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Localization of sound sources in binaural reproduction of first and third order ambisonics
(Poznan University of Technology, 2022) Sagasti, Amaia; Pietrzak, Agnieszka Paula; San Martín Murugarren, Ricardo; Eguinoa Cabrito, Rubén; Ciencias; Zientziak
The use of higher-order ambisonics in spatial sound recordings makes it possible to increase the accuracy of recording information about the direction from which the sound comes to the listener. However, with binaural ambisonic sound reproduction, the listener's ability to locate the sound source accurately may be limited. This paper presents a comparison of the listener's ability to locate a sound source during binaural listening to recordings made with first and third order ambisonic microphones. The analysis was carried out for two types of signal: pink noise and ringing sound. The analysis of localization errors depending on the ambisonics order, azimuth and elevation angles as well as the type of signal is presented. The obtained data indicate that in binaural reproduction of the ambisonic sound the localization errors in the azimuth plane were smaller for the third order ambisonics, compared to the first order. In the elevation plane both for first and third order the errors were significant.
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Aprendizaje basado en casos en la enseñanza de la Acústica Arquitectónica: acondicionamiento acústico del gimnasio de una escuela para utilizarlo como sala de conferencias
(Sociedade Portuguesa de Acústica, 2024) San Martín Murugarren, Ricardo; Arana Burgui, Miguel; Eguinoa Cabrito, Rubén; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
El Aprendizaje Basado en Casos (Case-Based Learning, CBL) es una de las metodologías activas de aprendizaje cooperativo más empleadas, sobre todo en escuelas de negocios o estudios de derecho, pero también en últimos cursos de ingeniería. Consiste en crear situaciones similares a las que los estudiantes se enfrentarán en su vida profesional al finalizar sus estudios. Esta comunicación presenta una experiencia desarrollada en la asignatura Acústica Arquitectónica del Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación de la Universidad Pública de Navarra. El caso diseñado recrea una de las actividades profesionales a las que se enfrenta habitualmente un ingeniero acústico: el acondicionamiento de un recinto por deficiencia acústica, reforma o cambio de uso. Se describen aspectos curriculares, planificación, materiales disponibles, método de evaluación y resultados obtenidos, junto con la valoración tanto del profesorado como del alumnado.
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Diversos errores y dificultades en la enseñanza-aprendizaje de la acústica física y algunas propuestas de mejora
(Sociedade Portuguesa de Acústica, 2024) Arana Burgui, Miguel; San Martín Murugarren, Ricardo; Eguinoa Cabrito, Rubén; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
Tras más de dos décadas de enseñanza de la acústica en primeros cursos universitarios, hemos observado algunas de las principales dificultades que los alumnos muestran en la comprensión del fenómeno acústico, en sus diferentes campos. Las podemos agrupar en tres categorías. En primer lugar, la dificultad de entender el modelo físico al que se aplican las ecuaciones, medio continuo frente a medio discreto, modificando drásticamente el concepto de ‘partícula’ que siempre han utilizado en la mecánica del punto material. En segundo lugar, la dificultad de diseñar e implementar prácticas experimentales que ayuden a ‘visualizar’ y ‘medir’ las magnitudes acústicas involucradas. Finalmente, la asimilación del cambio de la herramienta matemática que se suele utilizar (notación compleja frente a real), a la cual no se le suele dedicar apenas una justificación clara en los libros de texto. En este trabajo se discuten estos aspectos. Mostraremos los principales errores conceptuales detectados en las pruebas de evaluación y se proponen varias sugerencias que, creemos, pueden ayudar a los docentes de esta materia para intentar mitigar las deficiencias detectadas y mejorar el proceso de aprendizaje de la acústica en nuestros grados universitarios.
