Ausgeklügelte Methode zur Aufnahme räumlicher Klänge – Apple beschreibt Verwendung für mögliche AR-Geräte

Dass Apple daran gelegen ist, den Anwendern wuchtige Klänge (HomePod) und räumliche Klangerlebnisse (3D-Audio bei den AirPods Pro) zu bieten, ist nicht neu. Immer wieder feilt das Unternehmen an seiner Hardware, um die Tonausgabe zu optimieren und die User Experience zu erhöhen. Ein neues Patent, das der Konzern eingereicht hat, beschreibt nun den umgekehrten Weg: Wie lassen sich Audioquellen so aufzeichnen, dass die Klänge möglichst plastisch wirken? Derlei Technologien eignen sich hervorragend für den Einsatz entsprechender Augmented-Reality-Tools – Geräte, die nur mit wenigen Mikrofonen ausgestattet sind, könnten so trotzdem ein räumliches Klangbild erzeugen.


Räumlicher Klang ...
Ein beim US-Marken- und Patentamt eingereichtes Dokument beschreibt die Verarbeitung von Audiosignalen, die einen räumlichen Klang ermöglichen sollen: Nutzer sollen so in der Lage sein, einen Ton als vor, hinter oder neben ihnen wahrzunehmen, obwohl keine tatsächlichen Audioausgabegeräte vorhanden sind – vielmehr handelt es sich um virtuelle Tonquellen, die einen entsprechenden Klang simulieren.

... mit vielen Mikrofonen ...
Die Aufnahme von Tönen könnte laut Apple auf zwei Arten erfolgen – linear sowie parametrisch. Bei der linearen Methode muss ein Gerät über ausreichend viele Mikrofone verfügen, um eine qualitativ hochwertige räumliche Auflösung zu erzielen, wie es im Patent heißt. Das habe den Vorteil, dass keine sonderlich hohe Rechenleistung vonnöten sei, allerdings sei diese Methode durch ökonomische wie physikalische Faktoren limitiert: Einerseits sei ein so ausgestattetes Gerät mit weiteren Kosten verbunden, andererseits bedürften diese Mikrofone auch mehr Platz und Strom.

... oder virtuell simuliert
Bei der parametrischen Methode kommen weit weniger Mikrofone zum Einsatz: Apple bedient sich verschiedener Annahmen zum Schallfeld, um das Klangerlebnis räumlich zu gestalten und die Wahrscheinlichkeit von Artefakten nach Möglichkeit zu verringern. Das Patent beschreibt, dass sich diese Methode für alle möglichen Geräte eignet: Vom Smartspeaker über das Tablet bis hin zu einem in einem Auto integrierten Informationssystem. Drei der acht Erfinder des Patents, Juha O. Merimaa, Martin E. Johnson sowie Joshua D. Atkins, gelten als einschlägige Experten für räumliche Klangwiedergabe in Verbindung mit AR-Geräten – insofern erscheint es wahrscheinlich, dass Apple weitere Forschung auf diesem Feld betreibt.

Quelle: US-Patentamt

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