Project nr: 189. Perceptieve analyse van ruimtelijk geluid.
Toepassingen voor audiocompressie en reproductie door Jeroen Breebaart van Philips Research.

Deze terugblik is geschreven door Steven van de Par.

Samenvatting

De presentatie begon met een degelijke uiteenzetting van enkele belangrijke eigenschappen van het ruimtelijk horen waarin betoogd werd dat slechts een beperkte set van parameters de ruimtelijke waarneming van geluid bepalen. Deze spatiale parameters zijn tijdverschillen, niveau verschillen en de coherentie van de akoestische signalen die onze beide oren bereiken. Daardoor is het mogelijk gebleken om voor de perceptieve beschrijving van een stereofonische of meerkanaals opname, een scheiding te maken tussen het primaire monofonische akoestische signaal en de ruimtelijke beschrijving van de opname d.m.v.  de voornoemde spatiale parameters. Dit heeft het grote voordeel dat voor de compressie van een stereo of meerkanaals opname nu niet alle kanalen afzonderlijk gecodeerd hoeven te worden, maar slechts één mono kanaal plus de beperkte set van spatiale parameters. Dit maakt substantieel meer compressie van het audio signaal mogelijk (lagere bit rates). Dit heeft er in geresulteerd dat deze technologie onderdeel geworden is van de MPEG Surround standaard.

 

Figuur 1: Schematische weergave van de MPEG Surround encoder (links) en decoder (rechts).

De beschrijving van het audio signaal d.m.v. spatiale parameters maakt het ook mogelijk om allerlei manipulaties op het audio signaal toe te passen. Daardoor is het onder andere mogelijk om op een efficiente manier de ruimtelijke weergave van geluid op hoofdtelefoons te compenseren voor bewegingen van het hoofd zodat alle geluidsbronnen op één plaats blijven staan onafhankelijk van de positie van het hoofd. Ook werd ingegaan op Spatial Audio Object Coding waarbij het mogelijk is voor de luisteraar om de diverse geluidsbronnen in een geluidsmix te manipuleren in sterkte, plaatsing of zelfs effecten toe te passen op specifieke bronnen.

 

Demo

De lezing door Jeroen Breebaart werd begleid door diverse demonstraties, met een als afsluiting een demonstratie in de multi-kanalen luisterruimte waar veel van de ontwikkelde technologie voor het eerst beluisterd is.



Figuur 2: Bezoek aan de demoruimte




Literatuur

Breebaart, J., van de Par, S., Kohlrausch, A., and Schuijers, E. (2005). Parametric coding of stereo audio. Eurasip J. Applied Signal Proc. 9, 1305-1322. (http://www.hindawi.com/GetArticle.aspx?doi=10.1155/ASP.2005.1305)


Breebaart, J., Hotho, G., Koppens, J., Schuijers, E., Oomen, W., van de Par, S. (2007). Background, concept and architecture for the recent MPEG Surround standard on multi-channel audio compression. J. Audio Eng. Soc. 55, 331-351.

Spatial audio processing: MPEG Surround and other applications
 J. Breebaart and C. Faller, Publisher: John Wiley & Sons, ISBN 978-0-470-03350-0 (2007); 232 pages (http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0470033509.html)