AUDIO ESPACIAL Y PROCESADO EN ARRAY PARA APLICACIONES INDUSTRIALES Y TRANSFORMACION DIGITAL: SONIDO ESPACIAL Y AUMENTADO

2023

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

López Monfort José Javier

El Sonido Espacial 3D es una tecnología que crea un paisaje sonoro inmersivo y una sensación de ubicación dentro de él. En los últimos años estas tecnologías han experimentado un importante desarrollo en la industria del entretenimiento y multimedia. Su uso en realidad virtual y aumentada se ha demostrado obligatorio para una inmersión completa. Nuestro grupo de investigación ha contribuido en los últimos años al desarrollo de estas técnicas, especialmente en WFS y más recientemente en personalización de HRTF. Hoy en día esta tecnología está muy madura y las grandes empresas TIC (Google, Meta, Apple, Amazon) están invirtiendo mucho en desarrollar sus propias soluciones. Sin embargo, también existe un gran potencial para que el audio espacial revolucione aplicaciones industriales. Al utilizar el sonido como un medio para capturar y transmitir información relevante dentro de un entorno industrial ruidoso, el audio espacial tiene el potencial de mejorar la eficiencia, la productividad e incluso la seguridad en industrias de fabricación, construcción y transporte, abriendo nuevas posibilidades de investigación. El entorno industrial es desafiante para el sonido. Es ruidoso, lo que dificulta la comunicación entre los trabajadores y disminuye su seguridad. Además, la detección de un mal funcionamiento en una máquina es difícil (baja S/N) así como localizar la procedencia de los sonidos sospechosos. Cuando los trabajadores necesitan usar protectores auditivos, el audio espacial a través de auriculares podría guiarlos y asistirlos para ubicar los sonidos en el espacio. Además, las técnicas de audición aumentada pueden sintetizar sonidos audibles que no son audibles para los humanos, debido a: su bajo nivel; están enmascarados; sus frecuencias están más allá de 20 KHz. En el último caso, podrían usarse técnicas de modulación para moverlos al rango de frecuencia audible. La combinación de estas técnicas es bastante novedosa en entornos industriales y puede aumentar seguridad, eficiencia y productividad con un costo de implementación bajo. Entre las tareas de investigación a realizar se encuentran las siguientes: Captura del campo acústico, implicando el desarrollo de sistemas de captura de sonido espacial mediante arrays de micrófonos utilizando principalmente configuraciones binaurales y ambisonics. Aislar fuentes en entornos de ruido donde se adaptarán nuevas técnicas de reducción de ruido basadas en DNN para preservar la información espacial 3D. Auralización de sonidos 3D enfocados a entornos industriales implementando la reproducción de sonido en auriculares aprovechando la gran experiencia del grupo en este campo. Además, se emplearán técnicas de procesamiento auditivo ultrasónico y se adaptarán al sonido espacial. El proyecto se centrará no solo en el desarrollo de las diferentes técnicas y algoritmos de procesamiento para implementar las soluciones, sino también en la implementación del hardware para desarrollar prototipos completamente funcionales listos para ser implementados en la industria. Por lo tanto, queremos en este proyecto llegar a un Nivel de Preparación Tecnológica (TRL) superior a lo habitual para este tipo de proyectos. Creemos que se puede lograr un TRL6 o incluso un TRL7 como resultado de este proyecto, ya que cubrirá los prototipos y el desarrollo de firmware. Este nivel de TRL facilitará la transferencia directa a la industria de los resultados de este subproyecto, o incluso la creación de una empresa Spin-Off.