Auralisation – Akustische Wiedergabe

Prof. Monika Rychtarikova

Unter Auralisation versteht man den Vorgang, bei dem ein gemessenes oder simuliertes Schallfeld hörbar gemacht wird. Die Auralisation ist damit zu einem attraktiven Instrument geworden, um effizient zwischen den Akustikberatungsbüros und Kunden ohne akustischen Hintergrund zu kommunizieren.

KURZÜBERSICHT

Einer der ersten bekannten Versuche, eine Auralisation durchzuführen, wurde wahrscheinlich von Spandök unternommen, der für dieses Experiment ein maßstabsgetreues Modell verwendete. Echolotisch aufgezeichnete Sprache und Musik wurden zunächst im Frequenzbereich skaliert, und zwar im gleichen Verhältnis wie das skalierte Modell des Raums. Dieser Klang wurde im physikalischen Modell abgespielt und aufgenommen und anschließend wieder auf einen realen Maßstab zurückskaliert.

Später haben mehrere Forscher ähnliche Techniken verwendet. Die Verwendung digitaler Filter begann mit fortschrittlicheren Computern und Auralisationssystemen mit mehreren Lautsprechern, die 10 bis 50 Lautsprecher in schalltoten Räumen enthielten. Diese Techniken wurden in den 1960er Jahren in Arbeiten von Meyer et al. (1965), Kleiner (1980), Bech (1990) und anderen entwickelt.

Heutzutage basiert der Ansatz zur Erzeugung von Auralisationen in der Raumakustik auf der Messung oder Simulation der binauralen Impulsantwort zwischen Schallquelle und Empfänger, die später mit einer echofreien Schallwelle gefaltet wird. Die Wiedergabe kann anschließend über Kopfhörer oder über ein Lautsprecher-Wiedergabesystem erfolgen.

Aktuelle Auralisationsverfahren verwenden Näherungswerte für die Raumgeometrie, die Schallquelle und die Eigenschaften des Empfängers. Dennoch ist es wichtig, die Schallquelle in akustischen Modellen zu modellieren und das schalltote Signal mit großer Sorgfalt aufzunehmen. Für einige Musikinstrumente wurde eine mehrkanalige schalltote Aufnahme vorgeschlagen (Rindel et al, 2004).
Neben der Erzeugung der zu auralisierenden Signale ist auch deren Audiopräsentation entscheidend für ein gutes Ergebnis.

Die Wiedergabe eines Audiosignals kann über einen Kopfhörer oder über Lautsprecher in einem schalltoten Raum erfolgen. Im Falle der Kopfhörerwiedergabe muss ein geeigneter Kopfhörerfilter auf die Hörprobe angewendet werden, um deren Eigenfrequenzgang zu neutralisieren. Beim Hören mit mehreren Lautsprechern muss die Auslöschung des Übersprechens berücksichtigt werden.

Wenn alle wichtigen Bedingungen erfüllt sind, kann die Auralisation als hervorragendes akustisches Präsentationswerkzeug für eine akustische Komfortbeschreibung dienen.

Die Auralisation stellt auch ein starkes Bindeglied zwischen der Raumakustik und Virtual-Reality-Anwendungen dar, bei denen die Technologie dem Benutzer die Interaktion mit einer computersimulierten Umgebung ermöglicht. In der Vergangenheit wurden Virtual-Reality-Umgebungen vor allem für visuelle Erfahrungen entwickelt, aber neuere Simulationen enthalten zusätzliche Audioinformationen, die über Lautsprecher oder Kopfhörer ausgegeben werden. Dieser Ansatz ermöglicht es dem Benutzer, sich die akustische Situation an einem Ort vorzustellen, ohne etwas über die akustischen Zahlen zu wissen.

Beispiel einer Auralisation auf der Grundlage einer Faltung zwischen einer (gemessenen oder simulierten) Raumimpulsantwort und einer schalltoten Aufnahme.