An Anechoic Audio Corpus for Room Acoustics and Related Studies

Anechoic or semi-anechoic instrument recordings are readily available for academic purposes on a few different sites online. Anechoic recordings are commonly used in auralizations, which today practically means convolving recordings with simulated or measured room impulse responses. Besides the possibility of being used as such, these recordings offer other possibilities for the generation of test stimuli. Many studies, such as, studies on auditory distance perception or source separation, would benefit from available experimental materials which would not be strictly musical but could still be linked to the perception of musical stimuli. The goal of the current investigation is to develop a procedure for generating such materials, i.e., an anechoic audio corpus which can be used in the future investigations of room acoustics and in related fields. Moreover, the aim is to provide a framework for further development of processes where a large number of stimuli can be generated in a systematic way. In this study, the proposed framework is instantiated by producing two sets of stimuli by either directly segmenting anechoic music or randomly combining different segments of anechoic instrument tracks. Music information retrieval (MIR) approach is used to calculate 14 musical features of the generated sets of stimuli. Principal component analysis is used to analyse the sample spaces enabling the experimenter to select a small number stimuli with desired characteristics. The benefits and drawbacks of this stimuli generation approach including some important theoretical underpinnings of experimental design are also discussed

An exploratory investigation of speech recognition thresholds in noise with auralisations of two reverberant rooms

Objective Speech-in-noise tests are widely used in hearing diagnostics but typically without reverberation, although reverberation is an inextricable part of everyday listening conditions. To support the development of more real-life-like test paradigms, the objective of this study was to explore how spatially reproduced reverberation affects speech recognition thresholds in normal-hearing and hearing-impaired listeners. Design Thresholds were measured with a Finnish speech-in-noise test without reverberation and with two test conditions with reverberation times of similar to 0.9 and 1.8 s. Reverberant conditions were produced with a multichannel auralisation technique not used before in this context. Study sample Thirty-four normal-hearing and 14 hearing-impaired listeners participated in this study. Five people were tested with and without hearing aids. Results No significant differences between test conditions were found for the normal-hearing listeners. Results for the hearing-impaired listeners indicated better performance for the 0.9 s reverberation time compared to the reference and the 1.8 s conditions. Benefit from hearing aid use varied between individuals; for one person, an advantage was observed only with reverberation. Conclusions Auralisations may offer information on speech recognition performance that is not obtained with a test without reverberation. However, more complex stimuli and/or higher signal-to-noise ratios should be used in the future.Peer reviewe

Moniulotteinen kuuntelukokemus konserttisaleissa: Tutkimuksia kaiutinorkesterilla