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Experimental evaluation of distortion in amplitude modulation techniques for parametric loudspeakers
(MDPI, 2020) San Martín Murugarren, Ricardo; Tello Santacana, Pablo; Valencia Leoz, Ana; Marzo Pérez, Asier; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Institute of Smart Cities - ISC; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
Parametric loudspeakers can generate a highly directional beam of sound, having applications in targeted audio delivery. Audible sound modulated into an ultrasonic carrier will get self-demodulated along the highly directive beam due to the non-linearity of air. This non-linear demodularization should be compensated to reduce audio distortion, different amplitude modulation techniques have been developed during the last years. However, some studies are only theoretical whereas others do not analyze the audio distortion in depth. Here, we present a detailed experimental evaluation of the frequency response, harmonic distortion and intermodulation distortion for various amplitude modulation techniques applied with different indices of modulation. We used a simple method to measure the audible signal that prevents the saturation of the microphones when the high levels of the ultrasonic carrier are present. This work could be useful for selecting predistortion techniques and indices of modulation for regular parametric arrays.
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Simulación acústica de un evento singular en un entorno abierto: el Tribunal de las Aguas de la Huerta de Valencia
(Sociedade Portuguesa de Acústica, 2020) Díaz, Elena; Pastor Aparicio, Adolfo; Fraile, Rubén; López Ballester, Jesús; Fayos, Rafael; San Martín Murugarren, Ricardo; Galindo, Miguel; Segura García, Jaume; Cerdá, Salvador; Arana Burgui, Miguel; Cibrián, Rosa; Giménez, Alicia; Ciencias; Zientziak
El Tribunal de las Aguas de la Huerta de Valencia, declarado Patrimonio Cultural Inmaterial de la Humanidad en 2009 por la UNESCO, es la más antigua institución de justicia existente en Europa. Cada jueves, bajo la gótica Puerta de los Apóstoles de la Catedral de Valencia, se juzgan oralmente los pleitos entre los agricultores de las ocho acequias de la huerta valenciana. Dada la importancia de este evento y con el fin último de promocionar y preservar el Patrimonio Cultural Valenciano, el objetivo de este estudio es realizar la simulación acústica del entorno del Tribunal de las Aguas, utilizando para ello las herramientas proporcionadas por la acústica en recintos. A falta de una normativa especifica sobre este tipo de paisaje sonoro, se ha establecido una metodología de actuación basada en la norma UNE-EN ISO 3382-1.
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Sound scene recreator: herramienta para investigar la percepción de paisajes sonoros
(Sociedade Portuguesa de Acústica, 2020) Eguinoa Cabrito, Rubén; San Martín Murugarren, Ricardo; Arana Burgui, Miguel; Ciencias; Zientziak
Uno de los objetivos al analizar un paisaje sonoro es identificar sus componentes y su influencia en nuestra percepción del mismo. En esta comunicación se presenta una herramienta de software dedicada que facilita esta tarea. La herramienta permite controlar tanto el proceso de presentación de estímulos como la recopilación de datos y su exportación para el posterior análisis e interpretación. La aplicación presenta una escena sonora previamente sintetizada. A partir de las fuentes individuales y mediante un controlador MIDI que las posiciona espacialmente, el sujeto recrea el paisaje original. La herramienta permite alternar ambas escenas, además de recoger datos de localización de las fuentes utilizadas y otros juicios de tipo semántico. Su aplicación más evidente es la realización de ensayos relativos a la percepción de paisajes sonoros, discriminación en localización de fuentes, evaluación de algoritmos de renderización de audio espacial, o análisis de los procesos de atención selectiva.
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Acoustic and psychoacoustic levels from an internal combustion engine fueled by hydrogen vs. gasoline
(Elsevier, 2022) Arana Burgui, Miguel; San Martín Murugarren, Ricardo; Urroz Unzueta, José Carlos; Diéguez Elizondo, Pedro; Gandía Pascual, Luis; Zientziak; Ingeniaritza; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Ciencias; Ingeniería; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
Whereas noise generated by road traffic is an important factor in urban pollution, little attention has been paid to this issue in the field of hydrogen-fueled vehicles. The objective of this study is to analyze the influence of the type of fuel (gasoline or hydrogen) on the sound levels produced by a vehicle with an internal combustion engine. A Volkswagen Polo 1.4 vehicle adapted for its bi-fuel hydrogen-gasoline operation has been used. Tests were carried out with the vehicle when stationary to eliminate rolling and aerodynamic noise. Acoustics and psychoacoustics levels were measured both inside and outside the vehicle. A slight increase in the noise level has only been found outside when using hydrogen as fuel, compared to gasoline. The increase is statistically significant, can be quantified between 1.1 and 1.7 dBA and is mainly due to an intensification of the 500 Hz band. Loudness is also higher outside the vehicle (between 2 and 4 sones) when the fuel is hydrogen. Differences in sharpness and roughness values are lower than the just-noticeable difference (JND) values of the parameters. Higher noise levels produced by hydrogen can be attributed to its higher reactivity compared to gasoline.
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Visualización de diferencias entre señales envolventes en formato ambisónico
(Sociedad Española de Acústica, 2022) Eguinoa Cabrito, Rubén; Sagasti, Amaia; San Martín Murugarren, Ricardo; Pietrzak, Agnieszka Paula; Arana Burgui, Miguel; Ciencias; Zientziak
Ambisonics es un formato de sonido de esfera completa en el que, en contraste con otros formatos envolventes, los canales no distribuyen la señal que alimenta a cada altavoz. Por ello, cuando se desea cuantificar diferencias entre diferentes codificaciones para evaluar la calidad de diferentes micrófonos ambisónicos, por ejemplo, la comparación directa de los niveles de cada canal no proporciona resultados fácilmente interpretables. En esta comunicación se presenta una aplicación en Matlab que facilita la comparación en tiempo real de señales en formato ambisónico hasta de séptimo orden. Las diferencias en cuanto a distribución espacial de energía sonora se visualizan en una proyección azimutal modificada que preserva las proporciones de las áreas. Para ello, se decodifica cada señal a una malla de altavoces virtuales espaciados uniformemente. Un cálculo posterior de los valores eficaces en cada punto permite representar la distribución de energía de cada señal y evaluar así su imagen espacial. Se muestran, a modo de ejemplo de uso, representaciones de diferentes órdenes de codificación para una misma escena sonora y del efecto sobre señales de primer orden de diferentes técnicas paramétricas de upmixing.
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Subjective evaluation of the localization performance of the spherical wavelet format compared to ambisonics
(IEEE, 2021) Eguinoa Cabrito, Rubén; San Martín Murugarren, Ricardo; Arteaga, Daniel; Scaini, Davide; Ciencias; Zientziak
A common goal of most spatial audio techniques is to reproduce the precise location and size of sound sources. Ambisonics is a well-established spatial audio technique that renders sound sources with increasing accuracy as the Ambisonics’ order increases. Recently, a novel spatial audio format that replaces spherical harmonics with a set of functions based on wavelets has been proposed. The Spherical Wavelet Format (SWF) aims to improve Ambisonics localization, especially at low orders. This study investigates the perceptual spatial properties of both techniques by means of a set of MUSHRA tests.
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Localization errors in binaural reproduction of first and third-order ambisonic recordings
(Convention of the European Acoustics Association, 2023-11-03) Pietrzak, A. P.; Sagasti, Amaia; Eguinoa Cabrito, Rubén; San Martín Murugarren, Ricardo; Ciencias; Zientziak; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoa eta Telekomunikazio Ingeniaritza
It may be expected that high spatial resolution of a sound image obtained in higher order ambisonics should lead to smaller localization errors compared to first order. However, with binaural reproduction of ambisonic sound, the listener's ability to precisely localize the sound source may be reduced by the inaccuracies and spatial distortions made by the binaural decoders. This study compares the localization errors that occur when listening to pink noise bursts recorded with the use of first and third-order ambisonic microphones and presented binaurally through the earphones. It is discussed how in such a case localization errors vary depending on the ambisonics order and the type of the binaural renderer used. Localization errors were measured separately in azimuth and elevation. The median azimuth error was 25° for first-order and 20° for third-order recordings, with the front-back confusions excluded from the analysis. In elevation the median error for first-order was 65° and for third-order it was 100°, but it should be noted that in this plane front-back and up-down confusions were not omitted. Obtained results indicate no statistically significant differences between the four binaural decoders used.