Sustav za praćenje orijentacije glave slušatelja za primjenu u binauralnoj sintezi zvuka

master's thesis

• Title (english): A head-tracking system for application in binaural sound synthesis
• Author: Andrija Grozdanović
• Mentor: Marko Horvat (mentor)
• Committee member: Marko Horvat (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Kristian Jambrošić (član povjerenstva)
• Committee member: Antonio Petošić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2023-07-07, Croatia

Abstract

Binauralni sustavi su sustavi za reprodukciju trodimenzionalne zvučne slike preko stereo
slušalica. Sintezom virtualnih izvora se postiže lokalizacija zvuka. Za reprodukciju zvučne
slike koja će ostati stabilna u prostoru, koristi se uređaj za praćenje orijentacije glave
slušatelja. Uređaj za praćenje orijentacije glave slušatelja je namijenjen da se montira na
slušalice. Uređaj šalje informaciju o orijentaciji glave slušatelja u sustav za bianuralnu
sintezu zvuka koji stabilizira zvučnu sliku te reproducira zvuk na slušalicama. Takav uređaj
mora određivati svoju orijentaciju i slati tu informaciju u stvarnom vremenu. Uređaj ima
ugrađenu inercijsku mjernu jedinicu koja služi za određivanje orijentacije. Implementacija
uređaja je funkcionalno BLE-MIDI kontroler. Takva implementacija pakira informaciju o
orijentaciji u MIDI poruke te ih šalje preko Bluetooth Low Energy veze. Tako uređaj može
na temelju svoje orijentacije kontrolirati programe i dodatke koji koriste MIDI protokol.
Definirani su zahtjevi uređaja, kritički uspoređene moguće implementacije te sukladno sa
zahtjevima odabrana odgovarajuća rješenja. Detaljno je opisana programska i sklopovska
implementacija uređaja.

Abstract (english)

Binaural systems are systems for reproducing a three-dimensional sound image through
stereo headphones. Sound localization is achieved through the synthesis of virtual sources.
To reproduce a sound image that will remain stable in space, a device is used to monitor the
orientation of the listener's head. The device for monitoring the orientation of the listener's
head, or head tracker, is intended to be mounted on the headphones. The device sends
information about the orientation of the listener's head to the binaural sound synthesis
system, which stabilizes the sound image and reproduces the sound on the headphones. Such
a device must determine its orientation and send this information in real time. The device
has a built-in inertial measurement unit that serves to determine the orientation. The
implementation of the device is functionally a BLE-MIDI controller. Such an
implementation packs orientation information into MIDI messages and sends them over a
Bluetooth Low Energy connection. Thus, the device can, based on its orientation, control
programs and plug-ins that use the MIDI protocol. Device requirements were defined,
possible implementations were critically compared, and appropriate solutions were selected
in accordance with the requirements. The program and circuit implementation of the device
are described in detail.

• Keywords: binauralni sustavi; uređaj za praćenje orijentacije glave; inercijska mjerna jedinica; MIDI kontroler
• Keywords (english): binaural systems; head tracker; inertial measurement unit; MIDI controller
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:139084
• Study programme: Title: Computing; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka računarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka računarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2023-10-11 08:58:26