Verbesserung von Klangumgebungen: Die Rolle des Kontexts
Ein neues Modell verbessert Klangerlebnisse, indem es visuelle Eindrücke und persönliche Faktoren einbezieht.
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Inhaltsverzeichnis
- Bedeutung des Kontexts
- Wie aktuelle Systeme funktionieren
- Vorgeschlagene Verbesserungen
- Verständnis des Modells
- Test des Modells
- Die Rolle der multisensorischen Wahrnehmung
- Frühere Forschung
- Verbesserung der Modellleistung
- Verständnis der Hörerfaktoren
- Vorteile des kontextuellen Verständnisses
- Implikationen für zukünftige Arbeiten
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Soundscape-Augmentation ist eine Methode, um zu verbessern, wie wir Klangumgebungen wahrnehmen. Bei dieser Technik werden "Masker" oder zusätzliche Sounds hinzugefügt, um unser Vergnügen oder unseren Komfort beim Hören von Geräuschen zu beeinflussen. Anstatt einfach die Lautstärke unerwünschter Geräusche zu senken, zielt dieser Ansatz darauf ab, die gesamte Wahrnehmung der Klangumgebung zu verändern, indem man sorgfältig zusätzliche Sounds auswählt, die gut zusammenpassen.
Bedeutung des Kontexts
Wenn wir bewerten, wie Klang uns beeinflusst, ist es wichtig, mehr als nur das Geräusch selbst zu betrachten. Unsere Gefühle gegenüber einem Sound können je nach dem, wer wir sind (wie unser Alter oder unsere Erfahrungen), und dem, was wir um uns herum sehen (wie Bäume oder Gebäude), variieren. Diese Faktoren prägen, wie wir Lärm interpretieren. Zum Beispiel kann ein Blick auf einen Park laute Stadtgeräusche erträglicher machen, wegen des angenehmen visuellen Hintergrunds.
Wie aktuelle Systeme funktionieren
Moderne Systeme zur Klanglandschafts-Augmentation verlassen sich im Allgemeinen auf trainierte Modelle. Diese Modelle verwenden Daten, um die besten Masker zu finden, um Klangerlebnisse zu verbessern. Sie konzentrieren sich meist nur auf die Geräusche, ohne den Kontext zu berücksichtigen, was eine Einschränkung ist. Das Verständnis der Umgebung und der Informationen des Hörers kann die Effektivität dieser Systeme steigern.
Vorgeschlagene Verbesserungen
Forscher schlagen Verbesserungen an bestehenden Modellen vor, indem sie nicht nur Klangdaten, sondern auch visuelle Daten und Teilnehmerinformationen kombinieren. Dadurch kann das System bessere Ergebnisse in der Verbesserung des Hörerlebnisses erzielen. Das Ziel ist, eine ansprechendere und angenehmere Klangumgebung zu schaffen.
Verständnis des Modells
Das verbesserte Modell nimmt Daten aus verschiedenen Quellen auf: Geräusche, visuelle Eingaben (wie Bilder der Umgebung) und persönliche Informationen über die Hörer. Diese Informationen helfen dem Modell, genauere Vorhersagen darüber zu treffen, wie angenehm eine Klanglandschaft für verschiedene Personen sein wird.
Der Kern dieses neuen Modells folgt einer Struktur, in der bestimmte Phasen es dem System ermöglichen, diese verschiedenen Datenarten aufzunehmen. Dieser Prozess wird in Phasen beschrieben: Früh-, Mittel- und Spätfusion. Das Modell kann entscheiden, auf welche Daten es sich konzentrieren und wie es sie für das beste Ergebnis kombinieren soll.
Test des Modells
Um zu sehen, wie gut das Modell funktioniert, führten Forscher Tests durch, bei denen sie seine Vorhersagen mit früheren Modellen verglichen. Sie bewerteten, wie genau das Modell die Angenehmheit verschiedener Klanglandschaften vorhersagen konnte, indem sie die Reaktionen der Hörer auf verschiedene audio-visuelle Kombinationen analysierten. Die Teilnehmer bewerteten ihre Erfahrungen anhand mehrerer Faktoren, einschliesslich ihres Hintergrunds und der visuellen Eindrücke.
Die Ergebnisse dieser Tests zeigten, dass die Verwendung von mehr Kontext tatsächlich die Genauigkeit der Vorhersagen des Modells verbesserte. Das neue Modell konnte die Variationen in den Bewertungen basierend darauf erklären, wer der Hörer war und was er sah.
