Desarrollo de un algoritmo para codificación de audio en formato 5.1 a Binaural
Los sistemas Surround se han usado durante décadas para la producción, mezcla y post producción de medios audiovisuales para cine, tv y entretenimiento, donde se ha logrado migrar del sistema de reproducción multicanal a unos audífonos mediante el uso de convolución para la simulación de estos siste...
- Autores:
-
Castañez Orta, Manuel Ricardo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad de San Buenaventura
- Repositorio:
- Repositorio USB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/12033
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10819/12033
- Palabra clave:
- 620 - Ingeniería y operaciones afines
Algoritmos
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Propiedades acústicas
Sistema lineales
Procesamiento digital de señales
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Convolución en tiempo real
Digital signal processing
Convolution in real time
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Los sistemas Surround se han usado durante décadas para la producción, mezcla y post producción de medios audiovisuales para cine, tv y entretenimiento, donde se ha logrado migrar del sistema de reproducción multicanal a unos audífonos mediante el uso de convolución para la simulación de estos sistemas manera virtual. Aunque hasta el momento por medio del proceso de simulación se ha logrado recrear el sistema multicanal en tiempo real, sin embargo, no existe en la actualidad una herramienta que permita la simulación de salas 5.1 con interacción del sistema de reproducción usando síntesis binaural, además de la compensación de audífonos mediante filtros inversos en tiempo real. Conforme a lo anterior se propone la implementación que facilite de manera remota la monitorización simulando salas 5.1 en tiempo real por convolución donde se propone la creación de un PLUG IN tipo VST para master en DAW’s con la libertad de ingresar respuestas al impulso de salas surround 5.1 y audífonos medidas con una cabeza bianaural haciendo posible la recreación virtual de ambos. Para llevar a cabo el diseño de la herramienta se desarrollaron en torno a 2 lenguajes de programación. Se propuso un prototipo en MATLAB y seguido de este proceso se realizó la migración al lenguaje de programación C++ en el Framewokr JUCE para la convolución en tiempo real. Finalmente se consiguen resultados positivos dentro del tiempo del proyecto en el funcionamiento del VST con interfaz gráfica. |
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Møller, «Fundamentals of binaural technology,» Applied Acoustics, vol. 36, nº 3-4, pp. 2-3, 1992. O. Kirkeby y P. A. Nelson, «Digital filter design for inversion problems in sound reproduction,» AES E-LIBRARY, vol. 47, pp. 583-595, 1999. Y. Moncisbays Romero, Evolución Histórica y Nuevas Perspectivas con los Paisajes Sonoros, [Trabajo de grado, Licenciatura, Universidad de Porto]. Repositorio Institucional,Universidad de Porto, 2011. J. Hurtado Londoño, Generación de sonido binaural a partir de una entrada monofónica, [Tesis de maestria, Universidad Pontificia Javeriana, Bogotá]. Repositorio Institucional, Universidad Pontificia Javeriana,Bogotá, 2003. R. Rodríguez Mariño, Técnicas de sonido binaural en la postproducción audiovisual, Gandia: [Master, Universidad Politécnica de Valencia]. Repositorio Institucional UPV, Valencia, 2011 A. Torres, «ASMR binaural, pequeños orgasmos cerebrales causados por vídeos de YouTube,» Psicología y Mente, s.f. [En línea]. 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MathWorks, «Matlab, Productos y servicios (definición),» MathWorks, s.f.. [En línea]. Available: https://la.mathworks.com/products.html. J. Esqueda, «Matlab e interfaces gráficas,» de Conatec 2002, México, 2002. DBpedia, « About: JUCE,» DBpedia, s.f.. [En línea]. Available: https://dbpedia.org/page/JUCE. Yen, Neil Y.; Hung, Jason C; Kuan, Ching Li, Frontier Computing: Theory, Technologies and Applications FC 2016, Singapore: Springer Science, 2018. J. Burnett, «Lenard Audio Institute,» Lenard Audio , 2009. [En línea]. Available: https://n9.cl/513cr. J. Hilson , D. Gray y M. DiCosimo, Dolby Surround Mixing Manual, San francisco: Dolby laboratories, inc , 1998. A. Lindau y F. Brinkmann, «Perceptual evaluation of headphone compensation in binaural synthesis based on non-individual recordings,» AES E-LIBRARY, vol. 60, pp. 54-62, 2012. P. Majdak, Y. Iwaya, T. Carpentier, R. Nicol, M. Parmentier, A. Roginska, Y. Suzuki, K. Watanabe, H. Wierstorf, H. Ziegelwanger y M. Noisternig, «Spatially oriented format for acoustics: a data exchange format representing head-related transfer functions,» AES ELIBRARY, nº 8880, pp. 1-11, 2013. |
