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Introdu¸ c˜ ao ` a Escuta Binaural

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Academic year: 2022

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Introdu¸ c˜ ao ` a Escuta Binaural

Thilo Koch

Grupo Computa¸c˜ao Musical - IME - USP

18 de agosto de 2014

(2)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Introdu¸c˜ao

Desempenho da escuta binaural

Areas de aplica¸´ c˜ao

Modelagem binaural

Fim

(3)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

O ouvir ´e um sentido muito importante para n´os:

• na intera¸c˜ao social,

• nos informa sobre certos aspectos do nosso ambiente at´e al´em do que n´os podemos ter em vista

• ´e capaz de nos alertar sobre perigos (n˜ao dorme e as orelhas n˜ao fecham).

O ouvir forneceorienta¸c˜aono mundo econsciˆenciasituacional.

(4)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

O ouvir ´e um sentido muito importante para n´os:

• na intera¸c˜ao social,

• nos informa sobre certos aspectos do nosso ambiente at´e al´em do que n´os podemos ter em vista

• ´e capaz de nos alertar sobre perigos (n˜ao dorme e as orelhas n˜ao fecham).

O ouvir forneceorienta¸c˜aono mundo econsciˆenciasituacional.

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

O ouvir ´e um sentido muito importante para n´os:

• na intera¸c˜ao social,

• nos informa sobre certos aspectos do nosso ambiente at´e al´em do que n´os podemos ter em vista

• ´e capaz de nos alertar sobre perigos (n˜ao dorme e as orelhas n˜ao fecham).

O ouvir forneceorienta¸c˜aono mundo econsciˆenciasituacional.

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

O ouvir ´e um sentido muito importante para n´os:

• na intera¸c˜ao social,

• nos informa sobre certos aspectos do nosso ambiente at´e al´em do que n´os podemos ter em vista

• ´e capaz de nos alertar sobre perigos (n˜ao dorme e as orelhas n˜ao fecham).

O ouvir forneceorienta¸c˜aono mundo econsciˆenciasituacional.

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

O ouvir ´e um sentido muito importante para n´os:

• na intera¸c˜ao social,

• nos informa sobre certos aspectos do nosso ambiente at´e al´em do que n´os podemos ter em vista

• ´e capaz de nos alertar sobre perigos (n˜ao dorme e as orelhas n˜ao fecham).

O ouvir forneceorienta¸c˜aono mundo econsciˆenciasituacional.

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

A vis˜ ao t´ ecnico computacional:

• sistema auditivo→computador multiuso com duas portas de entrada

• portas de entrada→duas orelhas

mesma altura em ambos os lados de um elipsoide s´olido

• cabe¸ca→elipsoide s´olido como suporte de antena

6 graus de liberdade de movimento no espa¸co (relativas ao corpo)

• corpo→suporte

6 graus de liberdade de movimento no espa¸co (relativas a um ponto de referˆencia no ambiente)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Entrada para o sistema auditivo

Ambiente Entrada do sistema auditivo

vibra¸c˜oes el´asticas →canal auditivo (→t´ımpano) num meio de transporte →crˆanio (em ar -60dB) (ar, liquido, s´olido)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Quest˜ oes

• De que o software do computador ´e capaz?

• Como funciona o software e como ´e estruturado? (source code)

(11)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Quest˜ oes

• De que o software do computador ´e capaz?

• Como funciona o software e como ´e estruturado? (source code)

(12)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Monoaural → Binaural

Ouvido binaural fornece informa¸c˜oes adicionais; codificadas nas diferen¸cas entre os dois sinais de entrada:

ITD diferen¸ca de tempo de chegada de sinais entre as orelhas (interaural arrival-time differences)

ILD diferen¸ca de amplitude de sinais entre as orelhas (interaural level differences)

Usando esses dados o sistema auditivo ´e capaz de estimar

• localiza¸c˜ao de eventos auditivos

• mapeamento de eventos auditivos para fontes sonoras

(13)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Monoaural → Binaural

Ouvido binaural fornece informa¸c˜oes adicionais; codificadas nas diferen¸cas entre os dois sinais de entrada:

