Sound propagation simulation and auralization of a street noise situation in an urban environment

Abstract

[ES] La simulación de la propagación del sonido que sea físicamente confiable y perceptivamente plausible es un requisito crucial en los campos de la simulación acústica de salas y la auralización (en tiempo real) de entornos acústicos virtuales. Si bien los conceptos básicos de la propagación del sonido en espacios interiores y exteriores se investigan ampliamente, los modelos de simulación aún no son capaces de reproducir la percepción acústica de escenarios complejos como el ruido de la calle con numerosas fuentes de sonido estáticas y dinámicas y patrones de difracción complejos. La tesis tiene como objetivo utilizar herramientas de simulación desarrolladas en el Instituto de Tecnología Auditiva y Acústica de la Universidad RWTH Aachen, para lograr una simulación plausible de la propagación del sonido en exteriores. Se están investigando cuestiones relacionadas con fenómenos acústicos complejos, como la dispersión, la absorción y la difracción de bordes, y los parámetros óptimos de simulación. En este estudio, se adapta un enfoque híbrido en Acústica Geométrica para técnicas de simulación acústica de salas para la simulación de propagación en exteriores. Para el modelado de fuentes se utiliza una combinación de síntesis física de modelos de sonido y grabación anecoica. La propagación en un entorno urbano se simula y se audita junto con una contraparte visual. Se examinaron los resultados del análisis de auralización y se propusieron sugerencias para futuras mejoras.

[EN] Simulation of sound propagation that is both physically reliable and perceptually plausible is a crucial requirement in the fields of room acoustic simulation and (real-time) auralization of Virtual Acoustic Environments. While the basics of sound propagation in indoor and outdoor spaces are widely investigated, simulation models are still not able to reproduce the acoustic perception of complex scenarios such as street noise with numerous static and dynamic sound sources and complex diffraction patterns. The thesis aims to utilise simulation tools developed at the Institute of Hearing Technology and Acoustics, RWTH Aachen University, to achieve a plausible simulation of outdoor sound propagation. Issues related to complex acoustic phenomena, such as scattering, absorption and edge diffraction, and optimal simulation parameters are being investigated. In this study, a hybrid approach in Geometric Acoustics for room acoustic simulation techniques is adapted for outdoor propagation simulation. A combination of physically based synthesis of sound models and anechoic recording is used for source modelling. Propagation in an urban environment is simulated and auralized alongside a visual counterpart. The results of the auralization analysis have been examined, and suggestions for further enhancements have been proposed.