Sound and Vibration Engineering
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This study investigates loudness perception in real-world contexts using predictors related to the sound, situation, or person. In the study, 105 participants recorded 6594 sound environments in their homes, which were then evaluated based on the Experience Sampling Method. Hierarchical linear regressions using a loudness level based on ISO 532-1 allowed for obtaining the best model fits for predicting perceived loudness and explaining the highest variance. LAeq and LAF5 provided comparable results and may require less computational effort. However, the analysis shows that only one-third of the variance explained by fixed effects was attributable to the loudness level. Sixteen percent stemmed from perceived properties of the soundscape; 1% were attributable to relatively temporally stable, person-related predictors like participants' age; non-auditory situational predictors made no additional contribution. The results thus did not confirm previous findings on loudness perception under laboratory conditions, emphasizing the importance of the situational context. Along with the current paper, a comprehensive dataset, including the assessed person-related, situational, and sound-related measures as well as LAeq time-series and third-octave spectrograms, is provided to enable further research on sound perception, indoor soundscapes, and emotion.
Previous research suggests that noise sensitivity is related to inefficient auditory processing that might increase the mental load of noise and affect noise evaluation. This assumption was tested in an experiment using a dual-task paradigm with a visual primary task and an auditory secondary task. Results showed that participants' noise sensitivity was positively correlated with mental effort. Furthermore, mental effort mediated the effect of noise sensitivity on loudness and unpleasantness ratings. The results thus support the idea that noise sensitivity is related to increased mental effort and difficulties in filtering auditory information and that situational factors should be considered.
Der Aufführungsraum leistet einen substantiellen Beitrag zum Erleben von Musikdarbietungen. Zur Beschreibung der Akustik von Aufführungsräumen haben sich dabei zahlreiche Messgrößen etabliert, welche bestimmte Wahrnehmungsqualitäten, wie z. B. die Halligkeit, abbilden sollen. Dem stellt jüngere Forschung rein perzeptive Messinventare gegenüber, die den Wahrnehmungseindruck als solchen, losgelöst vom physikalischen Ursprung, beschreiben. Dieser Artikel beschreibt einen Versuch, diese beiden Forschungsrichtungen zusammenzuführen, indem Bewertungen von Aufführungsräumen nach dem perzeptiven Room Acoustical Quality Index (RAQI) durch physikalische Messgrößen modelliert wurden, welche aus einfachen Impulsantwortmessungen ermittelt werden. Dazu wurde eine Auswahl raumakustischer Messgrößen auf fünf Dimensionen reduziert und diese als Prädiktoren für die einzelnen Wahrnehmungsgrößen des RAQI getestet. Die Berechnung dieser Prädiktionsmodelle wird vorgestellt und deren Präzision diskutiert. Anschließend wird die OPRA-Webanwendung vorgestellt, die sowohl die Berechnung der raumakustischen Messgrößen als auch die Prädiktion von RAQI-Wahrnehmungsgrößen für die drei Quellsignale Sprache, Orchester und Solotrompete im Browser ermöglicht. Auch wenn die Präzision der Prädiktionsmodelle noch nicht für alle RAQI-Faktoren zuverlässige Ergebnisse liefert, erlaubt OPRA eine umfangreiche akustische Analyse und eine erste Einschätzung der perzeptiven Wirkung von Aufführungsräumen.
Einsatz und Anpassung von Methoden der Audio-Feature-Extraktion am Beispiel von Indoor Soundscapes
(2022)
Im häuslichen Umfeld erleben Menschen abhängig von ihrer Wohnsituation unterschiedlichste Geräuschumgebungen (Indoor Soundscapes), die einen hohen Einfluss auf das Wohlbefinden haben. Im Rahmen einer Feldstudie wurde daher die theoretisch und praktisch relevante Frage untersucht, welche Merkmale der wahrgenommenen Geräuschumgebungen als besonders ereignisreich oder angenehm bewertet werden. Einhundertfünf Teilnehmer*innen berichteten nach der Experience-Sampling-Methode zeitgesteuert über auftretende Geräuschumgebungen des häuslichen Alltags. Sie bewerteten deren subjektive Wirkung gemäß Soundscape-Standard. Zudem fertigten sie in-situ Audioaufnahmen der Geräuschszenarien an. Die 6594 Tonaufnahmen wurden einer Audioinhaltsanalyse unterzogen und im Zuge dessen wurden vier Featuresets verschiedener Berechnungsansätze extrahiert. Mithilfe der Perzentilen LASSO-Regularisierung wurden lineare gemischte Modelle für Angenehmheit und Ereignisreichtum sowie drei Multilevel-Modelle für Angenehmheit aufgestellt. Die besten Modelle erklären 9 % der Varianz von Angenehmheit und 27 % der Varianz von Ereignisreichtum durch feste Effekte selektierter Prädiktoren aller getesteten Featuresets. Angenehmheit sinkt vor allem, wenn lautheitsbasierte Features hohe Werte zeigen. Ereignisreichtum ist am stärksten abhängig von kurzen Spitzen des C-bewerteten Schalldruckpegels und wird im Vergleich zu Angenehmheit stärker von Zeitschwankungen der Features bestimmt. Durch den Vergleich der Featuresets wird deutlich, dass die Modelleffekte bekannter psychoakustischer Größen durch Hinzufügen von MFCC-Features verbessert werden. Darüber hinaus wird anhand von Multilevel-Modellen gezeigt, dass die Angenehmheit des lautesten Viertels der Tonaufnahmen deutlich besser durch feste Effekte erklärbar ist als der leisere Rest des Datensatzes. Kongruent mit aktuellen Befragungsstudien kann durch Audiofeatures eine Kategorienabhängigkeit der Soundscape-Bewertungen belegt werden: Musik und Sprache werden als angenehmer bewertet, technische Geräusche und Anlagenrauschen hingegen als unangenehmer. Hoher Ereignisreichtum hängt mit