ITD diferen¸ca de tempo de chegada de sinais entre as orelhas (interaural arrival-time differences)

ILD diferen¸ca de amplitude de sinais entre as orelhas (interaural level differences)

Usando esses dados o sistema auditivo ´e capaz de estimar

• localiza¸c˜ao de eventos auditivos

• mapeamento de eventos auditivos para fontes sonoras

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Monoaural → Binaural

Ouvido binaural fornece informa¸c˜oes adicionais; codificadas nas diferen¸cas entre os dois sinais de entrada:

ITD diferen¸ca de tempo de chegada de sinais entre as orelhas (interaural arrival-time differences)

ILD diferen¸ca de amplitude de sinais entre as orelhas (interaural level differences)

Usando esses dados o sistema auditivo ´e capaz de estimar

• localiza¸c˜ao de eventos auditivos

• mapeamento de eventos auditivos para fontes sonoras

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Monoaural → Binaural

Ouvido binaural fornece informa¸c˜oes adicionais; codificadas nas diferen¸cas entre os dois sinais de entrada:

ITD diferen¸ca de tempo de chegada de sinais entre as orelhas (interaural arrival-time differences)

ILD diferen¸ca de amplitude de sinais entre as orelhas (interaural level differences)

Usando esses dados o sistema auditivo ´e capaz de estimar

• localiza¸c˜ao de eventos auditivos

• mapeamento de eventos auditivos para fontes sonoras

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Monoaural → Binaural

Ouvido binaural fornece informa¸c˜oes adicionais; codificadas nas diferen¸cas entre os dois sinais de entrada:

ITD diferen¸ca de tempo de chegada de sinais entre as orelhas (interaural arrival-time differences)

ILD diferen¸ca de amplitude de sinais entre as orelhas (interaural level differences)

Usando esses dados o sistema auditivo ´e capaz de estimar

• localiza¸c˜ao de eventos auditivos

• mapeamento de eventos auditivos para fontes sonoras

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao

Localizar eventos auditivos no espa¸co:

• resolu¸c˜ao para eventos na nossa frente com 1

• caso monoaural: 10x pior

• melhor distin¸c˜ao tamb´em para eleva¸c˜oes e distˆancias

• melhor percep¸c˜ao da expans˜ao espacial de um evento sonoro: eventocompacto oudifuso

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao

Localizar eventos auditivos no espa¸co:

• resolu¸c˜ao para eventos na nossa frente com 1

• caso monoaural: 10x pior

• melhor distin¸c˜ao tamb´em para eleva¸c˜oes e distˆancias

• melhor percep¸c˜ao da expans˜ao espacial de um evento sonoro: eventocompacto oudifuso

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao

Localizar eventos auditivos no espa¸co:

• resolu¸c˜ao para eventos na nossa frente com 1

• caso monoaural: 10x pior

• melhor distin¸c˜ao tamb´em para eleva¸c˜oes e distˆancias

• melhor percep¸c˜ao da expans˜ao espacial de um evento sonoro: eventocompacto oudifuso

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao

Localizar eventos auditivos no espa¸co:

• resolu¸c˜ao para eventos na nossa frente com 1

• caso monoaural: 10x pior

• melhor distin¸c˜ao tamb´em para eleva¸c˜oes e distˆancias

• melhor percep¸c˜ao da expans˜ao espacial de um evento sonoro: eventocompacto oudifuso

(21)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao

Localizar eventos auditivos no espa¸co:

• resolu¸c˜ao para eventos na nossa frente com 1

• caso monoaural: 10x pior

• melhor distin¸c˜ao tamb´em para eleva¸c˜oes e distˆancias

• melhor percep¸c˜ao da expans˜ao espacial de um evento sonoro: eventocompacto oudifuso

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Reflex˜ oes

Como o sistema localiza eventos auditivos na presen¸ca de reflex˜oes:

