaktionen der Probanden wurden im Rahmen eines Laborexperimentes anhand einer modifizierten Version des Positive and Negative Affect Schedule (PANAS) nach Watson & Tellegen (1988) erfasst und anschließend statistisch ausgewertet. Die einzelnen Film- und Audiosequenzen wurden hierfür zuerst in ein mehrdimensionales Modell eingeordnet, anschließend wurden die statistischen Messwerte hinsichtlich ihrer zentralen Tendenz miteinander verglichen. An dem Experiment nahmen 37 Personen einer selektiven Stichprobe teil. Dabei zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den emotionalen Reaktionen der einzelnen Stimulusgruppen. Bei drei der fünf Filmszenen ließen sich Hinweise dafür finden, dass Musik spezifische emotionale Wirkungen im Kontext aktivierender Filmsequenzen auslösen kann. Hierbei ließen sich deutliche Zusammenhänge zwischen der emotionalen Wirkung eines Musikstückes und der emotionalen Wirkung der Filmsequenz, in welchem dieses Musikstück eingesetzt wurde, erkennen. Weiterhin konnte beobachtet werden, dass die Konfrontation der Probanden mit einem stark negativen visuellen Reiz zu einem geringeren Einfluss von Musik auf die emotionale Reaktion führte.