Auditive Wahrnehmung von Schallreflexionen und Lokalisation von dynamischen Szenen

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Janina Fels
• Fachliche Zuordnung: Akustik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249703531

Zur Orientierung des Menschen in einer Umgebung kann neben dem Sehen auch die akustische Information hilfreich sein. Das kann in dunklen oder nebeligen Umgebungen, in Notfallsituationen in verrauchten Räumen oder bei Blinden der Fall sein. Zur akustischen Orientierung in komplexen Umgebungen nutzt der Mensch die frühen Reflexionen von Grenzflächen (Wänden, Decken, Böden, große Objekte) und deren Bezug zur Schallquelle. In diesem Projekt soll die auditive Wahrnehmung von komplexen akustischen Szenen untersucht werden. Diese Szenen können Freifeldszenen, große Räume oder Außenszenen (z.B. Orientierung in der Stadt) sein. Die wahrgenommenen frühen Reflexionen werden in echtzeitfähigen Raumakustiksimulationen heute durch Spiegelschallquellen realisiert. Wird im Zuge einer Approximation des geometrischen Modells der Umgebung die relative Ausrichtung oder Lage einer Wand verändert, so ändert sich ebenfalls die Position der Spiegelschallquelle. und damit auch auditive Wahrnehmung dieser Szene. Das zugrunde gelegte Umgebungsmodell in diesem Vorhaben soll nur dominante frühe Reflexionen enthalten. Damit sind Außenräume und Hörerpositionen nahe den Wänden in sehr großen Räumen erfasst. In diesem Vorhaben sollen zunächst die Wahrnehmungsleistungen von Normalhörenden (nicht Blinden) mit Hilfe von einfachen geometrischen Raummodellen untersucht werden. Die maximale nicht hörbare Variation einer Grenzfläche (Abstand/Drehung) ist abhängig von binauralen Parametern, interauralen Zeit- und Pegeldifferenzen und psychoakustischen Größen. Der Zusammenhang zwischen den binauralen Parametern, der psychoakustischen Größen und den (wenigen) Spiegelschallquellen soll in Abhängigkeit von der Wandgröße, der Kopfbewegung und des Abstands der Wand von der Versuchsperson im ersten Arbeitspaket untersucht werden.Im zweiten Arbeitspaket soll die Szenenwahrnehmung in der virtuellen Akustik unter Einbeziehung der Kopfbewegung sowie des Abstands von Quelle und Hörer betrachtet werden. In den Szenen werden den Versuchspersonen mehrere Quellen an unterschiedlichen Positionen dargeboten. Der Kohärenzgrad, das heißt die Ähnlichkeit der Signale, sollte dabei gering sein, so dass keine Phantomschallquellen entstehen. Aus den Experimenten soll der Effekt durch den Abstand zwischen Quelle und Versuchspersonen und die Kopfbewegung auf die Schwelle der maximal hörbaren Quellanzahl bestimmt werden. Die Ergebnisse dieses Vorhabens sind nützlich für eine effiziente Erstellung eines Raummodells in der virtuellen akustischen Realität. Ein weiteres mögliches Anwendungsszenario ist das virtuelle, akustische Training der Orientierung von Blinden in einer Stadt oder in unbekannter Umgebung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen