Richtung hoerbar machen

[LutzKrause]

Hallo,
ich möchte die 2 Bewegungsrichtungen in einer Ebene (z.B. eine
Joysticks) in einem Kopfhörer hörbar machen.
Ich stelle mir vor, wenn der Joystick in der Mitte ist, dann ein
angenehmes Brummen auf beiden Seiten. Beim Auswandern nach rechts oder
links eine erhöhte Frequenz (evtl. moduliert) aufs rechte oder linke Ohr.
Was muß ich tun, um die Vor/Zurück Information hörbar zu machen?
Irgendwelche Phasen/Zeiten verzögern??
Natürlich soll rechts/links und oben/unten gleichzeitig erkannt werden.
Danke erst mal.
Lutz

 

[MaWin]

LutzKrause <lutz.krause@tu-ilmenau.de> schrieb im Beitrag <3FCAF461.6040605@tu-ilmenau.de>...

ich möchte die 2 Bewegungsrichtungen in einer Ebene (z.B. eine
Joysticks) in einem Kopfhörer hörbar machen.
Ich stelle mir vor, wenn der Joystick in der Mitte ist, dann ein
angenehmes Brummen auf beiden Seiten. Beim Auswandern nach rechts oder
links eine erhöhte Frequenz (evtl. moduliert) aufs rechte oder linke Ohr.
Was muß ich tun, um die Vor/Zurück Information hörbar zu machen?
Irgendwelche Phasen/Zeiten verzögern??
Natürlich soll rechts/links und oben/unten gleichzeitig erkannt werden.
Danke erst mal.

Da du schon Stereo verwendest, ist rechts/links klar (denk an den
Balanceregler deines Verstaerkers), nur deine Verwendung von hohen/
tiefen Toenen ist Unsinn. Steure mit der zweiten Joystickachse
die Tonhoehe, das geht einfach per Oszillator (Datenblatt des LM555
von www.national.com) und verwende hohe Toene fuer hoch und tiefe
Toene fuer runter. In der MItte ist es dann ein mittlerer Ton.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Udo Piechottka]

LutzKrause schrieb:

Hallo,
ich möchte die 2 Bewegungsrichtungen in einer Ebene (z.B. eine
Joysticks) in einem Kopfhörer hörbar machen.

Willst Du die Bewegung einer Schallquelle oder die eigene Bewegung in einem
Feld realisieren?

Ich stelle mir vor, wenn der Joystick in der Mitte ist, dann ein
angenehmes Brummen auf beiden Seiten. Beim Auswandern nach rechts oder
links eine erhöhte Frequenz (evtl. moduliert) aufs rechte oder linke Ohr.

Als eine Art Dopplereffekt ?

Was muß ich tun, um die Vor/Zurück Information hörbar zu machen?
Irgendwelche Phasen/Zeiten verzögern??

Das ist nicht ganz so einfach. Meines Wissens wird diese Information über
komplexe Reflexions- und Laufzeit bzw. Phaseneffekte erfahrbar. (s.
Kunstkopf-Stereophonie, da gibt es vielleicht einige Basics dazu)
Möglicherweise ist der Raum und seine Simulation dazu erforderlich.

Gruss Udo

 

[LutzKrause]

MaWin schrieb:

Da du schon Stereo verwendest, ist rechts/links klar...
Steure mit der zweiten Joystickachse
die Tonhoehe,und verwende hohe Toene fuer hoch und tiefe
Toene fuer runter. In der MItte ist es dann ein mittlerer Ton.

Also Amplitudenmodulation für Kanal rechts/links und
FM für hoch/runter.
Ich weiß nicht genau, wie sich das für den normalen Menschen anhört,
kann mir aber vorstellen, daß man mit etwas Übung den Mittelpunkt raushört.
Zur "Belohnung" für den Bediener, daß er die Mitte getroffen hat, soll
es aber ein angenehmer Ton sein. Als "angenehm" wird typischerweise ein
tiefer Ton empfunden. Deswegen gefällt mir die Idee: Mittelpunkt
=mittlere Frequenz nicht ganz so.
(Aber probiert hab ichs noch nicht.)