• localiza¸c˜ao por soma¸c˜ao: ondas diretas e das reflex˜oes determinam dire¸c˜ao (< 1ms)

• efeito de precedˆencia: sistema auditivo identifica um evento sonoro (fus˜ao) as ondas diretas deteminam a dire¸c˜ao (1-80ms)

• ecos: v´arios eventos (repeti¸c˜oes) s˜ao percebidos (limiar de eco: 1-80ms)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Reflex˜ oes

Como o sistema localiza eventos auditivos na presen¸ca de reflex˜oes:

• localiza¸c˜ao por soma¸c˜ao: ondas diretas e das reflex˜oes determinam dire¸c˜ao (<

1ms)

• efeito de precedˆencia: sistema auditivo identifica um evento sonoro (fus˜ao) as ondas diretas deteminam a dire¸c˜ao (1-80ms)

• ecos: v´arios eventos (repeti¸c˜oes) s˜ao percebidos (limiar de eco: 1-80ms)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Reflex˜ oes

• Efeito dedereverbera¸c˜ao binaural- a reverbera¸c˜ao ´e reduzida na percep¸c˜ao

• Efeito dedecolora¸c˜ao- a diminui¸c˜ao da colora¸c˜ao causada pelas atrasos pequenos (efeito filtro-pente)

(25)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Reflex˜ oes

• Efeito dedereverbera¸c˜ao binaural- a reverbera¸c˜ao ´e reduzida na percep¸c˜ao

• Efeito dedecolora¸c˜ao- a diminui¸c˜ao da colora¸c˜ao causada pelas atrasos pequenos (efeito filtro-pente)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Segrega¸c˜ ao do stream auditivo

Situa¸c˜ao: campo sonoro com diferentes fontes sonoras e reflex˜oes ´e escutado

• sistema auditivo analisa os sinais de entrada para formar os eventos auditivos

distin¸c˜ao entre eventos

identifica¸c˜ao de fontes sonoras (mapeamento)

• pessoa ´e capaz de focar aten¸c˜ao a certas fontes ignorando outras

efeito festa-de-coqueteis (coctail-party effect)

supress˜ao de ru´ıdo aumentando a inteligibilidade

(27)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Segrega¸c˜ ao do stream auditivo

Situa¸c˜ao: campo sonoro com diferentes fontes sonoras e reflex˜oes ´e escutado

• sistema auditivo analisa os sinais de entrada para formar os eventos auditivos

distin¸c˜ao entre eventos

identifica¸c˜ao de fontes sonoras (mapeamento)

• pessoa ´e capaz de focar aten¸c˜ao a certas fontes ignorando outras

efeito festa-de-coqueteis (coctail-party effect)

supress˜ao de ru´ıdo aumentando a inteligibilidade

(28)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Segrega¸c˜ ao do stream auditivo

Situa¸c˜ao: campo sonoro com diferentes fontes sonoras e reflex˜oes ´e escutado

• sistema auditivo analisa os sinais de entrada para formar os eventos auditivos

distin¸c˜ao entre eventos

identifica¸c˜ao de fontes sonoras (mapeamento)

• pessoa ´e capaz de focar aten¸c˜ao a certas fontes ignorando outras

efeito festa-de-coqueteis (coctail-party effect)

supress˜ao de ru´ıdo aumentando a inteligibilidade

(29)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Areas de aplica¸ ´ c˜ ao

Al´em da pesquisa: modelos do sistema auditivo e suas partes s˜ao interessantes para a aplica¸c˜ao na tecnologia:

• digitaliza¸c˜ao e mapeamento de cenas auditivas

• an´alise de cenas auditivas para desenvolver representa¸c˜oes parametrizadas no n´ıvel de sinais (s´ıntese / codifica¸c˜ao de cenas auditivas, audiologia)

• an´alise no n´ıvel simb´olico (reconhecer sirene do SAMU)

• evalua¸c˜ao de cenas auditivas em termos de qualidade (qualidade de MPEG-2 Audio Layer III em termos de localiza¸c˜ao)

(30)

