Δημιουργία εφαρμογής για χρήση με ακουστικά με σκοπό προσομοίωση του ακουστικού πεδίου που δημιουργείται στο ακουστικό κανάλι του αυτιού από τη χρήση ηχείων σε φυσικό ακουστικό χώρο.

Abstract

Κατά την ακρόαση με ακουστικά το ακουστικό πεδίο που δημιουργείται στο ακουστικό κανάλι είναι διαφορετικό από όταν η ακρόαση γίνεται σε χώρο. Τρεις είναι οι κύριοι λόγοι γι’αυτό. Ο πρώτος είναι ότι κατά την ακρόαση με ηχεία το ακουστικό πεδίο που δημιουργείται από το ένα ηχείο καταφθάνει και στα δύο αυτιά, πράγμα το οποίο δεν συμβαίνει με την χρήση ακουστικών. Ο δεύτερος λόγος είναι ότι οι συναρτήσεις μεταφοράς του κεφαλιού (Head Related Transfer Functions) επηρεάζουν το ακουστικό πεδίο το οποίο δημιουργείται στο ακουστικό κανάλι εξαιτίας της ακρόασης σε χώρο. Ο τρίτος λόγος είναι ότι κατά την ακρόαση σε χώρο με ηχεία επηρεάζεται η ηχητική συμπεριφορά του χώρου κάτι το οποίο δεν συμβαίνει κατά την ακρόαση με ακουστικά. Στην εργασία αυτή, με εύρεση των κρουστικών αποκρίσεων που δημιουργούνται από τηv ακρόαση με ηχεία στο ακουστικό κανάλι του κάθε αυτιού και χρήση της συνέλιξης, θα γίνει προσομείωση του ακουστικού πεδίου που δημιουργείται στο ακουστικό κανάλι του αυτιού από τη χρήση ηχείων σε φυσικό ακουστικό χώρο. Πρακτικά χρειάζονται τέσσερις κρουστικές αποκρίσεις. Δύο για κάθε αυτί εξαιτίας του κάθε ηχείου. Στην συνέχεια θα γίνει αξιοποίηση των παραπάνω δεδομένων για την συγγραφή κώδικα σε γλώσσα προγραμματισμού MATLAB. Στο πρώτο μέρος (θεωρητικό) θα περιλαμβάνονται οι εξής ενότητες: ● Σύντομη περιγραφή της ανατομίας του αυτιού ● Αντίληψη του χώρου ● Εντοπισμός πηγής και binaural αντίληψη ● Συνέλιξη ● Μετασχηματισμός Fourier ● Θεώρημα συνέλιξης ● Υπολογισμός Συνέλιξης με χρήση του FFT ● Ακουστικές Μετρήσεις\ Στο δεύτερο, και τελευταίο, μέρος (μετρήσεις/διαδικασία) θα περιλαμβάνονται οι εξής ενότητες: ● Παρουσίαση του τρόπου λήψης των μετρήσεων και των εργαλείων που χρησιμοποιήθηκαν ● Παρουσίαση του τρόπου με τον οποίο θα χρησιμοποιηθούν τα δεδομένα απο το πρόγραμμα. ● Κώδικας και ανάλυσή του. ● Περιγραφή του τρόπου εγκατάστασης της εφαρμογής ● Περιγραφή του τρόπου χρήσης της εφαρμογής. ● Συμπεράσματα Τέλος, το παράρτημα θα περιλαμβάνει τη βιβλιογραφία, την πλήρη λίστα του κώδικα, λίστα των εργαλείων και οργάνων μετρήσεων.

When listening through headphones, the acoustic field created in the ear canal is different from the one created by listening through loudspeakers in a room. There are three main reasons for that. The first is that while listening to any material through loudspeakers, the acoustic field created by each single loudspeaker is perceived by both ears, something that does not happen when listening with headphones. The second reason is that the head related transfer functions (HRTFs) significantly affect the acoustic field that is created in the ear canal when listening with loudspeakers in a room. The third reason is that the acoustic behaviour of the room in which audio material is listened to through loudspeakers is being affected, something that does not happen when listening using headphones. In this text, there will be a description of how to simulate the acoustic field that is created in the ear canal through the use of loudspeakers in a room by measuring the impulse responses of each ear when listening to each loudspeaker and then combining them with convolution. Practically, in order to achieve the above, four impulse response measurements have to be made, one for every ear-speaker combination. Continuing, the data gathered from the measurements described above will be used in a MATLAB application that will be created for the purposes of this text. The text consists of two major parts, the theoretical part and the measurements part. In the theoretical part the following will be included A brief description of the anatomy of the human ear The perception of space The localisation of a sound source and binaural perception Convolution The Fourier transform The Convolution Theorem The calculation of convolution using the FFT Acoustic measurements In the second part (methodology/measurements) the following are included Presentation of the way the measurements were taken and the tools used Presentation of the way the data were used by in the application The source code of the application and its description A description of how to use the application Conclusions At the end of the text there will be an Appendix that will contain all the references, the bibliography as well as the full list of the source cod of the application, and the measurement tools.