Tässä diplomityössä esitellään monikanavainen ja kaksisuuntainen audiokommunikaatiojärjestelmä. Sen tavoitteena on luoda kaksisuuntainen akustinen avanne kahden tilan välille ja mahdollistaa tarkka äänilähteiden paikantuminen molemmissa tiloissa.
Kun yksikanavainen kommunikaatiojärjestelmä laajennetaan monikanavaiseksi, on myös mahdollista parantaa puheen ymmärrettävyyttä. Toisaalta lisääntynyt kanavamäärä monimutkaistaa akustisen kierron poistamiseen käytettyjä tekniikoita. Tekniikat, jotka tunnetaan kaksikanavaisista järjestelmistä on mahdollista laajentaa myös monikanavaisiin järjestelmiin.
Käyttämällä kaiutin- ja mikrofonihiloja on osittain mahdollista äänittää äänikenttä toisaalla ja toistaa se samanlaisena toisessa tilassa. Tämä voidaan toteuttaa tässä työssä käytetyllä menetelmällä, jota kutsutaan äänikenttäsynteesiksi.
Akustisen kierron poistamiseksi toteutettiin 48-kanavainen järjestelmä, joka hyödynsi staattisten ja adaptiivisten suodinten yhdistelmää. Järjestelmä osoittautui stabiiliksi ja mahdollisti normaalin keskustelun rakennetun akustisen avanteen läpi.
Aaltokenttäsynteesiä verrattiin muihin äänentoisto- ja äänitysjärjestelmiin kuuntelukokeiden avulla. Tulokset osoittavat, että äänikenttäsynteesin ominaisuudet ovat riittävät korkealaatuisen ja monikanavaisen äänikommunikaatiojärjestelmän toteuttamiseksi.In this Master's Thesis a two-way multichannel audio communication system is introduced. The aim is to create a virtual acoustic window between two rooms, providing correct spatial localization of multiple audio sources on both sides.
Extending monophonic communication systems to feature multichannel sound capture and reproduction increases the intelligibility of speech and the accuracy of source localization achieved with the system. Adding multiple channels to the system also increases the complexity of the acoustic echo cancellation. Methods known from stereophonic systems extend to multichannel systems.
By using arrays of microphones and loudspeakers it becomes possible to try to recreate a part of the acoustic wave field existing in the recording space. A method for achieving this is wave field synthesis (WFS).
To solve the acoustic feedback problem, a 48 channel acoustic echo canceller was implemented. To maximize the achieved echo attenuation, a combination of adaptive and static filters were used. The implementation provided a stable solution that made normal conversation through the window possible.
To verify the quality of the system, a listening test was performed. In the test, WFS was compared against three other recording and reproduction methods on four different attributes of the perceived sound scape. The results show that WFS offers clear potential to be used in multichannel communication systems and in creation of the acoustic opening