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Areas de aplica¸ ´ c˜ ao

Al´em da pesquisa: modelos do sistema auditivo e suas partes s˜ao interessantes para a aplica¸c˜ao na tecnologia:

• digitaliza¸c˜ao e mapeamento de cenas auditivas

• an´alise de cenas auditivas para desenvolver representa¸c˜oes parametrizadas no n´ıvel de sinais (s´ıntese / codifica¸c˜ao de cenas auditivas, audiologia)

• an´alise no n´ıvel simb´olico (reconhecer sirene do SAMU)

• evalua¸c˜ao de cenas auditivas em termos de qualidade (qualidade de MPEG-2 Audio Layer III em termos de localiza¸c˜ao)

(31)

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Areas de aplica¸ ´ c˜ ao

Al´em da pesquisa: modelos do sistema auditivo e suas partes s˜ao interessantes para a aplica¸c˜ao na tecnologia:

• digitaliza¸c˜ao e mapeamento de cenas auditivas

• an´alise de cenas auditivas para desenvolver representa¸c˜oes parametrizadas no n´ıvel de sinais (s´ıntese / codifica¸c˜ao de cenas auditivas, audiologia)

• an´alise no n´ıvel simb´olico (reconhecer sirene do SAMU)

• evalua¸c˜ao de cenas auditivas em termos de qualidade (qualidade de MPEG-2 Audio Layer III em termos de localiza¸c˜ao)

(32)

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Areas de aplica¸ ´ c˜ ao

Al´em da pesquisa: modelos do sistema auditivo e suas partes s˜ao interessantes para a aplica¸c˜ao na tecnologia:

• digitaliza¸c˜ao e mapeamento de cenas auditivas

• an´alise de cenas auditivas para desenvolver representa¸c˜oes parametrizadas no n´ıvel de sinais (s´ıntese / codifica¸c˜ao de cenas auditivas, audiologia)

• an´alise no n´ıvel simb´olico (reconhecer sirene do SAMU)

• evalua¸c˜ao de cenas auditivas em termos de qualidade (qualidade de MPEG-2 Audio Layer III em termos de localiza¸c˜ao)

(33)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Areas de aplica¸ ´ c˜ ao

Al´em da pesquisa: modelos do sistema auditivo e suas partes s˜ao interessantes para a aplica¸c˜ao na tecnologia:

• digitaliza¸c˜ao e mapeamento de cenas auditivas

• an´alise de cenas auditivas para desenvolver representa¸c˜oes parametrizadas no n´ıvel de sinais (s´ıntese / codifica¸c˜ao de cenas auditivas, audiologia)

• an´alise no n´ıvel simb´olico (reconhecer sirene do SAMU)

• evalua¸c˜ao de cenas auditivas em termos de qualidade (qualidade de MPEG-2 Audio Layer III em termos de localiza¸c˜ao)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelagem binaural

Replicar certos aspectos comportamentais da escuta binaural com algoritmos (de computador):modelos para localiza¸c˜aoemodelos para detec¸c˜ao.

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Modelos de localiza¸c˜ ao

Jeffress (1948)

• baseado ITDs

• delay linepara cada entrada

• sinais encontram-se numa c´elula de coincidˆencia

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Cherry and Sayers (1956)

• baseado ITDs

• usando IACC (interaural cross-correletion)

• an´alise por faixas de frequˆencia (por ex.: terceira banda de oitava)

(37)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Cherry and Sayers (1956)

• baseado ITDs

• usando IACC (interaural cross-correletion)

• an´alise por faixas de frequˆencia (por ex.: terceira banda de oitava)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

ILDs

Segunda deixa importante para localiza¸c˜ao: as ILDs

• diferen¸c˜as de at´e 30dB de atenua¸c˜ao (5kHz e 60azimute)

• pequenas diferen¸cas nas frequˆencias graves (comprimento de ondasdiˆametro da cabe¸ca)

• em compara¸c˜ao ITDs funcionam pior nas frequˆencias agudas (comprimento de ondasdiˆametro da cabe¸ca)

