Diseño y Evaluación Objetiva de Filtros Binaurales

Abstract

Las ondas sonoras que llegan a los tímpanos de un oyente, contienen las claves fundamentales que un ser humano utiliza para localizar una fuente sonora en el espacio. Estas claves son: la diferencia de tiempo y de amplitud de las ondas entre ambos oídos y sus contenidos espectrales. Varían con la posición de la fuente y son diferentes para cada oído. Las Respuestas Impulsivas de Cabeza (HRIR) –medidas entre una fuente sonora y los tímpanos- contienen las claves mencionadas originadas por la interacción de las ondas con la cabeza, el torso y las orejas. En el contexto de un Sistema de Realidad Acústica Virtual (SRAV), es crítico modelar las HRIR de manera de poder sintetizar sonidos –que escuchados con auriculares- evoquen la sensación que provocaría una fuente sonora en campo libre. Más aún, estos modelos deben ser de orden bajo de manera que el costo computacionales sea compatible con sistemas en tiempo real. Este trabajo propone modelar las HRIR mediante filtros IIR, diseñados a partir de un procedimiento iterativo propuesto por Steiglitz-McBrid. Con este método es posible aproximar tanto la magnitud como la fase de las HRIR, dentro de valores perceptualmente aceptables. Se utiliza un conjunto de HRIR medidas a 35 sujetos en el Center for Image Processing and Integrated Computing (CIPIC) de la Universidad de California. Para evaluar objetivamente el modelo, se analizan las claves mencionadas y se utiliza como criterio de aceptabilidad las “mínimas diferencias notables” (jnd) derivadas de estudios psicoacústicos disponibles en la literatura. El estudio muestra también, la variabilidad entre las HRIR medidas y las modeladas de toda la población de sujetos.