HRTFbasierte

HRTFbasierte Verfahren beziehen sich auf die Nutzung von Head-Related Transfer Functions (HRTFs) zur Erzeugung räumlicher Audiosignale für Kopfhörer oder Lautsprecher in Anwendungen wie Virtual Reality, Gaming und Musikproduktion. Eine HRTF ist die frequenzabhängige Filterwirkung, die Kopf, Torso und besonders die Ohrmuscheln auf eingehenden Schall aus einer bestimmten Richtung haben. Sie beschreibt, wie Schall je nach Richtung, Position und Kopfrichtung moduliert wird, wodurch charakteristische räumliche Hinweise wie Lokalisationsindizien entstehen.

In der Praxis werden Audiosignale durch je ein links- und rechtskanäles HRTF-Filterpaar konvolutioniert, sodass es an beiden Ohren die realen Abstrahlpfade simuliert. Bei Kopfbewegungen passen sich die Filter an, um eine dynamische räumliche Wahrnehmung zu ermöglichen. Wichtige Hinweise sind Interaural Time Difference (ITD), Interaural Level Difference (ILD) sowie spektrale Feinstrukturen, die durch die Pinnae erzeugt werden.

HRTFs werden gemessen, oft mit künstlichen Köpfen wie dem KEMAR, in Messkammern oder freien Feldmessungen. Aus Messungen ergeben sich Datensätze wie CIPIC, ARI oder IRCAM-Listen, die HRTFs über verschiedene Richtungen und Frequenzen bereitstellen. Es gibt personalisierte HRTFs, die individuell gemessen werden, sowie standardisierte oder nicht-individuelle HRTFs, die allgemein verwendet werden.

Anwendungen umfassen headsetgestütztes 3D-Audio in VR/AR, Gaming, Film und Musikproduktion. Vorteile sind eine realistische räumliche Lokalisierung und immersiver Klang; Herausforderungen bestehen in der individuellen Variation der HRTFs, dem erforderlichen Rechenaufwand sowie Kalibrierungs- und Anpassungsbedarf. Fortschritte in Personalisierung und maschinellem Lernen zielen darauf ab, HRTFs besser an den einzelnen Hörer anzupassen.