Concert halls and the perception of acoustics have fascinated scientists for over a hundred years. The overall perception is known to consist of such factors as strength, reverberance, definition and envelopment, but the underlying structure of the perceptual space is not well understood. Moreover, an essential aspect of hearing, auditory distance perception, has not been studied closely in concert halls. This dissertation studies the multidimensional perception, preferences and auditory distance perception in concert halls with the loudspeaker orchestra and virtual acoustics.  Auralization, i.e., producing the aural impression of a real or a simulated space, makes it possible to compare the acoustics of different spaces instantaneously, thus avoiding many of the issues present in in situ evaluations. Previous research in Aalto University has developed auralization techniques dedicated for the perceptual studies of concert hall acoustics with symphonic music. The research presented in this dissertation applies these auralizations to study concert hall acoustics with subjective evaluation methods adapted from sensory science and experimental psychology. In addition, a structured way to generate additional anechoic materials for perceptual studies in room acoustics is presented.  The main findings on the multidimensional perception of concert hall acoustics are based on two individual vocabulary profiling (IVP) experiments. While the results show that loudness, reverberance, definition, envelopment, the size of space, balance, bassiness and proximity may all be important aspects of the listening experience, it is suggested that the perceptual differences between concert halls can be explained by only three underlying factors: strength, spatial reverberance, and timbre. Regarding preferences, the results imply that listeners tend to prefer proximate sound image.    Auditory distance perception was studied with two magnitude estimation experiments. The results indicate that there are significant differences between concert halls in how auditory distances vary when moving closer to or further away from the orchestra.  Konserttisalien akustiikka ja akustiikan havaitseminen on kiehtonut tutkijoita jo yli sata vuotta. Kokonaishavainnon tiedetään koostuvan erilaisista tekijöistä, kuten voimakkuudesta, kaiuntaisuudesta, kirkkaudesta ja ympäröivyydestä. Aikaisempien tutkimusten perusteella ei kuitenkaan ole täysin selvää, minkälainen havaintoavaruus havaintojen ja tutkimustulosten taustalla on. Lisäksi yhtä kuulon perusominaisuutta, äänilähteiden etäisyyden havaitsemista, ei ole aikaisemmin tutkittu tarkasti konserttisaleissa. Tämä väitöskirja tutkii moniulotteista kuuntelukokemusta, akustisia preferenssejä ja orkesterin etäisyyden kuulemista konserttisaleissa virtuaaliakustiikan avulla. Auralisaatiot, eli mitatuista tai mallinnetuista tiloista tuotettavat keinotekoiset ääniympäristöt, tekevät mahdolliseksi konserttisalien vertailun kuunteluhuoneessa. Näitä auralisaatiotekniikoita on kehitetty Aalto-yliopistossa saliakustiikan tutkimusta varten. Tässä väitöstyössä auralisaatioita käytetään sekä moniulotteisen kuuntelukokemuksen että orkesterin etäisyyden kuulemisen tutkimiseen. Näiden tutkimuksien lisäksi esitetään menetelmä, jolla voidaan tuottaa uutta kaiutonta äänimateriaalia auralisaatioita varten käyttäen hyväksi jo olemassa olevia kaiuttomia orkesteriäänityksiä. Moniulotteista kuuntelukokemusta tutkittiin kahdella kokeella, joissa koehenkilöt vertailivat salien auralisoituja akustiikkoja käyttäen omia, itse tuottamiaan, yksilöllisiä sanastoja. Näiden kokeiden keskeiset tulokset vahvistavat käsitystä kuuntelukokemuksen moniulotteisuudesta, mutta tuovat myös esille havaintotekijöiden väliset yhteydet saleja ja paikkoja vertailtaessa. Vaikka muun muassa äänen voimakkuus, kaiuntaisuus, selkeys, etäisyys, läheisyys, ympäröivyys ja bassoisuus kaikki vaikuttavat kuuntelukokemukseen, voidaan suurin osa havaittavista muutoksista eri salien ja eri paikkojen välillä selittää äänen voimakkuuseroilla ja eroavaisuuksilla spatiaalisessa jälkikaiunnassa sekä äänen sävyssä. Lisäksi tulosten mukaan kuuntelijat vaikuttavat pitävän erityisesti läheisestä äänikuvasta. Äänen etäisyyden havaitsemista tutkittiin magnitudin estimointi -menetelmällä. Tulokset osoittavat, että orkesterin havaittava etäisyys muuttuu eri tavoin eri saleissa riippuen salien akustiikasta

Perception of concert hall acoustics - selection and behaviour of assessors in a descriptive analysis experiment

