Development of a framework for ambisonic to binaural audio transcoding

The importance of sound in virtual reality and multimedia systems has brought to the definition of today’s 3DA (Tridimensional Audio) techniques allowing the creation of an immersive virtual sound scene. This is possible virtually placing audio sources everywhere in the space around a listening point and reproducing the sound-filed they generate by means of suitable DSP methodologies and a system of two or more loudspeakers. The latter configuration defines multichannel reproduction techniques, among which, Ambisonics Surround Sound exploits the concept of spherical harmonics sound ‘sampling’. Furthermore, in the latest years research has oriented on psychoacoustics, studying the human auditory system, in order to best exploit the rendering of the tridimensional audio scene. The goal of this is to develop a framework allowing to manage in a efficient way the potentialities provided by Ambisonic system, extending such potentialities to a wider range of users by reproducing the entire tridimensional sound field on a simple pair of stereo headphones.

L’aspetto sonoro, nella simulazione di realtà virtuali e nei sistemi multimediali, ricopre un ruolo fondamentale. Ciò ha portato alla definizione delle moderne tecniche di renderizzazione dell’audio tridimensionale (3DA), attraverso le quali è possibile creare scene sonore realistiche posizionando sorgenti virtuali nello spazio circostante il punto di ascolto. Il campo sonoro da esse generato è riprodotto utilizzando appropriate tecnologie di DSP e sistemi di riproduzione formati da due o più altoparlanti. Questi ultimi rientrano nella categoria dei sistemi multicanale e impiegano specifiche tecniche di riproduzione e registrazione, tra cui Ambisonics Surround Sound che sfrutta il concetto campionamento spaziale del campo suono in armoniche sferiche. Inoltre, negli ultimi anni la ricerca si è orientata verso la psicoacustica, studiando il sistema percettivo dell’essere umano, per poter sfruttare al meglio la resa della scena sonora tridimensionale. Scopo di questa tesi è lo sviluppo di un framework che permetta di gestire in maniera efficiente le potenzialità da offerte dal sistema Ambisonics, estendendo tali potenzialità ad una fascia di utenti più ampia mediante la riproduzione dell’intero campo sonoro tridimensionale su un semplice paio di cuffie stereo.