Projekt Micarpet Projektbericht - artecLab - Universität Bremen

Kapitel 15
Sound
Neben der in einem vorigen Teil beschriebenen Grafikdarstellung im System ist der Sound die zweite
Komponente, die zum „virtuellen Teil“ der Mixed Reality beiträgt – daher soll natürlich die Soundausgabe
ebenfalls möglichst realistisch wirken. Dieser Teil beschreibt sowohl die verwendete Hardware als
auch die Software-Anbindung des von uns verwendeten Systems.
15.1 Hardware
Um unsere Entscheidung für die Sound-Hardware zu begründen, sollen im folgenden Text zuerst einige
Verfahren beschrieben werden, welche die Positionierung von Sounds im Raum und somit die Herstellung
eines Raumklangs ermöglichen.
15.1.1 Prinzipien
In diesem Abschnitt soll zuerst die Basis aller Soundverfahren für Raumklang kurz beschrieben werden.
Das einfachste denkbare Wiedergabeverfahren ist natürlich die Wiedergabe über einen einzigen Lautsprecher
(mono). Da es nur eine Quelle gibt, ist keine Lokalisierung des Sounds im Raum möglich, für
den Zuhörer kommen die Geräusche immer direkt vom Lautsprecher selbst.
Um dies zu verbessern, gibt es eine Vielzahl von Verfahren, die dem Zuhörer eine Ortung der Klänge im
Raum ermöglichen. All diesen Verfahren ist gemein, dass sie das psycho-akustische Phänomen ausnutzen,
dass das menschliche Ohr bei Unterschieden in Lautstärke (Pegel-Unterschiede) und Verzögerung
(Laufzeit-Unterschiede, das Schallsignal erreicht das eine Ohr früher als das andere) eine Ortung des
Ursprungs von Schall vornimmt. Alle Verfahren simulieren also diese Unterschiede künstlich und rufen
somit beim Hörer eine Lokalisation des Schalls hervor.
Das einfachste und bekannteste Verfahren ist Stereo, bei dem zwei Lautsprecher benutzt werden. Durch
Abspielen mit unterschiedlichen Pegelstärken oder kleiner Verzögerung kann so die Soundquelle für den
Zuhörer im Raum zwischen den beiden Lautsprechern positioniert werden. Ein wichtiger Aspekt ist hier
und auch in anderen Bereichen oft die Abwärtskompatibilität, d.h. Stereo-Signale sollen möglichst auch
trotzdem noch auf einem Mono-System wiedergegeben werden können, ohne dass dieses eine Konvertierung
vornehmen muss.
Stereo erlaubt nur eine Lokalisierung des Schalls auf einer virtuellen Linie, für den wirklichen Raumklang
ist aber zumindest eine freie Positionierung auf einer Ebene wünschenswert (etwa für Schallquellen
hinter dem Hörer) – am besten natürlich ganz frei im dreidimensionalen Raum (z.B. auch von oben und
unten). Dies kann durch das Hinzufügen von weiteren Lautsprechern erreicht werden. Die Wiedergabe
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