Tämä työ käsittelee konserttisalien akustiikan havainnointia. Työssä esitetään kolmen suomalaisen konserttisalin akustiikan tutkimuksen toteutus, joka koostuu koehenkilöiden valintaprosessista sekä menetelmästä, jossa jokainen koehenkilö kehittää oman kuvailevan sanaston näytejoukon arvioimiseksi. Lisäksi, työn kirjallisuuskatsauksessa esitetään tutkimusalan tämän hetkinen tila sekä käsitellään havaintotestien ja erityisesti kuvailevan analyysitekniikan metodiikkaa ja siihen liittyvää tulosten analysointia. Tulosten osalta työssä keskitytään yksittäisten koehenkilöiden käyttäytymiseen, jota analysoidaan pääkomponenttianalyysin avulla tuotetuilla havaintoprofiileilla sekä beta-kertoimella, jolla voidaan arvioida profiilien monimutkaisuutta. Tulokset osoittavat merkkejä koehenkilöjen eroavaisuuksista kyvyssä jakaa havaintokokonaisuus sen tärkeimpiin elementteihin ja tuottaa kuvailevia attribuutteja, jotka antavat moniulotteista informaatiota näytejoukosta. Kokonaisuudessaan tutkimus osoittaa, että kuvaileva analyysimenetelmä sopii hyvin myös konserttisaliakustiikan tutkimukseen ja sillä voidaan saada tarkkoja tuloksia.This thesis focuses on the subjective perception of concert hall acoustics with an investigation of three Finnish concert halls by a novel descriptive analysis method referred to as individual vocabulary profiling. The literature study presents the current state of concert hall acoustics research as well as the methodological background of sensory analysis. The practical part consists of the screening of assessors and the implementation of the procedure. Data analysis involves the investigation of the individual behaviour of assessors with principal component analysis as well as the beta-coefficient, which is used to evaluate the complexity of sensory profiles. The results indicate clear differences between assessors in their ability to break the perception of acoustics into its constituting elements and to produce attributes which discriminate the stimuli in different perceptual aspects. The most prominent perceptual characteristics discovered in this study are distance, loudness, reverberance, definition and clarity. These findings are well in line with the previous studies of concert hall acoustics. Moreover, this study shows that this methodology can be well adapted to the field of concert hall acoustics and it yields accurate results

Teuro-Kuuslammin ja Porras-Ojasen kyläalueiden ilmastoriskien tarkastelua paikkatiedon avulla

Tässä opinnäytetyössä selvitettiin Ilmastoturvallisuuden parantaminen Hämeen maaseudulla -hankkeen pilottikyläalueiden Teuro-Kuuslammin ja Porras-Ojasen ilmastoriskejä paikkatietoa hyödyntäen. Tavoitteena oli löytää pilottikylien alueelta sellaisia alueita, joilla ilmastoriskejä voisi esiintyä. Opinnäytetyön tilaajana toimi Ilmastoturvallisuuden parantaminen Hämeen maaseudulla -hanke. Tavoitteena oli luoda ilmastoriskikarttoja paikkatietoaineiston avulla. Tässä opinnäytetyössä käytettiin vain julkisesti saatavilla olevaa paikkatietoaineistoa. Paikkatietoaineiston käsittelyyn käytettiin QGIS-ohjelmaa. Ilmastoriskit rajattiin koskemaan vain pilottikylien osayleiskaava-alueita. Ilmastoriskitarkastelun kohteina olivat tiet, asunnot ja sähkölinjat. Potentiaalisia ilmastoriskejä tiestölle, asunnoille ja sähkölinjoille olivat metsien tuulituhoriskit, kaivojen kuivumisen riski sekä tulvariski. Näiden lisäksi oli vielä alueen vesistöjen mahdollinen sinileväriski, jonka tarkastelu ulotettiin koko Tammelan kunnan alueelle. Alueen kaavoitus otettiin huomioon ilmastoriskien tarkastelussa. Tuloksena syntyi ilmastoriskien paikallistamiseen pilottikylien alueella liittyviä karttoja. Tuloksista havaittiin, että Teuro-Kuuslammin ja Porras-Ojasen pilottikyläalueiden osalta riskit keskittyvät suurelta osin järvien rannoilla oleville vapaa-ajan asunnoille ja alueiden tiestöön. Alueen kaavoituksen perusteella alueelle ei ole tulossa tulevaisuudessa suuria muutoksia rakennusten tai teiden osalta.The aim of this thesis was to clarify climate risks in the Teuro-Kuuslammi and Porras-Ojanen villages in Häme region. The study was carried out as part of the Improving Climate Safety in Rural Häme project, the commissioner of this thesis, examining the climate risks of these two pilot villages by using GIS (Geographic Information System) data. In addition, the goal was to find areas in the villages where climate risks could occur. The focus in this thesis was to create climate risk maps about climate risk using by using GIS data. Only in publicly available GIS data was used. QGIS-software was used to edit these materials. The climate risks were limited to the pilot villages’ general plan areas. The topics of the climate risk assessment were roads, power lines and houses. Potential climate risks related to the topics included the risks of wind damage in forests, the risk of drying wells (for potable water) and flooding. In addition to these, there was a potential risk of blue-green algae in the water bodies of the area, the examination of which was extended to the entire area of the municipality of Tammela. Moreover, the land use planning was taken into account within the examination of climate risks in this thesis. As a result, maps related to the localization of the climate risks in the pilot villages were created. According to the results of the research, climate risks in both villages are largely concentrated on leisure houses located on the shores of the lakes and on the roads in the areas. Based on the land use planning in the area, there will be no major changes to the pilot villages’ areas in the future as regards buildings or roads