 

[Stefan Reiter]

LutzKrause wrote:

...
Deswegen gefällt mir die Idee: Mittelpunkt
=mittlere Frequenz nicht ganz so.
(Aber probiert hab ichs noch nicht.)

hm, diese Version finde ich auch nicht so gut. Woher sollte denn der
Benutzer wissen, welcher Ton nun der gedachte Nullpunkt ist.
Eventuell könnte man den Ton in beide Richtungen ansteigen lassen,
der Tiefste ist nun der Nullpunkt.

mfg Stefan

 

[Kolja Waschk]

Ich stelle mir vor, wenn der Joystick in der Mitte ist, dann ein
angenehmes Brummen auf beiden Seiten. Beim Auswandern nach rechts oder
links eine erhöhte Frequenz (evtl. moduliert) aufs rechte oder linke
Ohr. Was muß ich tun, um die Vor/Zurück Information hörbar zu machen?
Irgendwelche Phasen/Zeiten verzögern??

Wenn es darum geht, einem Hoerer die Position der Klangquelle
klarzumachen, der noch nie vorher mit Deinem speziellen Geraet trainiert
hat, wenn es also "wie echt" klingen soll:

Vorne/Hinten- (oder auch Oben/Unten-) Unterscheidung ist bei einem Klang
aus Kopfhoerern kaum moeglich. Ohne zusaetzliche Sinnesreize oder sonstige
zusaetzliche Information (wenn z.B. der Vorfuehrer sagt, dass jetzt sei
"VORNE!") bleibt dem Hirn da nur, marginale Unterschiede im Klang
auszuwerten, die durch den unterschiedlichen Einfallswinkel in die
Ohrmuscheln entstehen. Sehr, sehr Ohrmuschelabhaengig. Jeder Mensch ist da
anders.

Probiere zB mal (mit Kopfhoerer) die Samples von

http://www.waisman.wisc.edu/hdrl/take_Test.html

Gut wahrnehmbar ist eine (relative) Naeher/Ferner-Unterscheidung ueber die
Lautstaerke und idealerweise durch Dopplereffekt bei Distanzaenderung.

Fuer die Links/Rechts-Unterscheidung sind die wichtigsten Kriterien zum
einen die unterschiedliche Lautstaerke (zum abgewandten Ohr gelangt der
direkte Schall zumeist durch den Kopf gedaempft) und zum anderen die
Laufzeit (im Extremfall einige ms mehr zum abgewandten Ohr und dadurch
entsprechende Phasenverschiebung). Das Zweitwichtigste ist dann, wie in
einem bekannten Raum die erste Reflektion des Schalls die Ohren erreicht.

Ein paar Infos (auf Englisch) gibt's zB hier,

http://interface.cipic.ucdavis.edu/CIL_tutorial/3D_home.htm

Mit entsprechendem Training andererseits kann Mensch natuerlich schon auch
fast beliebige Zusammenhaenge zwischen Ton und Bedeutung interpretieren,
zB dass ein hoeherer Ton eine "hoehere" Position des Joysticks bedeutet.

Aber solche unnatuerlichen Toene koennen auf Dauer ganz schoen stressig
sein (=> Tinnitus etc)

Kolja

 

[Manfred Glahe]

Udo Piechottka <ifmd.messdatensysteme@t-online.de> wrote in message news:<3FCB1B6C.625981E8@t-online.de>...

LutzKrause schrieb:

Hallo,
ich möchte die 2 Bewegungsrichtungen in einer Ebene (z.B. eine
Joysticks) in einem Kopfhörer hörbar machen.

Willst Du die Bewegung einer Schallquelle oder die eigene Bewegung in einem
Feld realisieren?

Ich stelle mir vor, wenn der Joystick in der Mitte ist, dann ein
angenehmes Brummen auf beiden Seiten. Beim Auswandern nach rechts oder
links eine erhöhte Frequenz (evtl. moduliert) aufs rechte oder linke Ohr.

Als eine Art Dopplereffekt ?

Was muß ich tun, um die Vor/Zurück Information hörbar zu machen?
Irgendwelche Phasen/Zeiten verzögern??

Das ist nicht ganz so einfach. Meines Wissens wird diese Information über
komplexe Reflexions- und Laufzeit bzw. Phaseneffekte erfahrbar. (s.
Kunstkopf-Stereophonie, da gibt es vielleicht einige Basics dazu)
Möglicherweise ist der Raum und seine Simulation dazu erforderlich.

