Realisierung eines Audio-Plugins zur Simulation von Raumimpulsantworten

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Audio-Plugin zur Simulation von Raumimpulsantworten entwickelt. Nutzer:innen können Parameter wie Raumgröße, Schallquellen- und Empfängerposition sowie Wandmaterialien anpassen. Die Arbeit konzentriert sich auf die Spiegelschallquellen-Methode für quaderförmige Räume, implementiert in Python und C++ mittels des JUCEFrameworks. Ein effizienter Algorithmus wird verwendet, der redundante Berechnungen minimiert und das Phänomen der „Sweeping-Echoes“ reduziert. Das Plugin bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche und ist plattformübergreifend einsetzbar. Die Verifizierung erfolgt in mehreren Schritten: Zunächst werden die Berechnungszeiten der Code-Implementationen analysiert, um die erzeugte Latenz und den Einfluss der verschiedenen Parameter zu bestimmen. Anschließend werden die Ergebnisse mit dem Akustik-Simulationsprogramm EASE verglichen. Dabei werden Reflexionen und Nachhallzeit untersucht. Ein Hörvergleich dient abschließend dazu, die akustische Qualität der verschiedenen Simulationen zu bewerten.

In this work, an audio plugin for simulating room impulse responses is developed. Users can adjust parameters such as room size, source and receiver positions, and wall materials. The work focuses on the image source method for rectangular rooms, implemented in Python and C++ using the JUCE framework. An efficient algorithm is used to minimize redundant calculations and reduce the phenomenon of ”sweeping echoes.” The plugin offers a userfriendly interface and is cross-platform compatible. Verification is conducted in several steps: First, the computation times of the code implementations are analyzed to determine the latency produced and the influence of various parameters. Then, the results are compared with the acoustic simulation program EASE, examining reflections and reverberation time. Finally, a listening test is conducted to assess the acoustic quality of the different simulations.