Mechanismen und Systeme zur Verarbeitung
von Interaktivem 3-D Audio in Echtzeit
Severin S. Todt - XI5392
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Standardisierung von Interaktiven 3-D Audio Systemen
Um eine gemeinsame Arbeitsbasis zu schaffen, sind Standardisierungsmechanismen und Instrumente notwendig, um eine
einheitliche Definition und Arbeitsweise von interaktiven 3-D Audio Anwendungen und - Systemen zu gewährleisten.
Dieses Ziel verfolgend haben sich Interessengemeinschaften gebildet, wurden System Modelle aufgestellt und Definitionen
verfaßt, die hier weiter vorgestellt werden.
IASIG - Interactive Audio Special Interest Group
Die "Interaktive Audio Special Interest Group" (IASIG) hat sich als Gruppe von Entwicklern, Herstellern und Konsumenten
zusammengefunden, um den Meinungsaustausch im Bereich interaktivem Audio voranzutreiben.
Die IASIG verfolgt dabei vor allem die Steigerung der Performance von interaktiven Audio Anwendungen wie auch die
Sicherung der Qualität solcher Anwendungen und deren Standardisierung.
Als Arbeitsgruppe hat sich die "3D Working Group" (3DWG) gebildet, die sich speziell mit den Belangen von 3-D Audio
Anwendungen und Systemen befaßt.
3-D Audio Systemmodell
Zur Standardisierung wurde durch die 3DWG ein 3-D Audio Systemmodell definiert, daß durch Interaktive 3-D Audio Systeme
zu implementieren ist.
Bei dem Systemmodell handelt es sich um ein dreischichtiges Schichtenmodell, daß basierend auf der zur Wiedergabe
zur Verüfgung stehenden Audiohardware einen Renderer als unterste Stufe vorsieht.
Der Renderer vollführt die Berechnung des 3-D Audio Klangbildes unter Berücksichtigung übergebener Parameter und der
definierten Audiotechnik zur Wiedergabe.
Der Renderer selbst kann dabei in Soft- oder Hardware implementiert sein.
Der Zugriff auf die Funktionalitäten des Renderers erfolgt über eine definierte 3-D Audio API.
Informationen über die Position der Audioobjekte, erfolgtes User Feedback sowie die binären Audiodaten erfolgt von
Seiten der Anwendung über die 3-D Audio API zum Renderer.
3-D Audio Systemmodell der IASIG 3DWG
Minimalanforderung an interaktive 3-D Audio System (I3DL2)
Neben dem Systemmodell wurde durch die 3DWG eine Liste zu implementierender Minimalanforderungen erstellt, die durch
interaktive 3-D Audio System umzusetzen ist.
Zusammen mit dem 3-D Audio Systemmodell bilden die Minimalanforderungen den Standard I3DL2.
- Wiedergabe von 16 Soundquellen gleichzeitig mit :
- Samplingrate mind. 22050 Hz bei 16bit Codierung
- Soundobjekt und Hörer Positionierung
- Sound Objekt und Hörer Geschwindigkeit
- Hörer Orientierung
- Soundobjekt Orientierung und Berücksichtigung des Ausbreitungsmodells
- Soundobjekt und Hörer mit dynamischen Nachhall Effekten
- Individuelle Tiefpaß Filter und Intensitätsanüpassung für die direkte Schallausbreitung jeder Soundquelle
- Individuelle Tiefpaß Filter und Intensitätsanpassung für die reflektierte Schallausbreitung jeder Soundquelle
- Berechnung von Effekten
- Nachhall und Abschwächung aufgrund der Entfernung des Soundobjektes
- Doppler Effekt
- Ausbreitungsmodelle der Schallausbreitung
- Raumeffekte (frühe Reflexion und Nachhall)
- Beugung und Absorption von Schallwellen
- Jede 3-D Audio Berechnung geschieht interaktiv und in Echtzeit
- ohne hörbare Artefakte
- ohne merkliche Latenz gegenüber der Grafikrepräsentation
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