Gestione di database eterogenei di HRTF per il rendering in tempo reale di audio 3D

La creazione e gestione di nuovi modelli per rendere disponibile agli utenti un’esperienza di audio tridimensionale immersivo e coinvolgente è una sfida ambiziosa da affrontare ma quanto mai stimolante. Il recente aumento d’interesse verso gli scenari di realtà aumentata richiede particolare attenzione per offrire, accanto ad una visione 3D ad alta risoluzione, un audio quanto più prossimo alla vita reale.
Questo lavoro di tesi si apre con l’analisi delle caratteristiche principali dell’apparato uditivo dell’uomo, introducendo poi le principali nozioni di psicoacustica, audio virtualizzato e dei parametri necessari per costruire un modello di rendering audio che abbia le caratteristiche fondamentali. Tale sensazione d’immersione in un ambiente virtuale può essere ottenuta grazie ad una particolare tecnica denominata audio binaurale. Questa tecnica tiene conto delle varie trasformazioni che modificano l’onda sonora nel tragitto da sorgente a timpano del soggetto ascoltatore ad opera di spalle, torso e padiglione auricolare. Tutti questi fattori contribuiscono a formare la risposta impulsiva HRIR Head Related Impulse Response e la sua trasformata di Fourier HRTF, Head Related Transfer Function, esposte nel capitolo 2.
Ottenere le risposte individualizzate, fortemente dipendenti dal soggetto in ascolto, richiede apparati di acquisizione molto costosi. Nel tempo sono stati costituiti dei database di HRTF, tre di questi utilizzati in questo lavoro e descritti nelle loro caratteristiche più importanti:
* CIPIC;
* LISTEN;
* MARL.
Le operazioni di elaborazione del segnale sono state effettuate con un software specializzato in audio processing, Pure Data (capitolo 3), e con l’ausilio di un motore audio binaurale, cw-binaural (capitolo 4).
Il capitolo 5 espone come questi due strumenti abbiano portato alla creazione di una patch che, facendo uso di HRTF di tre diversi database, si propone di fungere da ausilio per esperimenti di audio spazializzato con un controllo della posizione della sorgente sonora desiderata.