Gruss Udo

Hallo,

das Ohr ist für Frequenzabweichungen sehr empfindlich und deshalb
schlage ich vor um einen "Mittenton" herum zu wobbeln. X- Richtung
nach -f und y- Richtung nach +f wobbeln. Mittelstellung ist
harmonischer Sinuston.

MfG Manfred Glahe

 

[Sebastian Röhrer]

LutzKrause schrieb:

Hallo,
ich möchte die 2 Bewegungsrichtungen in einer Ebene (z.B. eine
Joysticks) in einem Kopfhörer hörbar machen.
Ich stelle mir vor, wenn der Joystick in der Mitte ist, dann ein
angenehmes Brummen auf beiden Seiten. Beim Auswandern nach rechts oder
links eine erhöhte Frequenz (evtl. moduliert) aufs rechte oder linke Ohr.
Was muß ich tun, um die Vor/Zurück Information hörbar zu machen?
Irgendwelche Phasen/Zeiten verzögern??
Natürlich soll rechts/links und oben/unten gleichzeitig erkannt werden.
Danke erst mal.
Lutz

Hallo,

Was möchtest du genau damit machen?
Für gute Sinneswahrnehmung würde ich das so machen:

In Mittelstellung: Gar kein Ton.
Nach rechts: Ton auf rechtem Ohr
Nach links : Ton auf linkem Ohr
Vorwärts: gepulster Ton, ca. 0,5s Pulsdauer
Rückwärts: kontinuierlicher Ton.

Wenn du jetzt Bewegungen vollführst und dir das mal in 4 Quadranten
vorstellst dann ergibt sich folgendes:
Die Nullstellung ist immer eindeutig, also gut wahrnehmbar!
rechts oben: gepulster Ton auf rechtem Ohr.
rechts unten: kontinuierlicher Ton auf rechtem Ohr.
und so weiter....

Das einzige Problem an dieser Sache:
Gehst du jetzt nur nach rechts, dann hast du
"keinen Ton auf rechtem Ohr"
Da müsste man dann Kompromisse eingehen,
zB. Nullstellung als Puls mit 1s Pulsdauer, ist dann auch eindeutig
wahrnehmbar.

Aber ich weiss ja nicht,
sag mal, willst du das digital oder analog auswerten...
nur r/l und oben/unten
oder wie ein "echter" Joystick mit Infos wie z.B "halb rechts", also
kontinuierlich?
Völlig unterschiedliche Anforderungen.

MfG Sebastian

 

[Igor \"Knight\" Ivanov]

Hallo!

Vorne/Hinten- (oder auch Oben/Unten-) Unterscheidung ist bei einem Klang
aus Kopfhoerern kaum moeglich.

Wenn man die Kopfhoerer so betrachtet, dass es nur zweit Lautsprecher sind,
scheint es unmoeglich, die 3D-Position einer Schallquelle zu vermitteln. Wer
jedoch die modernen PC-Spiele spielt (insbesondere die Ego-Shooter, wie z.B.
America's Army Operations, Grafik mit UT-Engine, kostenlos aus dem Internet
zu beziehen), die EAX und Dolby Surround (jeweilige TMs ) unterstützen,
wundert sich immer wieder, dass es doch realisierbar, die Position einer
Schallquelle (z.B. Schuesse, Bewegungsgeraeusche, etc.) nicht nur
links/rechts sondern auch oben/unten also voll 3D zu vermitteln. Wer mir
nicht glaubt, soll selber ausprobieren, mal in so 'n Spiel einzutauchen
(eine gute Soundkarte und qualitative Kopfhoerer vorausgesetzt). Ohne diese
Faehigkeit des Spiels ist es praktisch unmoeglich, sich im Spielumfeld zu
orientieren und effektiv zu agieren. Es ist bestimmt nicht einfach,
3D-Klaenge zu programmieren, aber DirectX soll all diese Moeglichkeiten
bieten. Der Poster soll sich da umschauen.

Igor.

 

[LutzKrause]

Igor \"Knight\" Ivanov schrieb:

Hallo!


Vorne/Hinten- (oder auch Oben/Unten-) Unterscheidung ist bei einem Klang
aus Kopfhoerern kaum moeglich.