(39)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

ILDs

Segunda deixa importante para localiza¸c˜ao: as ILDs

• diferen¸c˜as de at´e 30dB de atenua¸c˜ao (5kHz e 60azimute)

• pequenas diferen¸cas nas frequˆencias graves (comprimento de ondasdiˆametro da cabe¸ca)

• em compara¸c˜ao ITDs funcionam pior nas frequˆencias agudas (comprimento de ondasdiˆametro da cabe¸ca)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

ILDs

Segunda deixa importante para localiza¸c˜ao: as ILDs

• diferen¸c˜as de at´e 30dB de atenua¸c˜ao (5kHz e 60azimute)

• pequenas diferen¸cas nas frequˆencias graves (comprimento de ondasdiˆametro da cabe¸ca)

• em compara¸c˜ao ITDs funcionam pior nas frequˆencias agudas (comprimento de ondasdiˆametro da cabe¸ca)

(41)

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Localiza¸ c˜ ao com ITDs e ILDs

HRTF (Head Related Transfer Functions) Resposta que carateriza como um som chega de um certo ponto no espa¸co `a orelha.

M´ etodo para localiza¸c˜ ao

• Calcular um mapa de ITDs e ILDs usando as HRTFs (um para cada ponto no espa¸co)

• Compara¸c˜ao do mapa com as ITDs e ILDs extraidas da cena aural

→localiza¸c˜oes ou ˆangulos de incidˆencia

Problemas = objetos de pesquisa

• Combina¸c˜ao de ITDs e ILDs

• Integra¸c˜ao sobre o tempo, sobre as frequˆencias

• Distin¸c˜ao entre fontes simultˆaneas

• Tratamento de reflex˜oes

(42)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao com ITDs e ILDs

HRTF (Head Related Transfer Functions) Resposta que carateriza como um som chega de um certo ponto no espa¸co `a orelha.

M´ etodo para localiza¸ c˜ ao

• Calcular um mapa de ITDs e ILDs usando as HRTFs (um para cada ponto no espa¸co)

• Compara¸c˜ao do mapa com as ITDs e ILDs extraidas da cena aural

→localiza¸c˜oes ou ˆangulos de incidˆencia

Problemas = objetos de pesquisa

• Combina¸c˜ao de ITDs e ILDs

• Integra¸c˜ao sobre o tempo, sobre as frequˆencias

• Distin¸c˜ao entre fontes simultˆaneas

• Tratamento de reflex˜oes

(43)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao com ITDs e ILDs

HRTF (Head Related Transfer Functions) Resposta que carateriza como um som chega de um certo ponto no espa¸co `a orelha.

M´ etodo para localiza¸ c˜ ao

• Calcular um mapa de ITDs e ILDs usando as HRTFs (um para cada ponto no espa¸co)

• Compara¸c˜ao do mapa com as ITDs e ILDs extraidas da cena aural

→localiza¸c˜oes ou ˆangulos de incidˆencia

Problemas = objetos de pesquisa

• Combina¸c˜ao de ITDs e ILDs

• Integra¸c˜ao sobre o tempo, sobre as frequˆencias

• Distin¸c˜ao entre fontes simultˆaneas

• Tratamento de reflex˜oes

(44)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Localiza¸ c˜ ao com ITDs e ILDs

HRTF (Head Related Transfer Functions) Resposta que carateriza como um som chega de um certo ponto no espa¸co `a orelha.

M´ etodo para localiza¸ c˜ ao

• Calcular um mapa de ITDs e ILDs usando as HRTFs (um para cada ponto no espa¸co)

• Compara¸c˜ao do mapa com as ITDs e ILDs extraidas da cena aural

→localiza¸c˜oes ou ˆangulos de incidˆencia

Problemas = objetos de pesquisa

• Combina¸c˜ao de ITDs e ILDs

• Integra¸c˜ao sobre o tempo, sobre as frequˆencias

• Distin¸c˜ao entre fontes simultˆaneas

• Tratamento de reflex˜oes

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Esquema de um modelo para a localiza¸ c˜ ao

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelos de detec¸ c˜ ao

Objetivo

• Detec¸c˜ao de sinais em cenas espaciais (at´e com SNR negativo)

• Melhorar o SNR / BMLD de certos sinais

BMLD (binaural masking-level difference) diferen¸ca do n´ıvel de ru´ıdo permitido para ainda detectar o sinal entre o caso monoaural e binaural.

