Software pro simulaci vzdálenosti a azimutu zdroje zvuku

Autoři

Ing. Kristián Orlovský, Ing. Miroslav Balík, PhD.

Stažení

Software je možné stáhnout zde.

Popis

Tento software slouží pro simulaci vzdálenosti a azimutu zdroje zvuku a jeho reprodukci vícekanálovou reproduktorovou soustavou. Poloha zdroje zvuku je zde určená polárními sořadnicemi. Azimut představuje úhel zevřený osou posluchače a spojnicí posluchače a zdroje zvuku. Vzdálenost zdroje zvuku je vymezena středem zdroje zvuku a středem hlavy posluchače.

Software simuluje vzdálenost posluchače od zdroje zvuku pomocí jeho umístění do virtuální místnosti pravouhlého tvaru o daných rozměrech, z kterých šířka je konstatní (nemění se) a délka místnosti je závislá na simulované vzdálenosti. Simulováním šíření zvuku v takovém uzavřeném prostoru tak posluchač získává více informací o poloze zdroje zvuku a tím také o jeho vzdálenosti. Kromě přímé zvukové vlny totiž přijímá i prvotní odrazy a ty umožňují přesnější lokalizaci polohy zdroje zvuku a tím lepší vjem vzdálenosti mezi něma.

Pro výpočet parametrů prvotních odrazů se v algoritmu používá jednoduché obrazové metody (Image Source Method), která je pro pravouhlé místnosti jednoduše aplikovatelná. Jako panorámovací metoda je použitá metóda vektorového panorámování (VBAP- Vector Base Amplitude Panning). Použity filtry simulující frekvenčně závislou zvukovou pohltivost materiálů jednotlivých stěn jsou realizovány jako filtry typu IIR, které jsou 3. až 5. řádu.

Popis nastavení parametrů simulace:

  • maximální vzdálenost zdroje zvuku- má pouze informativní charakter, zabezpečuje zobrazení kruhové oblasti s konečným poloměrem, ve které sse bude nacházet zdroj zvuku.
  • poloměr reproduktorové kružnice- určuje, v jaké vzdálenosti od posluchače budou umístěny reproduktory reproduktorové soustavy reprodukující simulovaný zdroj zvuku. Všechny dostupné reproduktorové soustavy mají kruhovou topologii
  • poloha zdroje zvuku- je určena azimutem a vzdáleností. Azimutem se rozumí úhel zevřený osou posluchače a spojnicí posluchače a zdroje zvuku a vzdálenost zdroje zvuku je vymezena středem zdroje zvuku a středem hlavy posluchače.
  • max. řád odrazů- tímto parametrem se volí maximální řád odrazů, které se budou počítat při simulaci šíření zvukové vlny v uzavřeném prostoru, kterým je virtuální místnost pravouhlého tvaru
  • nastavení vstupníhoa výstupního souboru- zde je umožněno zvolit si vstupní wav soubor,, který bude představovat zvuk vysíláný zdrojem zvuku ve vzálenosti 1m od zdroje zvuku a taky umístění a název výstupního wav souboru.
  • volba implicitních nebo vlastních filtrů, které reprezentují frekvenčně závislou pohltivost materiálů jednotlivých stěn ve virtuální místnosti. Při volbě vlastních filtrů jsou použity 4 filtry zložené ze sériové kombinace Low-Shelving filtru (LSF) a High-Shelving filtru (HSF), u kterých se nastavuje parametr mezní frekvence a zesílení v shelving oblasti. Tyto 4 filtry představují materiál jednotlivých stěn místnosti (přední, pravá, zadní, levá)
Obr. 1 Ukázka GUI aplikace pro simulaci vzdálenosti a azimutu zdroje zvuku

Aplikace je výsledkem řešení projektu FEKT-S-11-17

Licence

Pro jednání o licenčních podmínkách tohoto softwaru je za VUT pověřen pracovník Centra pro transfer technologií VUT v Brně Ing. Jiří Kouřil, Kounicova 966/67a, Veveří, 60200, Brno, Česká republika, kouril@ro.vutbr.cz.7