Tesis doctoral de Elena Blanco Martín
El objetivo de esta tesis doctoral es el desarrollo de una herramienta que permita medir, de forma objetiva, sobre el sonido recibido en los oídos (señal biaural) la sensación subjetiva de ubicación en el espacio del evento sonoro que genera dicha señal. Es importante diferenciar entre la posición de las fuentes sonoras, ubicación física real, y la posición del evento sonoro que representan dichas fuentes, ubicación subjetiva. esta herramienta se aplicará al caso de sistemas de teleconferencia, sistemas que intentan reproducir virtualmente la información sonora y visual que procede de otra sala, representándola en una pantalla con altavoces. El sistema de reproducción de audio que se va a estudiar está basado en el concepto de ventana acústica virtual. La ventana acústica virtual es un sistema de comunicaciones que recrea el principio de huygens. Lo que se pretende es hacer que entre dos salas (emisora y receptora, que pueden estar a cientos de kilómetros) aparezca una ventana virtual entre ellas de forma que la sensación subjetiva sea que están comunicadas por una ventana física en una de las paredes. Para ello se capta el frente de onda sonora que llega a la pared donde se sitúa la ventana en la sala emisora y se reproduce en la pared de la ventana acústica virtual en la sala receptora. Así pues, a diferencia de otros sistemas de reproducción multicanal, como el estéreo o los sistemas surround, donde la espacialidad de las fuentes de sonido sólo se reproduce correctamente en una zona limitada de la sala (llamada sweet spot); la ventana acústica virtual permite reconstruir el campo sonoro que se introduciría por la ventana virtual dejando que se propague por la sala el sonido que viene de la sala emisora como si hubiera una apertura física real. Por lo tanto las aplicaciones basadas en el concepto de ventana acústica virtual proporcionan mejoras evidentes sobre un conjunto de atributos a menudo relacionados con el concepto de calidad espacial: localización, profundidad y extensión. Concretamente uno de esos atributos subjetivos, la localización del evento sonoro reproducido, es el que se investiga en esta tesis, poniendo de manifiesto las limitaciones de la ventana acústica virtual a la hora de reproducir la información de localización del sonido. el concepto de ventana acústica virtual está basado en el uso de un array de micrófonos capaz de capturar el frente de onda en una pared de la sala emisora, más un array de altavoces encargado de reconstruir dicho frente de onda en otra pared de la sala de recepción. En el caso hipotético de que el número de transductores fuera infinito y la pared posterior totalmente absorbente, la reproducción del campo sonoro sería perfecta. Cómo dicho número está limitado, la reproducción es imperfecta y lo que se busca es valorar como influye la distorsión introducida en la calidad del sonido reproducido, y en concreto sobre los parámetros de localización subjetiva. se ha dividido el estudio de la localización en los dos planos principales: el plano horizontal y el plano medio. Es en el plano horizontal donde se desarrollan más investigaciones, ya que el sistema auditivo humano está desarrollado principalmente para ubicar los peligros en este plano, de ahí la ubicación de dos sensores (oídos) localizados en diferentes puntos de este plano. En lo que respecta al plano medio, existen escasos estudios, ya que la localización en este plano no parte de dos señales sino de una (señal monoaural) y además la resolución subjetiva de localización del sistema auditivo humano es peor. a continuación se presenta la tesis doctoral titulada medidas objetivas de localización de un evento sonoro para sistemas de teleconferencia. Dicha tesis está estructurada en una serie de capítulos que se presentan a continuación. en el primer capítulo, de introducción, se ofrece una justificación de la tesis y su ámbito de aplicación, además de una enumeración de los objetivos previstos. en el segundo capítulo se presenta una visión general del marco teórico, así como del estado del arte sobre los aspectos que fundamentan la localización espacial de eventos sonoros. Estos son los tópicos en los que se centra el trabajo de investigación de esta tesis. en los dos siguientes capítulos, se presentan el desarrollo y los medios materiales con los que se ha contado para la realización de la tesis doctoral, así como los resultados obtenidos. Basándose en el estudio de los modelos psicoacústicos que analizan el sistema de audición, se ha desarrollado un localizador de eventos sonoros y se ha aplicado a escenarios acústicos simulados y a escenarios acústicos reales, analizando las diferencias y la fiabilidad de la simulación. Hay que destacar que la temática con la que se relaciona este trabajo tiene carácter multidisciplinar, debido a que abarca temas generales de procesado de señal, de acústica y electroacústica y de psicoacústica. Por este motivo resulta extremadamente difícil estudiar y exponer de forma completa el marco teórico y estado del arte sobre la investigación de la tesis doctoral, por lo que se ha preferido exponer solamente los temas clave que aplican a la localización espacial en el plano horizontal y en el plano medio. Como existe una clara diferencia entre los mecanismos que utiliza el sistema auditivo en el plano horizontal y en el plano medio para determinar la dirección del sonido, el tercer capítulo se dedica al proceso de localización en el plano horizontal y el cuarto capítulo al proceso de localización en el plano medio. en el capítulo quinto se refieren las conclusiones y aportaciones destacables de la investigación y las líneas propuestas de trabajo para investigaciones futuras. el último capítulo está dedicado a la bibliografía y a las publicaciones ya realizadas. para terminar, como producto final de esta tesis, queda una herramienta práctica que se puede utilizar para estudiar, mejorar y desarrollar sistemas de reproducción de audio en los que se quiera analizar y valorar la localización de los eventos sonoros reproducidos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Medidas objetivas de localización de un evento sonoro para sistemas de teleconferencia«
- Título de la tesis: Medidas objetivas de localización de un evento sonoro para sistemas de teleconferencia
- Autor: Elena Blanco Martín
- Universidad: Politécnica de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 13/07/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Francisco Javier Casajús De Quirós
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ramón García gómez
- lino pedro Garcia morales (vocal)
- soledad Torres guijarro (vocal)
- José Javier Lopez monfort (vocal)