Ηχητική Αναπαράσταση (Auralisation) του Αμφιθεάτρου
Η εφαρμογή Ηχητικής Αναπαράστασης (Auralisation) του Αμφιθεάτρου επιτρέπει τη διαδραστική ακρόαση του τρόπου με τον οποίο ένα ηχητικό σήμα γίνεται αντιληπτό από διαφορετικές θέσεις μέσα στον χώρο. Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει διαθέσιμα δείγματα ή να ανεβάσει δικό του αρχείο και να συγκρίνει το αρχικό σήμα με την εκδοχή του όπως διαμορφώνεται από την ακουστική του αμφιθεάτρου της σχολής.
AuralisationRoom AcousticsImpulse Response
Περιγραφή
Η διαδραστική αυτή εφαρμογή επιτρέπει την ακρόαση του τρόπου με τον οποίο διαφορετικά ηχητικά σήματα (π.χ. ομιλία, μουσική ή μεμονωμένα όργανα) γίνονται αντιληπτά από διαφορετικές θέσεις μέσα στο αμφιθέατρο και αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του προπτυχιακού μαθήματος Κτηριακή Ακουστική. Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει ένα από τα διαθέσιμα ηχητικά δείγματα ή να ανεβάσει (upload) το δικό του αρχείο ήχου, ώστε να ακούσει πώς θα ακουγόταν αν αναπαραγόταν από τη σκηνή και ο ακροατής βρισκόταν σε συγκεκριμένη θέση του χώρου.
Για την καταγραφή της ακουστικής συμπεριφοράς του χώρου τοποθετήθηκε οκταεδρική ηχητική πηγή στη σκηνή και πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις κρουστικής απόκρισης (Impulse Response) σε πολλές θέσεις μέσα στο αμφιθέατρο. Στη συνέχεια, τα ηχητικά δείγματα συνελίχθησαν (convolution) με τις αντίστοιχες κρουστικές αποκρίσεις, επιτρέποντας την αναπαραγωγή του τρόπου με τον οποίο θα ακούγονταν από κάθε θέση ακρόασης.
Στην παρούσα εφαρμογή δεν έχει συμπεριληφθεί η εξασθένηση της στάθμης λόγω απόστασης από την πηγή, ώστε η μελέτη να επικεντρώνεται κυρίως στην επίδραση της αντήχησης και της συχνοτικής απόκρισης του χώρου στην αντιληπτή ποιότητα του ήχου.
Δείκτης Ευκρίνειας Clarity (C80) – Heatmaps
Ο δείκτης ευκρίνειας Clarity (C80) περιγράφει πόσο καθαρά γίνεται αντιληπτός ένας ήχος μέσα σε έναν χώρο. Ο δείκτης αυτός βασίζεται στη σχέση μεταξύ του άμεσου ήχου που φτάνει απευθείας στον ακροατή και των ανακλάσεων που δημιουργούνται από τον χώρο.Τα heatmaps που παρουσιάζονται εδώ απεικονίζουν τη χωρική κατανομή της ευκρίνειας στις θέσεις ακρόασης του αμφιθεάτρου για τρεις ζώνες συχνοτήτων:
- 60–600 Hz (χαμηλές συχνότητες)
- 600–3000 Hz (μεσαίες συχνότητες)
- 3000–10000 Hz (υψηλές συχνότητες)
Η απεικόνιση αυτή δείχνει ότι η αντιληπτή καθαρότητα του ήχου μπορεί να διαφέρει από θέση σε θέση μέσα στον χώρο, ανάλογα και με το φασματικό περιεχόμενο του ηχητικού σήματος.
Χαμηλές συχνότητες (60–600 Hz) – Σε αυτή τη ζώνη περιλαμβάνονται στοιχεία όπως το bass ή το kick στη μουσική. Σε ορισμένες θέσεις του αμφιθεάτρου μπορεί να παρατηρείται πιο καθαρή αναπαραγωγή του ρυθμικού υποβάθρου σε σχέση με άλλες.
