Publikationen

For spatial audio reproduction in the context of virtual and augmented reality, a position-dynamic binaural synthesis can be used to reproduce the ear signals for a moving listener. A set of binaural room impulse responses (BRIRs) is required for each possible position of the listener in the room. The required spatial resolution of the BRIR positions can be estimated by spatial auditory perception thresholds. If the resolution is too low, jumps in perception of direction and distance and coloration effects occur. This contribution presents an evaluation of spatial audio quality using different spatial resolutions of the position of the used BRIRs. The evaluation is performed with a moving listener. The test persons evaluate any abnormalities in the spatial audio quality. The result is a comparison of the quality and the spatial resolution of the various conditions used.

In recent years, high dynamic range (HDR) made major steps forward to become the next big broadcast technology. It is generally accepted that HDR will need a higher bit rate because of more quantization steps and the fact that the images deal with much more detail in the highlights and shadows. However, it is only insufficiently taken into account that most of these details will be preserved when performing an HDR downconversion using tone mapping. It remains unclear how the standard dynamic range bit rate is influenced by the HDR production. Therefore, peak signal-to-noise ratio measurements have been performed, and detailed explanations of the reasons are given in this paper. Moreover, it is not definitively known if the strong manipulation on the luminance component at downconversion can produce artifacts like banding. To provide information, the incoming bit depth of the HDR with subsequent tone mapping is verified by a viewing test.

Diese Arbeit umfasst meine Forschungstätigkeiten auf dem Gebiet des räumlichen Hörens. Es wird der Frage nachgegangen, welche Effekte verschiedene Kontexteinflüsse auf die Herausbildung einer auditorischen Illusion haben. Diese Effekte werden quantitativ erfasst. Es werden die Wahrnehmung von Externalität, Hörereignisrichtung u. a. bei Verwendung eines Binauralsynthesesystems untersucht. Als Ziel steht die Beschreibung und Messbarmachung der Kontexteinflüsse Raumdivergenz, Personalisierung und visuelle Merkmale. Die eigenen Untersuchungen zeigen deutlich, dass für das Zustandekommen einer sogenannten perfekten auditorischen Illusion eine ausreichende technische Realisierung der korrekten Ohrsignale nicht ausreichend ist. Vielmehr ist eine Erfüllung der intrinsischen Erwartungshaltung des Hörers notwendig. Der Prozess der Herausbildung von Qualität lässt sich durch einen Vergleich und Beurteilungsprozess beschreiben. Hierbei werden die aus den durch die Sinnesorgane aufgenommenen Reizungen abgeleiteten Qualitätsmerkmale mit den abgeleiteten Merkmalen einer inneren, individuellen Referenz verglichen. Dieser Prozess ist ausschlaggebend für die Herausbildung eines Hörereignisses. Mithilfe von qualitätsbewertenden Befragungen (Hörtests) lässt sich dieses Hörereignis als Abbildung messbar und beschreibbar machen. Die Ergebnisse meiner Arbeit zeigen, dass eine Divergenz akustischer Raumparameter zwischen einer binaural synthetisierten Szene und dem Abhörraum zu einer signifikanten Verringerung der Externalisierung von Hörereignissen führt. Eine Konvergenz raumakustischer Parameter erhöht die wahrgenommene Externalisierung. Die Sichtbarkeit von bspw. Lautsprecherattrappen im Abhörraum lässt die Externalität insgesamt ansteigen. Der sogenannte Raumdivergenzeffekt kann dadurch aber nicht aufgelöst werden. Die Personalisierung eines Binauralsynthesesystems zeigt eine Verringerung von Fehllokalisationen und einen Anstieg der Externalisierung. Es wird die Vermutung aufgestellt und untersucht, inwiefern Lokalisierungsfehler und Externalisierung korrelieren. Es wird gezeigt werden, dass eine personalisierte Binauralsynthese den Raumdivergenzeffekt nicht auflösen kann. Die Untersuchungen zum Raumdivergenzeffekt dienen als Grundlage zur Entwicklung von Methoden, welche verschiedene zeit- und energiebasierte akustische Merkmale der verwendeten Raumimpulsantworten verändern. Das Ziel ist die Anpassung einzelner raumakustischer Parameter der Synthese an die Raumakustik des Abhörraumes zur Erzeugung einer plausiblen auditorischen Illusion.