Design of an AR Based Framework for Acoustic Simulation

Abstract

Romakustikk er viktig for komfort og en helhetlig opplevelse, men kan være vanskelig å oppnå. Vanlige akustikk-simuleringsprogrammer kan få frem romakustiske egenskaper, men legger ikke til rette for at en klient kan "oppleve" resultatene. Denne rapporten ser nærmere på hvordan teknologi som bruker immersjon kan få en klient til å oppleve forskjeller i akustiske design og hvilke effekter utvidet virkelighet (AR) bidrar til romfølelse og lydoppfatning i akustiske simuleringer.

En Android-applikasjon er utviklet som et rammeverk for romakustiske simuleringer i sanntid med AR. Dette rammeverket skal gi brukeren en arena for å oppleve akustikken i et virtuelt rom og oppfatte hvordan endringer i designet påvirker lyden. Den akustiske gjengivelsen av rommet er basert på bildekildemetoden for å generere romimpulsresponser som kan foldes med anekoiske lyder. Systemet er testet av en fokusgruppe som jobber innen akustikk for å evaluere konseptet og indikere de immersive effektene AR tilføyer akustiske simuleringer.

Resultatene fra eksperimentet med fokusgruppen indikerer at akustisk romsimulering i sanntid med AR gir en klient en følelse av å være til stede i et akustisk rom. Det var også tydelig at AR-teknologi forbedrer oppfatningen av små lydendringer. Derimot trenger den akustiske gjengivelsen ytterligere forbedringer for å gi brukeren en mer realistisk følelse.

Proper room acoustics is vital for a holistic experience and comfort but can be challenging to achieve. Classic acoustic simulation software can present properties about a room's acoustics but does not let a client "experience" the results. This thesis looks into how immersive technologies can let clients experience different acoustical designs and what effects augmented reality (AR) contribute to spatial presence and sound perception for acoustic simulations.

An Android application is developed as a framework for real-time acoustic room simulations in AR. This framework aims to give the user an arena for experiencing a virtual room's acoustics and perceiving how changes to the design affect the sound. The acoustic replication of the room is based on the image-source model for generating room impulse responses to be convolved with anechoic sounds. The system is tested by a focus group, whose profession is acoustics, for evaluating the concept and indicate the immersive effects AR provides to acoustic simulations.

The results from the experiment with the focus group suggest that real-time acoustic room simulation in AR provides a client a sense of being present in an acoustical room. It was also evident that AR technology enhances the perception of small changes in sound. However, the acoustic representation needs further improvements to give the user a more realistic feeling.