Spatial sound design and perceptual evaluation of moving sound sources in amplitude panning

Abstract

Music is organized sound. Usually, we think on organizing sound in frequency and time, but sound may be also organized in space. Today, musicians and scientists have a new artistic and scientific challenge to face, the creation of spatial music. Spatial music is music which involves the organization of sound in the three-dimensional space. So far, the availability of sound reproduction systems with height is very limited. Most popularly, we find stereo and surround systems, which use panning techniques to reproduce sound. From stereo to surround, a very important step further is the use of a scene-based paradigm, which opens the possibilities of music composition beyond the classical stereo image. In this research, a spatial sound system is proposed to create complex virtual sound scenes consisting of several moving sound sources. On the other side, we study the perceptual characteristics of moving sound sources in Vector Based Amplitude Panning, which is one of the most widespread spatial audio technologies for loudspeaker-based setups. Finally, we perform listening tests with a group of subjects to investigate the perceived attributes of moving sound sources reproduced using amplitude panning.

La música es sonido organizado. En general, la organización de sonido es en frecuencia y tiempo, pero el sonido puede ser también organizado en el espacio. Hoy en día, músicos y científicos tienen un nuevo reto artístico y científico, la creación de música espacial. La música espacial es música que involucra la organización de sonido en el espacio tridimensional. Hasta el momento, la disponibilidad de sistemas de reproducción de sonido con altura es muy limitada. Más popularmente, nos encontramos con sistemas estéreo y sonido envolvente, que utilizan técnicas de "panning" para reproducir el sonido. Del estéreo al sonido envolvente, un paso adelante muy importante es el uso de un paradigma basado en escenas, que abre las posibilidades de composición musical más allá de la imagen estéreo clásica. En esta investigación, se propone un sistema de sonido espacial para la creación de escenas de sonido complejas que constan de varias fuentes de sonido en movimiento. Por otra parte, se estudian las características perceptivas de fuentes de sonido en movimiento para “Vector Based Amplitud Panning”, que es una de las tecnologías de audio espacial más extendidas para configuraciones basadas en altavoces. Finalmente, llevamos a cabo pruebas de escucha con un grupo de sujetos para investigar los atributos percibidos de fuentes de sonido en movimiento reproducidas usando "amplitude panning".

La música és so organitzat. En general, l'organització de so és en freqüència i temps, però el so pot ser també organitzat en l'espai. Avui en dia, músics i científics tenen un nou repte artístic i científic, la creació de música espacial. La música espacial és música que involucra l'organització de so en l'espai tridimensional. Fins al moment, la disponibilitat de sistemes de reproducció de so amb altura és molt limitada. Més popularment, ens trobem amb sistemes estèreo i so envoltant, que utilitzen tècniques de “panning” per reproduir el so. De l'estèreo al so envoltant, un pas endavant molt important és l'ús d'un paradigma basat en escenes, el qual obre les possibilitats de composició musical més enllà de la imatge estèreo clàssica. En aquesta investigació, es proposa un sistema de so espacial per a la creació d'escenes de so complexes que consten de diverses fonts de so en moviment. D'altra banda, s'estudien les característiques perceptives de fonts de so en moviment per a “Vector Based Amplitud Panning”, que és una de les tecnologies d'àudio espacial més esteses per a configuracions basades en altaveus. Finalment, portem a terme proves d'escolta amb un grup de subjectes per investigar els atributs percebuts de fonts de so en moviment reproduïdes mitjançant “amplitude panning”.