Implementierung einer Methode zur Evaluierung von Mehr-Zonen-Beschallung. - 66 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Personal Sound Zones sind Bereiche, in denen Audiosignale wahrgenommen werden können, die nur für diesen bestimmten Bereich vorgesehen sind. Das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT hat ein Lautsprecherarray entwickelt, mit dem solche Sound Zones erzeugt werden können. Dabei werden Audiosignale mit Hilfe von beamforming in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt. Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, diese so erstellten Sound Zones in Bezug auf Interferenzen, d.h. Übersprechen der Signale, zu evaluieren. Dies geschieht mit Hilfe von Probandentests, in denen zunächst akzeptable Lautstärken eingestellt werden, die in einem weiteren Test in Bezug auf dirstraction (dt. Ablenkung) bewertet werden. Dabei geht es darum, wie sehr ein Signal, das von außerhalb der Zone kommt, in der sich der Proband befindet, von dem Signal ablenkt, welches für die Zone bestimmt ist. Die Auswertung ergibt im Allgemeinen, dass die Bewertung umso besser ausfällt, je leiser das Störsignal ist. Allerdings werden Signale, bei denen teilweise Frequenzen abgeschnitten sind, in manchen Fällen sogar besser bewertet als unbeschnittene Signale, die leiser sind. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse werden weiterführende Fragestellungen und Tests aufgezeigt.
Detektion von Credits in Videos. - 92 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Diese Bachelorarbeit beschreibt die Entwicklung eines Systems zur Detektion von Credits in Videos. Dabei werden die eingebetteten Texte mithilfe einer kombinierten Verwendung des Artihmetischen Mittelwert- und Medianfilters mit der Sobel- und Canny-Kantendetektion ermittelt. Zur Identifikation von Textbewegungen kommt das Blockmatching-Verfahren zum Einsatz, mit dem die Textblöcke über die Dauer ihres Auftretens verfolgt werden. Das ermöglicht es den Rechenaufwand erheblich zu reduzieren, da es nicht länger notwendig ist den Textdetektionsschritt für jedes einzelne Frame durchzuführen. Ausgewählte morphologische Operationen und statistische Verfahren dienen zur Eliminierung von Fehlern und verbessern das Ergebnis. Neben einem umfangreichen Grundlagenteil, der für das System wichtige Verfahren erläutert, wird der Stand der Forschung im Bereich der Textdetektion beschrieben. Mithilfe einer Analyse der in Filmen und Serien auftretenden Credits werden Erkenntnisse über notwendige Anforderungen an den zu implementierenden Algorithmus gewonnen. Weiterhin werden Textmerkmale definiert durch deren Verwendung Textbereiche von anderen Objekten im Bild unterschieden werden können. Anschließend wird der entwickelte Algorithmus zur Detektion der Credits vorgestellt und implementiert. Den Abschluss der Arbeit stellt eine Evaluation des Algorithmus dar, bei dem seine Genauigkeit und Treffsicherheit ermittelt und die Ergebnisse diskutiert werden.
Entwicklung eines Algorithmus zur segmentweisen Klassifikation von Instrumentenfamilien. - 47 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der automatischen Segmentierung von Audiodaten. Anhand von Ergebnissen einer Instrumentenklassifikation sollen Segmente aggregiert werden, die bezüglich ihrer Instrumentenklasse homogen sind, d.h. jedes Segment enthält genau eine Klasse bzw. ein aktives Instrument. Dazu soll untersucht werden, inwieweit sich standardisierte Clusterverfahren dafür eignen, Daten dieser Art zu segmentieren. Um valide Aussagen treffen zu können werden auf der Basis eines erstellten Klassikdatensatzes Referenzdaten annotiert und anschließend mit den automatisch bestimmten Segmenten verglichen. Zur Bewertung der Ergebnisse werden gängige Evaluationsmaße der Audiosegmentierung genutzt. Nach der Untersuchung fünf ausgewählter Verfahren sollen Tendenzen hinsichtlich besonderer Eignung einiger Algorithmen erkannt werden. Abschließend werden Freiheitsgrade dieser Verfahren bestimmt, deren Änderung experimentell auf ihre Fähigkeit hinsichtlich einer Verbesserung der Segmentierung untersucht wird.