Para isso os modelos consideram asdiferen¸casdos sinais dos canais (ao contr´ario de modelos de localiza¸c˜ao que analisamsimilaridades).

(47)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelos de detec¸ c˜ ao

Objetivo

• Detec¸c˜ao de sinais em cenas espaciais (at´e com SNR negativo)

• Melhorar o SNR / BMLD de certos sinais

BMLD (binaural masking-level difference) diferen¸ca do n´ıvel de ru´ıdo permitido para ainda detectar o sinal entre o caso monoaural e binaural.

Para isso os modelos consideram asdiferen¸casdos sinais dos canais (ao contr´ario de modelos de localiza¸c˜ao que analisamsimilaridades).

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelos de detec¸ c˜ ao

Objetivo

• Detec¸c˜ao de sinais em cenas espaciais (at´e com SNR negativo)

• Melhorar o SNR / BMLD de certos sinais

BMLD (binaural masking-level difference) diferen¸ca do n´ıvel de ru´ıdo permitido para ainda detectar o sinal entre o caso monoaural e binaural.

Para isso os modelos consideram asdiferen¸casdos sinais dos canais (ao contr´ario de modelos de localiza¸c˜ao que analisamsimilaridades).

(49)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelo EC

Durlach (1960)

Arranjo experimental

Cena espacial ´e dada com um sinal de interesse e um sinal mascarante (na condi¸c˜ao de mascaragem).

An´ alise em 2 passos

• E: equaliza¸c˜ao dois canais

com SNR negativo resulta em equaliza¸c˜ao do mascerado.

• C: cancelamento

subtrair os canais um do outro

→melhores (menores) limiares de detec¸c˜ao (SNR respectivamente BMLD)

(50)

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Modelo EC

Durlach (1960)

Arranjo experimental

Cena espacial ´e dada com um sinal de interesse e um sinal mascarante (na condi¸c˜ao de mascaragem).

An´ alise em 2 passos

• E: equaliza¸c˜ao dois canais

com SNR negativo resulta em equaliza¸c˜ao do mascerado.

• C: cancelamento

subtrair os canais um do outro

→melhores (menores) limiares de detec¸c˜ao (SNR respectivamente BMLD)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelo EC

Durlach (1960)

Arranjo experimental

Cena espacial ´e dada com um sinal de interesse e um sinal mascarante (na condi¸c˜ao de mascaragem).

An´ alise em 2 passos

• E: equaliza¸c˜ao dois canais

com SNR negativo resulta em equaliza¸c˜ao do mascerado.

• C: cancelamento

subtrair os canais um do outro

→melhores (menores) limiares de detec¸c˜ao (SNR respectivamente BMLD)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelo EC

Durlach (1960)

Arranjo experimental

Cena espacial ´e dada com um sinal de interesse e um sinal mascarante (na condi¸c˜ao de mascaragem).

An´ alise em 2 passos

• E: equaliza¸c˜ao dois canais

com SNR negativo resulta em equaliza¸c˜ao do mascerado.

• C: cancelamento

subtrair os canais um do outro

→melhores (menores) limiares de detec¸c˜ao (SNR respectivamente BMLD)

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelo EC

Durlach (1960)

Arranjo experimental

Cena espacial ´e dada com um sinal de interesse e um sinal mascarante (na condi¸c˜ao de mascaragem).

An´ alise em 2 passos

• E: equaliza¸c˜ao dois canais

com SNR negativo resulta em equaliza¸c˜ao do mascerado.