Wenn man die Kopfhoerer so betrachtet, dass es nur zweit Lautsprecher sind,
scheint es unmoeglich, die 3D-Position einer Schallquelle zu vermitteln. Wer
jedoch die modernen PC-Spiele spielt (insbesondere die Ego-Shooter, wie z.B.
America's Army Operations, Grafik mit UT-Engine, kostenlos aus dem Internet
zu beziehen), die EAX und Dolby Surround (jeweilige TMs ) unterstützen,
wundert sich immer wieder, dass es doch realisierbar, die Position einer
Schallquelle (z.B. Schuesse, Bewegungsgeraeusche, etc.) nicht nur
links/rechts sondern auch oben/unten also voll 3D zu vermitteln. Wer mir
nicht glaubt, soll selber ausprobieren, mal in so 'n Spiel einzutauchen
(eine gute Soundkarte und qualitative Kopfhoerer vorausgesetzt). Ohne diese
Faehigkeit des Spiels ist es praktisch unmoeglich, sich im Spielumfeld zu
orientieren und effektiv zu agieren. Es ist bestimmt nicht einfach,
3D-Klaenge zu programmieren, aber DirectX soll all diese Moeglichkeiten
bieten. Der Poster soll sich da umschauen.

Igor.


Ich denke auch, daß es irgendwie möglich sein muß. PC-Lösung,DirectX...

scheidet aus.
Ich möchte eine Leiterplatte handtellergroß und -wer hätte das gedacht:
einfach+preiswert. Also ein paar Generatoren, verzögert, gemixt, und ..?
sind ok. Ob die Generatoren dann mit N555 oder uC oder was dazwischen
sind, läßt sich dann besser abschätzen.
Das Beispiel Joystick diente der Veranschaulichung. War viell. ungünstig
gewählt. Besser wäre evtl. folgende Vorstellung:
Man schließe die Augen und soll eine Kugel auf einer Ebene balancieren.
rollt die Kugel vorwärts , soll es der Bediener hören und die Ebene
zurück-kippen. Rollt sie zur Seite, soll der Bediener Rechts/links
kippen. Liegt sie in der Mitte ruhig, soll der Bediener durch ein
angenehmes Geräusch "belohnt" werden.
Gruß Lutz

 

[Igor \"Knight\" Ivanov]

Das Beispiel Joystick diente der Veranschaulichung. War viell. ungünstig
gewählt. Besser wäre evtl. folgende Vorstellung:
Man schließe die Augen und soll eine Kugel auf einer Ebene balancieren.
rollt die Kugel vorwärts , soll es der Bediener hören und die Ebene
zurück-kippen. Rollt sie zur Seite, soll der Bediener Rechts/links
kippen. Liegt sie in der Mitte ruhig, soll der Bediener durch ein
angenehmes Geräusch "belohnt" werden.

Aha!
Wie waere es mit Prinzip des ILS (Instrument Landing System), was in
Flugzeugen eingesetzt wird?

http://www.navtec.de/personen/acf/dd/dd_ils.pdf

Solange das Flugzeug auf dem Kurs bleibt hoert man einen ununterbrochenen
Ton. Sobald das Flugzeug vom Kurs abweicht, aendert sich die Frequenz, und
man hoert Unterbrechungen im Ton. Suche nach "ILS Landing" in Google.

Igor.

 

[Steffen Buehler]

Udo Piechottka wrote:

LutzKrause schrieb:

Hallo,
ich möchte die 2 Bewegungsrichtungen in einer Ebene (z.B. eine
Joysticks) in einem Kopfhörer hörbar machen.

Was muß ich tun, um die Vor/Zurück Information hörbar zu machen?
Irgendwelche Phasen/Zeiten verzögern??

Das ist nicht ganz so einfach. Meines Wissens wird diese Information über
komplexe Reflexions- und Laufzeit bzw. Phaseneffekte erfahrbar.

