Técnica rápida para geração de aurilizações utilizando redes neurais artificiais

Filipe Otsuka Taminato; Roberto  A. Tenenbaum; Viviane S. G. Melo

doi:10.55753/aev.v33e50.84

Autores

Filipe Otsuka Taminato Laboratório de Instrumentação em Dinâmica, Acústica e Vibrações – LIDAV, Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional, Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Roberto A. Tenenbaum Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Maria https://orcid.org/0000-0002-5268-3849
Viviane S. G. Melo Engenharia Acústica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Maria https://orcid.org/0000-0002-2354-6167

DOI:

https://doi.org/10.55753/aev.v33e50.84

Palavras-chave:

realidade virtual acústica, aurilização em salas, geração de BRIRs, redes neurais artificiais, simulação de campo acústico em salas, índice de articulação

Resumo

Um dos objetivos do desenvolvimento e do aperfeiçoamento de técnicas numéricas em sistemas de geração de realidade virtual acústica e produção de aurilizações fidedignas, consiste na redução do custo computacional e, simultaneamente, garantir a qualidade sonora da simulação. Neste artigo, é apresentada uma nova técnica para modelar as funções de transferência associadas à cabeça humana, necessárias ao cômputo das respostas impulsivas biauriculares. São utilizadas redes neurais artificiais do tipo funções de base radial. Um conjunto dessas redes é treinado e testado de modo a cobrir todo o espaço auditivo no entorno da cabeça. Cada rede neural para uma dada direção tem como entrada o espectro da frente de onda sonora que atinge o receptor e, como saída, a resposta impulsiva associada à cabeça humana filtrada, para a direção correspondente. Desse modo, trabalha-se diretamente no domínio do tempo, contornando-se a necessidade de convoluções com uma redução do custo computacional em cerca de 90%. A técnica proposta é comparada com o método das convoluções, tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência. Os resultados simulados demonstram a eficiência da técnica proposta, com valores de correlação bem próximos de um. Para validar o resultado, testes preliminares utilizando índices de articulação para comparar a percepção da fala em uma sala real e na mesma sala simulada computacionalmente utilizando a modelagem das respostas impulsivas filtradas aqui descrita foram conduzidos, com resultados plenamente satisfatórios.

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