Analyse und Definition einer geeigneten Testumgebung zur Qualitätsbeurteilung mit einem autostereoskopischen Display. - 66 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Durch eine enorme Entwicklung in der 3D-Displaytechnik ist die Verfügbarkeit von unterschiedlichen Displays auf dem Markt angestiegen. Zum einem gibt es stereoskopische Displays, bei denen eine spezielle 3D-Brille benötigt wird, und zum anderem autostereoskopischen Displays, die ohne Hilfsmittel auskommen. Es ist fraglich, welche Displaytechnik eine gute Qualität aufweist und einen zufriedenstellenden 3D-Eindruck beim Zuschauer hinterlässt. Die vorliegende Arbeit stellt eine Testumgebung zur subjektiven Qualitätsbeurteilung mit einem autostereoskopischen Display vor, welche mittels einer Probandengruppe erprobt wurde. Dazu wird zuvor auf die stereoskopische Wahrnehmung, die verwendete Displaytechnik und die 3D-Videoqualität eingegangen. Anschließend werden bestehende Möglichkeiten zur Qualitätsbeurteilung und die Forschungsfrage der Testumgebung vorgestellt. Gefolgt vom Ablauf der Testumgebung und Ergebnisse der Durchführung.
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/857355260schul.txt
Entwicklung einer Evaluierungsmethodik zur Bewertung der Position von bewegten Schallquellen. - 72 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Heutzutage gibt es zwei Möglichkeiten, um die Position eines Hörereignisses im Raum zu erkennen. Es gibt die egozentrische Methode, welche besagt, dass ein Referenzpunkt innerhalb des Kopfes des Hörers simuliert wird. Die zweite Methode ist die exozentrische Methode. Bei dieser Methode wird im Raum projiziert, dass ein Testsignal in einer planaren Zeigetechnik realisiert wird. In dieser Bachelorarbeit wird die Entwicklung eines Hörtestdesigns zur intuitiven Eingabe der wahrgenommenen Schallquellenbewegungen mit Programmrealisierung durch HTML beschrieben. Das Programm bezieht sich auf einen Hörtest mit unterschiedlichen Hörsamples. Weiterhin wird eine Evaluierungsmethodik zur Bewertung der Position von bewegten Schallquellen dargestellt. Die Auswertung der Hörversuche wird in dieser Arbeit aufgezeigt.
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/857324144ma.txt
Untersuchung zur Verwendung eines Miniatur-Beamforming-Arrays zur räumlichen Wiedergabe kanalbasierter Audioinhalte. - 60 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
In dieser Bachelorarbeit wird ein Beamforming Array untersucht, das in Verbindung eines Algorithmus des Fraunhofer IDMT eine erheblich kleinere Bauform als üblich zulässt. Die Untersuchung bezieht sich dabei auf die räumliche Wiedergabe stereofoner Musikstücke. Dazu wurden verschiedene Verfahren entwickelt und getestet.
Qualität von räumlicher Musikwiedergabe in Abhängigkeit des Wiedergaberaumes. - 81 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss von Raumgrößen und Raumeigenschaften des Wiedergaberaumes auf das Qualitätsempfinden von binauraler Musikwiedergabe. Zusätzlich wird dabei ein Blick auf die Externalisierung gelegt und versucht, Präferenzen und Zusammenhänge bezüglich einzelner Musikgenres zu ermitteln. Um dies zu untersuchen, wurde ein Probandentest in divergenten Räumen durchgeführt. In ihm sollte die wahrgenommene Qualität von verschiedenen Musikstücken, gefalten mit unterschiedlichen binauralen Raumimpulsantworten, untereinander verglichen und bewertet werden, sowie deren Externalisierung. Verwendet wurden dazu einkanalige Raumimpulsantworten und binaurale Raumimpulsantworten aus Räumen mit verschiedenen Größen und Halleigenschaften. Als Ergebnis zeigte sich, dass für die einzelnen Stücke der reale Wiedergaberaum weniger Einfluss auf die Bewertung hat, als angenommen. Außerdem wirken sich auf die Qualitätsbewertung der Kontext in Form von Inhalt und Art der Wiedergabe und das Musikgenre bei der Wiedergabe mehr mit aus als erwartet. Dies stellte sich sowohl in Interviews, die mit den Probanden nach den Bewertungen geführt wurden, als auch in den Ergebnissen aus den verschiedenen Bewertungsverfahren heraus. Schließlich konnte für die binaurale Musikwiedergabe festgestellt werden, dass für die Hörer bevorzugte Raumeigenschaften und -größen für die Wiedergabe mehr von inhaltlichem Kontext und wiedergegebenem Genre abhängen und dass es dabei weniger Zusammenhang mit dem realen Wiedergaberaum gibt. Derartige Auswirkungen ergaben sich auch für die wahrgenommene Externalisierung. Bei den Hörern spielt hier sehr stark ihre Vorstellung mit ein und der sichtbare Wiedergaberaum wird zum Teil gänzlich ausgeblendet. Als Präferenz bezüglich der Musikgenres resultierte, dass Binauralität gerade für klassische und instrumentale Musikstücke stark bevorzugt wird, weniger aber für modernere Musik. Dahingehend bleibt nun Raum für weitere Arbeiten auf diesem Gebiet und noch umfangreichere Tests.
