Väitös mediatekniikan alalta, DI Otto Puomio

Virtuaaliakustiikka tuo konserttisalit kotisohville

Diplomi-insinööri Otto Puomio tutki väitöskirjassaan huoneessa syntyvien tilaäänivihjeiden hyödyntämistä virtuaaliakustiikassa. Tilaäänivihjeet luovat kuulijalle vaikutelman ympäröivästä huoneesta ja niillä voidaan muodostaa tilavaikutelma virtuaalisesti kuulokkeilla tai kaiuttimilla.

Puomio selvitti artikkelikokoelmassaan, miten hyvin tilaäänivihjeitä voidaan löytää huoneakustiikassa käytettyjen parametristen menetelmien avulla. Huoneen akustiikan tallentamiseen voidaan käyttää kahdenlaisia metodeja: lineaarisia tai parametrisia. Lineaariset metodit ottavat mikrofonihilasta eli useiden mikrofonien sumpusta lähtevät signaalit ja yhdistelevät ne mittauksesta riippumattomaan muotoon yksinkertaisella matriisikertolaskulla. Parametriset metodit ovat hienostuneempia. Ne tallentavat äänen hilasta riippumattomasti, mutta hakevat lisäksi äänestä erilaisia ominaisuuksia, kuten äänen tulosuunnan ja kuinka diffuusia ääni on eli kuinka monesta eri suunnasta se tulee.

Tutkimuksissaan Puomio osoitti, että useasta parametrisesta mittauksesta voidaan havaita huoneen muoto ja arvioida, mitä materiaalia yksittäiset seinät ovat. Useasta mittauksesta voidaan myös luoda malli monimutkaisestakin tilasta, mitä ei ole aiemmilla menetelmillä pystytty tekemään.

Puomion tutkimusten perusteella parametriset metodit eivät kuitenkaan toisinna huonetta täysin kattavasti. Niiden luoma tilavaikutelma on tarkka ainoastaan mitatuissa pisteissä.

”Parametriset metodit toimivat kuin taskulamppu: näet yhden nurkan huoneesta kerralla hyvin, muttet koskaan kerralla koko huonetta”, Puomio sanoo.

Kun metodien mahdollisuudet tulevat tutuiksi ja kehittyvät, niitä voi käyttää esimerkiksi konserttisalien toisintamiseen kotiteattereissa tai huoneiden akustiikan muuttamiseen virtuaalitodellisuusjärjestelmissä. Näillä tulevaisuuden laitteilla etäällä toisistaan asuvat ihmiset voivat keskustella ja tuntea olevansa äänimaailmaltaan samankaltaisessa tilassa.

Vastaväittäjä: tohtori Philip W. Robinson, Meta Inc., Reality Labs Research Audio, Yhdysvallat

Kustos: professori Tapio Lokki, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, Signaalikäsittelyn ja akustiikan laitos

Väittelijän yhteystiedot: [email protected]

Väitöstilaisuus järjestetään kampuksella ja etäyhteydellä Zoomissa. Linkki tilaisuuteen

Väitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston julkaisuarkiston verkkoriiputussivulla.

Elektroninen väitöskirja (linkki lisätään myöhemmin)