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The PSFC, or Pioneer Sound Field Controller, is a DSP-driven hemispherical loudspeaker array, installed at the University of Aizu Multimedia Center. The PSFC features realtime manipulation of the primary components of sound spatialization for each of two audio sources located in a virtual environment, including the content (apparent direction and distance) and context (room characteristics: reverberation level, room size and liveness). In an alternate mode, it can also direct the destination of the two separate input signals across 14 loudspeakers, manipulating the direction of the virtual sound sources with no control over apparent distance other than that afforded by source loudness (including no simulated environmental reflections or reverberation). The PSFC speaker dome is about 10 m in diameter, accommodating about fifty simultaneous users, including about twenty users comfortably standing or sitting near its ``sweet spot,'' the area in which the illusions of sound spatialization are most vivid. Collocated with a large screen rear-projection stereographic display, the PSFC is intended for advanced multimedia and virtual reality applications.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer virtuellen Umgebung, die das charakteristische Klangabstrahlverhalten eines Musikinstruments in Echtzeit erfahrbar macht. Es wird eine virtuelle Umgebung geschaffen, in der sich der Benutzer frei um ein Musikinstrument bewegen kann und in Echtzeit ein akustisches und visuelles Feedback erhält. Durch die Verbindung der auditiven und visuellen Elemente und die Möglichkeit der Interaktion, wird das Erleben und die Wahrnehmung der Effekte intensiviert. Die Simulation des charakteristischen Klangabstrahlverhaltens erfolgt nicht durch eine rechenaufwändige Klangsynthese wie z.B. Physical Modeling, sondern basiert auf der Lautstärkeinterpolation einer Mehrkanalaufnahme. Die Verwendung der realen Aufnahmen ermöglicht eine annähernd naturgetreue Abbildung des Klangabstrahlverhaltens und ist, im Gegensatz zu rechenaufwändigen Klangsyntheseverfahren, echtzeitfähig. Zusätzlich wurde ein einfacher Filter entwickelt, der das charakteristische Klangabstrahlverhalten des Instruments eher qualitativ simuliert und sich problemlos in Echtzeit 3D-Anwendungen implementieren lässt. Die beiden entwickelten Methoden zur Simulation des Klangabstrahlverhaltens wurden mittels Spektralanalyse und anhand eines durchgeführten Hörtests auf ihre Funktionalität und ihre Gültigkeit überprüft.