Perfekte virtuelle Akustik

18. April 2018, 13:06 Uhr
Die VR-Brille von Oculus (Foto: oculus.com).
Die VR-Brille von Oculus (Foto: oculus.com).
VR-Brillen sollten nicht nur ein „echtes“ Bild vermitteln, sondern auch der Ton sollte dem Brillenträger das Gefühl geben, dass er sich tatsächlich im gezeigten virtuellen Raum befindet. Der VR-Produzent Oculus finanziert deshalb eine Untersuchung des Akustik-Ingenieurs Maarten Hornikx von der Technischen Universität Eindhoven, der einen Simulator entwickeln möchte, der unter anderem Blinden hilft, ihre Umgebung mit Hilfe von akustischen Signalen wahrzunehmen.

Echo-Ortung

Hornikx berichtet über die Zusammenarbeit mit der amerikanischen Firma: „Wir versuchen, der tatsächlichen Akustik so nahe wie möglich zu kommen. Der Klang, der letztendlich aus der VR-Brille von Oculus kommt, darf sich nicht wirklich von dem echten unterscheiden.“ Das Unternehmen hat noch keine konkreten Anwendungen im Sinn, der Forscher aus Eindhoven aber schon. Er arbeitet an der Echo-Ortung, einer Methode, bei der Blinde ihre Umwelt durch die Reflexion selbst erzeugter Klickgeräusche wahrnehmen können. Um den Umgang mit dieser Methode zu erlernen, könnten Übungen in einer virtuellen Realität sehr nützlich sein, wenn diese Realität auch äußerst genau nachgeahmt wird.

Büroräume

Hornikx hat für seine Versuche einen echten Büroraum eingerichtet und die Abmessungen sowie die akustischen Eigenschaften aller Materialien ermittelt. Dann wurden akustische Tests durchgeführt und die Ergebnisse aufgezeichnet. Diese Messdaten wurden dann in die Audiowiedergabe der Oculus-Brillen einbezogen. Auch die Akustik wurde anhand eines Schallwellenmodells, das das Forschungsteam entwickelt hatte, basierend auf den Abmessungen des Büros und den Materialeigenschaften berechnet. Dies geschah für das gesamte hörbare Audiospektrum, wobei vor allem die höheren Töne viel Rechenleistung benötigten.

Auralisation

Die berechnete wurde dann mit der auf Messungen basierenden Auralisation verglichen, um genau zu bestimmen, wie stark die berechnete von der tatsächlichen Akustik abweicht. Eine zweite Überprüfung fand mit Hilfe von Testpersonen statt, die sich mit der Oculus-Brille virtuell im Testbüro befanden. Ihnen werden beide Auralisationen vermittelt und sie mussten angeben, ob sie einen Unterschied hören. Eines der Ziele besteht darin, herauszufinden, wie viel Details in der Auralisierung weggelassen werden können, ohne dass die Testperson einen Qualitätsunterschied bemerkt.

Hornikx hofft, dass das zunächst auf ein Jahr angelegte Projekt auf vier Jahre verlängert wird. Oculus übernimmt die gesamten Projektkosten – rund eine Viertelmillion Euro für das erste Jahr.
 
Quelle: TU Eindhoven
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