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Conforme a lo anterior se propone la implementación que facilite de manera remota la monitorización simulando salas 5.1 en tiempo real por convolución donde se propone la creación de un PLUG IN tipo VST para master en DAW’s con la libertad de ingresar respuestas al impulso de salas surround 5.1 y audífonos medidas con una cabeza bianaural haciendo posible la recreación virtual de ambos. Para llevar a cabo el diseño de la herramienta se desarrollaron en torno a 2 lenguajes de programación. Se propuso un prototipo en MATLAB y seguido de este proceso se realizó la migración al lenguaje de programación C++ en el Framewokr JUCE para la convolución en tiempo real. Finalmente se consiguen resultados positivos dentro del tiempo del proyecto en el funcionamiento del VST con interfaz gráfica.Surround sound systems have been used during production production, mixing and publication of audiovisual media for film, television and entertainment, where the multichannel reproduction system has been migrated to the headphones through the use of the convention for the simulation of these systems virtual way. However, there is still no tool that allows the simulation of rooms 5.1 with the interaction of the reproduction system using binaural synthesis, in addition to the compensation of hearing instruments through inverse filters in real time. In accordance with the above we propose the implementation of the way to monitor the simulation of rooms 5.1 in real time by the convulsion where the creation of a PLUG IN type VST is proposed for master in DAW's with the freedom of clients answers to the impulse of rooms 5.1 surround and headphones measured with a bianaural head making possible the virtual recreation of both. To carry out the design of the tool will be developed in an environment of 2 programming languages. A prototype was proposed in MATLAB and this process was followed by the migration to the C ++ programming language within the framework of the JUCE for convolution in real time. Finally positive results were obtained in the time of the project in the operation of the VST with graphical interface.PregradoIngeniero de Sonido68 páginasapplication/pdfM. R. Castañez Orta, “Desarrollo de un algoritmo para codificación de audio en formato 5.1 a Binaural.”, Trabajo de grado profesional, Ingeniería de Sonido, Universidad de San Buenaventura Medellín (Antioquia), 2022instname:Universidad de San Buenaventurareponame:Repositorio Institucional Universidad de San Buenaventurarepourl:https://bibliotecadigital.usb.edu.co/https://hdl.handle.net/10819/12033spaUniversidad de San BuenaventuraMedellínFacultad de IngenieríaMedellínIngeniería de Sonidoinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2F. Völk, «System theory of binaural synthesis,» AES E-LIBRARY, nº 8568, pp. 1-3, 2011.M. Gebhardt, C. Kuhn y R. Pellegrini, «Headphones technology for surround sound monitoring — a virtual 5.1 listening room,» AES E-LIBRARY, nº 7068, pp. 1-3, 2007.B. Xie y Z. Tian, «Improving binaural reproduction of 5.1 channel surround sound using individualized HRTF cluster in the wavelet domain,» AES E-LIBRARY, nº 2-1, pp. 1-4, 2014.R. D. a. D. T. V.R. Algazi, «The cipic HRTF database,» WASPAA, pp. 99-102, 2001.B. Boren , M. Geronazzo, P. Majdak y E. Choueiri, «PHOnA: a public dataset of measuredheadphone transfer functions,» AES E-LIBRARY, nº 9126, pp. 1-7, 2014.I. Biedermann , O. Obbekjær, M. Matejka, S. Merchel, D. Poncet y M. Ordell, Reproduction of surround sound in headphones, Aalborg University, 2004, pp. 30-35.M. Kleiner, B.-I. Dalenbäck y P. Svensson, «Auralization-an overview,» AES E-LIBRARY, vol. 41, pp. 861-875, 1993.M. Forster, Auralization in room acoustics, Graz University of Technology, 2008, pp. 5-10.C. Müller-Tomfelde, «Low-latency convolution for real-time applications,» AES ELIBRARY, nº 16-040, pp. 1-7, 1999.T. Potisk y D. Svenšek, «Head-related transfer function,» Semantic Scholar, 2015. [En línea]. Available: https://bit.ly/3OppGncA. Oppenheim y A. Willsky, Señales y sistemas, 2 ed., México: pearson prentice hall , 1998, pp. 29-984.L. A. T. 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Hurtado Londoño, Generación de sonido binaural a partir de una entrada monofónica, [Tesis de maestria, Universidad Pontificia Javeriana, Bogotá]. Repositorio Institucional, Universidad Pontificia Javeriana,Bogotá, 2003.R. Rodríguez Mariño, Técnicas de sonido binaural en la postproducción audiovisual, Gandia: [Master, Universidad Politécnica de Valencia]. Repositorio Institucional UPV, Valencia, 2011A. Torres, «ASMR binaural, pequeños orgasmos cerebrales causados por vídeos de YouTube,» Psicología y Mente, s.f. [En línea]. Available: https://n9.cl/2xf2e.T. Takeuchi, D. Morgan y K. Holland , «Off-axis cross-talk cancellation evaluation of 2- chanel and 3-chanel opsodis sound-bars,» de Institute of Acoustics, Reproduced Sound, 2016.C. W. Bostian y W. P. Overstreet, «Crosstalk cancellation on linearly and circularly polarized communications satellite links,» Radio Science , vol. 14, pp. 1041-1047, 1979.K. 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