• C: cancelamento

subtrair os canais um do outro

→melhores (menores) limiares de detec¸c˜ao (SNR respectivamente BMLD)

(54)

Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelos de detec¸ c˜ ao

Desde ent˜ao v´arias modifica¸c˜oes e afina¸c˜oes desse modelo foram propostas. Entre muitas outras:

• equaliza¸c˜oes em faixas de frequˆencias

• conhecimentoa priorisobre as fontes,

• usando modelos da fisiologia do ouvido (por ex.: modelos das c´elulas ciliadas)

• ...

(55)

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Modelos de detec¸ c˜ ao

Desde ent˜ao v´arias modifica¸c˜oes e afina¸c˜oes desse modelo foram propostas. Entre muitas outras:

• equaliza¸c˜oes em faixas de frequˆencias

• conhecimentoa priorisobre as fontes,

• usando modelos da fisiologia do ouvido (por ex.: modelos das c´elulas ciliadas)

• ...

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Sum´ario Introdu¸ao Desempenho da escuta binaural Areas de aplica¸´ ao Modelagem binaural Fim

Modelos de detec¸ c˜ ao

Desde ent˜ao v´arias modifica¸c˜oes e afina¸c˜oes desse modelo foram propostas. Entre muitas outras:

• equaliza¸c˜oes em faixas de frequˆencias

• conhecimentoa priorisobre as fontes,

• usando modelos da fisiologia do ouvido (por ex.: modelos das c´elulas ciliadas)

• ...

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Modelos de detec¸ c˜ ao

Desde ent˜ao v´arias modifica¸c˜oes e afina¸c˜oes desse modelo foram propostas. Entre muitas outras:

• equaliza¸c˜oes em faixas de frequˆencias

• conhecimentoa priorisobre as fontes,

• usando modelos da fisiologia do ouvido (por ex.: modelos das c´elulas ciliadas)

• ...

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Modelos de detec¸ c˜ ao

Desde ent˜ao v´arias modifica¸c˜oes e afina¸c˜oes desse modelo foram propostas. Entre muitas outras:

• equaliza¸c˜oes em faixas de frequˆencias

• conhecimentoa priorisobre as fontes,

• usando modelos da fisiologia do ouvido (por ex.: modelos das c´elulas ciliadas)

• ...

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Fontes e links

• Blauert, Jens (Ed.):The Technology of binaural Hearing, Berlin Heidelberg, Springer, 2013.

• The Auditory Modeling Toolboxhttp://amtoolbox.sourceforge.net.

• Sousa, Gustavo Henrique Montesi˜ao de: Auraliza¸c˜ao de fontes sonoras m´oveis usando HRTFs, Tese de doutorado, S˜ao Paulo, IME-USP, 2010.

Muito obrigado!

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Fontes e links

• Blauert, Jens (Ed.):The Technology of binaural Hearing, Berlin Heidelberg, Springer, 2013.

• The Auditory Modeling Toolboxhttp://amtoolbox.sourceforge.net.

• Sousa, Gustavo Henrique Montesi˜ao de: Auraliza¸c˜ao de fontes sonoras m´oveis usando HRTFs, Tese de doutorado, S˜ao Paulo, IME-USP, 2010.

Muito obrigado!

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Fontes e links

• Blauert, Jens (Ed.):The Technology of binaural Hearing, Berlin Heidelberg, Springer, 2013.

• The Auditory Modeling Toolboxhttp://amtoolbox.sourceforge.net.

• Sousa, Gustavo Henrique Montesi˜ao de: Auraliza¸c˜ao de fontes sonoras m´oveis usando HRTFs, Tese de doutorado, S˜ao Paulo, IME-USP, 2010.

Muito obrigado!

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Fontes e links

• Blauert, Jens (Ed.):The Technology of binaural Hearing, Berlin Heidelberg, Springer, 2013.

• The Auditory Modeling Toolboxhttp://amtoolbox.sourceforge.net.

• Sousa, Gustavo Henrique Montesi˜ao de: Auraliza¸c˜ao de fontes sonoras m´oveis usando HRTFs, Tese de doutorado, S˜ao Paulo, IME-USP, 2010.

Muito obrigado!

Referências

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