Kohinat, hälinät ja kaiunnat – hälypuhetestien vanhat ja uudet peittoäänet

Non peer reviewe

Kiire hoitotyössä sairaanhoitajien kokemana erikoissairaanhoidon vuodeosastolla

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää kokemuksia kiireestä osastotyössä hoitohenkilökunnan kokemana. Tavoitteena oli tuottaa kokemusperäistä tietoa erikoissairaanhoidon vuodeosaston hoitohenkilökunnan kokemasta kiireestä. Tuottamalla tietoa kiireestä voidaan hoitotyötä kehittää ja vähentää työpaikalla koettua kiirettä. Tässä opinnäytetyössä menetelmänä käytettiin kvalitatiivista tutkimusta eli laadullista tutkimusmenetelmää. Kohderyhmänä oli tarkoituksen mukainen otanta sairaanhoitajista (n=4), jotka työskentelevät eräässä eteläsuomalaisessa sairaalassa. Aineisto kerättiin teemahaastatteluna ja kysymykset olivat avoimia. Avoimilla kysymyksillä selvitettiin sairaanhoitajien kokemuksia kiireestä, kiireen esiintymistä työpaikalla ja kiireen hallintaa. Lisäksi selvitettiin, kuinka usein kiirettä koetaan ja minkälaiset tekijät johtavat mahdolliseen kiireeseen. Saatu aineisto analysoitiin induktiivista sisällön analyysia eli aineistolähtöistä sisällönanalyysia käyttäen. Opinnäytetyön tulokset osoittavat, että kiirettä koetaan erikoissairaanhoidossa viikoittain ja se on päivistä riippuvaa. Kiire voi näyttäytyä monessa tilanteessa. Kiireen aiheuttajia olivat esimerkiksi potilaat, hoitajat itse ja moniammatillinen yhteistyö. Näissä vaikuttavat potilaiden määrä osastolla ja heidän hoidontarpeensa. Hoitohenkilökunnan kohdalla sairaanhoitajan kokemattomuus ja ammattitaidon puute vaikuttivat kiireen kokemiseen. Moniammatillisessa yhteistyössä esille tulivat lääkärinmääräykset ja niiden muutokset. Kehittämisideana olisi selvittää, ”millä keinoilla kiirettä voitaisiin vähentää”

Huoneen akustiikan tunnistaminen eri signaaleilla

Non peer reviewe

Investigation of auditory distance perception and preferences in concert halls by using virtual acoustics

VK: Lokki, TVirtual acoustics with multichannel sound reproduction was used to study auditory distance perception in four concert halls with multiple sound sources on stage. Eight subjects reported apparent auditory distances in five seating positions from 10 to 26 m to the middle of the sources on stage. The distance estimates were collected by absolute distance estimation procedure as well as a free modulus estimation procedure including both within and between halls evaluations. In addition, pairwise preferences were collected for two positions within each hall and for one position between halls. Results reveal that the perception of distance is dependent on the hall acoustics and show how the strength factor G and direct-to-reverberant energy ratio covary in relation to perceptual distances in these halls. The results also indicate that in such large spaces the overestimation of short distances may continue up to and further than 10 m from the sound sources. Preference results show that closer seats were liked more than further ones and that the strength of this preference is associated with the difference in perceptual distances.Peer reviewe