Einfluss selbst ausgelöster Geräusche bei der Orientierung in einer virtuellen auditiven Szene. - 66 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Virtuelle auditive Umgebungen, bei denen virtuelle Hörer durch eine ausschließlich auditive Darbietung durch eine Szene bewegt werden, finden immer häufiger Anwendung. Die Wahrnehmung der eigenen Raumposition ist jedoch nicht einfach. In dieser Arbeit wird untersucht, ob selbstausgelöste Geräusche wie die eigene Stimme oder Schrittgeräusche die Orientierung in einer virtuellen auditiven Szene verbessern können. Zunächst werden die Grundlagen des räumlichen Hörens beim Menschen, der Schallausbreitung in Räumen und mögliche Raumsimulationsverfahren vorgestellt. Nach der Recherche und der Voruntersuchung mit In-Ear-Mikrofonen in einem realen Raum wurde sich für die Untersuchung der Orientierung mit der eigenen Stimme entschieden. Mit einem Raumsimulationsprogramm, das ein Schubox-Modell verwendet, werden orale binaurale Raumimpulsantworten für verschiedene Raumpositionen berechnet, die später in einem mit mehreren Übungsphasen konzipierten Hörversuch mit der eigenen Stimme des Probanden in Echtzeit gefaltet werden. Die Ergebnisse des Hörversuchs zeigen, dass eine Orientierung anhand der eigenen Stimme möglich ist.
Untersuchung zur automatischen Analyse von objektbasierten Tonszenen. - 47 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Die objektbasierte Tonwiedergabe bringt dem Zuhörer ein völlig neues Hörerlebnis durch individuelles personalisieren von Tonszenen. Jede Schallquelle eines Filmes oder eines Musikstückes ist dabei ein Audioobjekt. Jedes dieser Objekte lässt sich individuell anpassen. Zum Beispiel kann man beim Hören von Musik einzelne Instrumente lauter oder leiser stellen oder auch ganz ausschalten. Bisher wurden bei der kanalbasierten Tonproduktion, fertige Signale für jeden Lautsprecher generiert und gespeichert. Bei der objektbasierten Tonproduktion speichert man Audioobjekte bestehend aus einem Audiosignal und Metadaten in einer Datei ab. Die Metadaten beinhalten Eigenschaften der Schallobjekte und können über die Zeit variieren. Beim Abspielen erfolgt ein synchroner Stream dieser Daten an einen Audiorenderer, der die Lautsprechersignale live berechnet. Dadurch ergeben sich neue Möglichkeiten für Toningenieure. Das Fraunhofer Institut für Digitale Medientechnologie bietet ein Produktions- und Wiedergabesystem für objektbasierte 3D-Tonszenen namens "SpatialSound Wave". Im Rahmen dieser Bachelorarbeit entstand eine prototypische Softwarebibliothek, welche Meta- und Audiodaten einer Tonszene einliest, analysiert und anschließend visuell darstellt. Somit ist es einem Toningenieur möglich, sich einen Überblick über eine vorliegende Szene zu verschaffen und eventuell auftretende Fehler zu diagnostizieren. In dieser Arbeit werden Funktionen des Programms vorgestellt und anschließend auf eine Auswahl an Szenen angewendet. Bei den Untersuchungen der Szenen zeigten sich Auffälligkeiten, welche dabei helfen könnten, den Wiedergabealgorithmus des Renderers zu optimieren und den benötigten Speicherplatz von Tonszenen zu komprimieren. Durch gewonnene Erkenntnisse werden zum Schluss Ideen für die Weiterentwicklung der Softwarebibliothek gegeben.
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/847776794hilts.txt
Erstellung einer Applikation für die Langzeitmessung von Lärm. - 60 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Mit dieser Bachelorarbeit ist eine Applikation entwickelt, welche es ermöglicht, objektiv gemessene Lärmparameter mit subjektiven Einschätzungen zu korrelieren. Viele Menschen erkranken durch eine zunehmende Lärmbelastung. Die gesundheitsschädliche Wirkung mancher Schallgrößen ist zwar bekannt, es gibt jedoch Größen, deren Einflüsse auf die menschliche Gesundheit weitestgehend unklar sind. Die Erkennung und Beschreibung dieser Größen kann voraussichtlich dabei helfen, die Wahrnehmung und Wirkung von Schall (im Besonderen: Lärm) auf den Menschen besser zu verstehen. Diese Bachelorarbeit beschreibt die Konzeption und erste prototypische Entwicklung einer Applikation, welche eine Erfassung dieser Größen ermöglicht. Zudem bietet die Applikation die Möglichkeit, subjektive Schallbewertungen zu erfassen. Somit ermöglicht die Applikation eine Korrelation der objektiven Schallgrößen mit der menschlichen Wahrnehmung. Hierzu sind zuerst akustische Grundlagen sowie der aktuelle Stand der Technik aufgezeigt. Es ist erarbeitet, welchen Anforderungen die Applikation entsprechen soll und die praktische Umsetzung dargestellt.