Μεσαίες συχνότητες (600–3000 Hz) – Η περιοχή αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική για την κατανόηση της ανθρώπινης φωνής. Οι διαφοροποιήσεις της ευκρίνειας μπορούν να επηρεάσουν την αντιληπτή καθαρότητα της ομιλίας σε εφαρμογές όπως διαλέξεις, παρουσιάσεις ή θεατρικές παραστάσεις.
Υψηλές συχνότητες (3000–10000 Hz) – Σε αυτή τη ζώνη βρίσκονται τα γρήγορα μεταβατικά χαρακτηριστικά του ήχου, όπως οι επιθέσεις μουσικών οργάνων ή γρήγορα ρυθμικά μοτίβα. Σε πολλές θέσεις του χώρου παρατηρείται υψηλή χρονική ευκρίνεια, κάτι που είναι σημαντικό για μουσικά είδη με έντονα ρυθμικά στοιχεία.
Συνολικά, τα heatmaps προσφέρουν μια οπτική αναπαράσταση του τρόπου με τον οποίο μεταβάλλεται η ακουστική εμπειρία μέσα στο αμφιθέατρο, αναδεικνύοντας τη σχέση μεταξύ θέσης ακρόασης και συχνοτικού περιεχομένου του ήχου.
Ηχητικά παραδείγματα
Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει ένα από τα διαθέσιμα ηχητικά δείγματα ή να ανεβάσει (upload) το δικό του αρχείο ήχου, ώστε να ακούσει πώς θα ακουγόταν αν αναπαραγόταν από τη σκηνή και ο ακροατής βρισκόταν σε συγκεκριμένη θέση του χώρου.
Η εφαρμογή υποστηρίζει τα περισσότερα γνωστά φορμάτ ήχου, όπως WAV, MP3, FLAC, AIFF και άλλα. Τα αρχεία που ανεβαίνουν μετατρέπονται αυτόματα σε μονοφωνικό σήμα, προσομοιώνοντας μια ενιαία ηχητική πηγή στο κέντρο της σκηνής. Με αυτόν τον τρόπο αναπαρίσταται πιο ρεαλιστικά η περίπτωση όπου ένα μουσικό όργανο ή ένας ομιλητής παράγει τον ήχο από ένα σημείο της σκηνής.
Αφού επιλεγεί ένα ηχητικό δείγμα, ο χρήστης μπορεί να κάνει κλικ σε οποιαδήποτε θέση ακρόασης στο αμφιθέατρο και να ακούσει το σήμα όπως αυτό θα διαμορφωνόταν από τα ακουστικά χαρακτηριστικά του χώρου.
Με το κουμπί Play ενεργοποιείται η αναπαραγωγή, ενώ παρέχεται η δυνατότητα εναλλαγής μεταξύ:
- Acoustics ON – το σήμα όπως ακούγεται μέσα στο αμφιθέατρο
- Acoustics OFF (Dry) – το αρχικό σήμα χωρίς την επίδραση της ακουστικής του χώρου
Έτσι μπορεί να γίνει άμεση σύγκριση μεταξύ του αρχικού ηχητικού σήματος και του τρόπου με τον οποίο αυτό μεταβάλλεται από την αντήχηση και τη συχνοτική απόκριση του χώρου.
Η εφαρμογή επιτρέπει την εξερεύνηση της ακουστικής εμπειρίας του αμφιθεάτρου για διαφορετικά είδη ηχητικού περιεχομένου, όπως διαλέξεις ή μουσικές εκδηλώσεις και μπορείτε να την δοκιμάσετε στον παρακάτω σύνδεσμο.
https://musicolab.hmu.gr/auralization/
Ομάδα
Η εργασία εκπονήθηκε από τους φοιτητές:
- Ξηραδάκης Μιχάλης
- Ευγενία Πάλλη
- Φώτης Σουβλέρης
Επιστημονικά Υπεύθυνος: Σπύρος Πολυχρονόπουλος, Επίκουρος Καθηγητής