menschgemachten Geräuschen (z. B. Poltern, Stuhlrücken) zusammen. Diese Ergebnisse stellen eine wichtige Komponente in der umfassenden Beschreibung komplexer Geräuschumgebungen dar und ihnen kommt in Zeiten der SARS-CoV-2-Pandemie, in denen Wohnraum vermehrt heterogen genutzt werden muss, eine erhöhte Bedeutung zu.
Over the past decades, research in room acoustics has established several derivative measures of an impulse response, some of which are incorporated in the ISO 3382 standards. These parameters intend to represent perceptual qualities, but were developed without a consistent modeling of room acoustical perception. More recent research proposed comprehensive inventories of room acoustic perception that are purely based on evaluations by human subjects, such as the Room Acoustical Quality Index (RAQI). In this work RA-QI scores acquired for 70 room impulse responses were predicted from room acoustical parameters. Except for Reverberance, the prediction of RAQI factors performed rather poor. In most cases, the sound source had a greater impact on RAQI scores. All analyses are published in an online tool, where users can upload omnidirectional and binaural impulse responses, and instantly obtain and visualize several physical descriptors, as well as predicted RAQI scores for three different sound sources. So far, acceptable prediction accuracy is achieved for Reverberance, Strength, Irregular Decay, Clarity and Intimacy. Larger data sets of evaluated impulse responses are required to improve the model performance and enable reliable predictions of room acoustical quality. Therefore, the administration of RAQI evaluations within the website is currently being developed.
The soundscape approach highlights the role of situational factors in sound evaluations; however, only a few studies have applied a multi‐domain approach including sound‐related, person‐related, and time‐varying situational variables. Therefore, we conducted a study based on the Experience Sampling Method to measure the relative contribution of a broad range of potentially relevant acoustic and non‐auditory variables in predicting indoor soundscape evaluations. Here we present the comprehensive dataset for which 105 participants reported temporally (rather) stable trait variables such as noise sensitivity, trait affect, and quality of life. They rated 6.594 situations regarding the soundscape standard dimensions, perceived loudness, and the saliency of its sound components and evaluated situational variables such as state affect, perceived control, activity, and location. To complement these subject‐centered data, we additionally crowdsourced object‐centered data by having participants make binaural measurements of each indoor soundscape at their homes using a low‐(self‐)noise recorder. These recordings were used to compute (psycho‐)acoustical indices such as the energetically averaged loudness level, the A‐weighted energetically averaged equivalent continuous sound pressure level, and the A‐weighted five‐percent exceedance level. This complex hierarchical data can be used to investigate time‐varying non‐auditory influences on sound perception and to develop soundscape indicators based on the binaural recordings to predict soundscape evaluations.
Music-related decision-making encompasses a wide range of behaviours including those associated with listening choices, composition and performance, and decisions involving music education and therapy. Although research programmes in psychology and economics have contributed to an improved understanding of music-related behaviour, historically, these disciplines have been unconnected. Recently, however, researchers have begun to bridge this gap by employing tools from behavioural economics. This article contributes to the literature by providing a discussion about the benefits of using behavioural economics in music-decision research. We achieve this in two ways. First, through a systematic review, we identify the current state of the literature within four key areas of behavioural economics-heuristics and biases, social decision-making, behavioural time preferences, and dual-process theory. Second, taking findings of the literature as a starting point, we demonstrate how behavioural economics can inform future research. Based on this, we propose the Behavioural Economics of Music (BEM), an integrated research programme that aims to break new ground by stimulating interdisciplinary research in the intersection between music, psychology, and economics.