Die Rolle der multisensorischen Wahrnehmung
Die Idee, Klang-, visuelle und persönliche Daten zu kombinieren, ist in der natürlichen Funktionsweise des Menschen verwurzelt. Wir verlassen uns nicht nur auf einen Sinn zur gleichen Zeit; stattdessen nehmen wir mehrere Eingaben auf, um unsere Umgebung zu verstehen. Für Klanglandschaften bedeutet das, zu verstehen, wie Klang mit dem, was wir sehen, und unseren Gefühlen interagiert.
Frühere Forschung
Die meisten früheren Studien haben Klang- und visuelle Aspekte separat betrachtet. Sie konzentrierten sich entweder nur auf Klänge oder visuelle Elemente, ohne zu berücksichtigen, wie sie interagieren. Daran anknüpfend bedeutet, Systeme zu schaffen, die reale Erfahrungen berücksichtigen, eine umfassendere Sicht auf die Klangwahrnehmung.
Verbesserung der Modellleistung
Das verbesserte Modell schnitt besser ab als frühere Versionen. Die Kombination verschiedener Datentypen führte zu besseren Vorhersagen darüber, wie Menschen Klang basierend auf ihrem einzigartigen Kontext wahrnehmen. Es zeigte signifikante Verbesserungen im Verständnis, wie verschiedene Elemente – Geräusche, visuelle Eindrücke und individuelle Unterschiede – zu unserem Gesamterlebnis beitragen.
Verständnis der Hörerfaktoren
Warum geniessen manche Menschen bestimmte Klänge, während andere sie störend finden? Das Modell hilft, diese Frage zu beantworten, indem es hörerbezogene Faktoren einbezieht. Zum Beispiel könnte jemand, der Naturgeräusche mag, anders auf städtischen Lärm reagieren als jemand, der Stadtsounds bevorzugt. Indem persönliche Faktoren in das Modell aufgenommen werden, kann es besser auf die Bedürfnisse einzelner Hörer eingehen.
Vorteile des kontextuellen Verständnisses
Die Nutzung von Kontext zur Verbesserung der Klanglandschafts-Augmentation hat mehrere Vorteile. Sie kann Architekten helfen, bessere Räume zu gestalten, in denen Klang und visuelle Elemente zusammenarbeiten, um angenehme Umgebungen zu schaffen. Sie kann Stadtplaner anleiten, wie Klang Menschen in verschiedenen Bereichen beeinflusst, was für das Wohl der Gemeinschaft entscheidend ist.
Implikationen für zukünftige Arbeiten
Dieser Ansatz eröffnet Möglichkeiten für zukünftige Forschungen. Es gibt Potenzial, zu untersuchen, wie physikalische Bedingungen, wie Wetter oder Tageszeit, die Klangwahrnehmung weiter beeinflussen könnten. Er ebnet auch den Weg, diese Modelle in realen Situationen zu testen, um zu sehen, wie gut sie ausserhalb von kontrollierten Umgebungen funktionieren.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verständnis von Klanglandschaften über nur den Audio-Aspekt hinausgeht. Durch die Einbeziehung visueller und persönlicher Faktoren verbessert das neue Modell unsere Fähigkeit, gesunde, angenehme Klangumgebungen zu schaffen. Diese Forschung markiert einen Wandel hin zu einer umfassenderen Perspektive darauf, wie wir Klänge erleben, und ebnet den Weg für bessere Designs und glücklichere Gemeinschaften.
Titel: Autonomous Soundscape Augmentation with Multimodal Fusion of Visual and Participant-linked Inputs
Zusammenfassung: Autonomous soundscape augmentation systems typically use trained models to pick optimal maskers to effect a desired perceptual change. While acoustic information is paramount to such systems, contextual information, including participant demographics and the visual environment, also influences acoustic perception. Hence, we propose modular modifications to an existing attention-based deep neural network, to allow early, mid-level, and late feature fusion of participant-linked, visual, and acoustic features. Ablation studies on module configurations and corresponding fusion methods using the ARAUS dataset show that contextual features improve the model performance in a statistically significant manner on the normalized ISO Pleasantness, to a mean squared error of $0.1194\pm0.0012$ for the best-performing all-modality model, against $0.1217\pm0.0009$ for the audio-only model. Soundscape augmentation systems can thereby leverage multimodal inputs for improved performance. We also investigate the impact of individual participant-linked factors using trained models to illustrate improvements in model explainability.
Autoren: Kenneth Ooi, Karn N. Watcharasupat, Bhan Lam, Zhen-Ting Ong, Woon-Seng Gan
Letzte Aktualisierung: 2024-07-02 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2303.08342
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.08342
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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