So kenn ich's auch. Die Ohrmuschel verändert einen Klang, der von hinten
kommt, durch Reflexionen charakteristisch im Frequenzgehalt. Unser Gehirn
"merkt" sich diese Filterung und kann dadurch die "Vorne-Hinten-Ortung"
durchführen. Theoretisch sollte dieses Filter analog oder digital nachzu-
bilden sein. Gugeln hat zum Beispiel diesen interessanten Link erbracht:

http://www.esbasel.ch/data/INTERN/bibliothek/studentenarbeiten/Sourround/jann1/PseudoSourround.html

Viele Grüße
Steffen

 

[LutzKrause]

Igor \"Knight\" Ivanov schrieb:

Das Beispiel Joystick diente der Veranschaulichung. War viell. ungünstig
gewählt. Besser wäre evtl. folgende Vorstellung:
Man schließe die Augen und soll eine Kugel auf einer Ebene balancieren.
rollt die Kugel vorwärts , soll es der Bediener hören und die Ebene
zurück-kippen. Rollt sie zur Seite, soll der Bediener Rechts/links
kippen. Liegt sie in der Mitte ruhig, soll der Bediener durch ein
angenehmes Geräusch "belohnt" werden.


Aha!
Wie waere es mit Prinzip des ILS (Instrument Landing System), was in
Flugzeugen eingesetzt wird?

http://www.navtec.de/personen/acf/dd/dd_ils.pdf

Solange das Flugzeug auf dem Kurs bleibt hoert man einen ununterbrochenen
Ton. Sobald das Flugzeug vom Kurs abweicht, aendert sich die Frequenz, und
man hoert Unterbrechungen im Ton. Suche nach "ILS Landing" in Google.

Igor.


Der Pilot hat zwar manchmal ein Headset auf dem Kopf, hört aber damit

nicht, ob er im Anflugkegel ist
Dazu hat er ja sein Kreuzzeiger-Instrument- also eine opt. Anzeige.
Ich wollte nun diese opt.Anzeige durch eine akustische "Anzeige" ersetzen.
Ddie Idee mit dem Kreuzzeigern ist nicht schlecht. Aber im Endeffekt
wird ein Matrix-Display mit wanderndem Punkt wohl billiger sein.

 

[Igor \"Knight\" Ivanov]

Der Pilot hat zwar manchmal ein Headset auf dem Kopf, hört aber damit
nicht, ob er im Anflugkegel ist
Dazu hat er ja sein Kreuzzeiger-Instrument- also eine opt. Anzeige.

Jain. Die Anzeige ist da, aber frueher, nach Bedarf, konnte man auch den Ton
dazu schalten.

Igor.

 

[LutzKrause]

Igor \"Knight\" Ivanov schrieb:

Der Pilot hat zwar manchmal ein Headset auf dem Kopf, hört aber damit
nicht, ob er im Anflugkegel ist
Dazu hat er ja sein Kreuzzeiger-Instrument- also eine opt. Anzeige.


Jain. Die Anzeige ist da, aber frueher, nach Bedarf, konnte man auch den Ton
dazu schalten.

Konnte man die Vertikal-Information und die Horizontal-Information

einzeln schalten?
Wenn nicht, wäre das die Lösung.
Das heißt 4 Frequenzen (vorn, hinten, rechts, links) in der Amplitude
gemixt. Stelle ich mir zunächst nur als "wildes gepiepse" vor, aber muß
man wohl probieren.

 

[Patrick Kibies]

Stefan Reiter wrote:

LutzKrause wrote:
...
Deswegen gefällt mir die Idee: Mittelpunkt
=mittlere Frequenz nicht ganz so.
(Aber probiert hab ichs noch nicht.)

hm, diese Version finde ich auch nicht so gut. Woher sollte denn der
Benutzer wissen, welcher Ton nun der gedachte Nullpunkt ist.
Eventuell könnte man den Ton in beide Richtungen ansteigen lassen,
der Tiefste ist nun der Nullpunkt.

In Mittellage kein resp. angenehmer Akkord (tonika C etc.) Ton, ganz Links
z.b. a' (440Hz) ganz rechts a''
Nach oben gehts dann halt in der kleinen und nach unten in der kontraoktave.

Da im Mittelpunkt ein Dreiklangakkord erklingt, sonst aber nur 1- 2
Tongemische kann man die Lage recht gut einschätzen. DA man auch erkennen
kann ob der der tiefe oder der hohe Ton verschoben wird sehe ich darin eine
Lösung, man könnte die rechtslinksverschiebung auch als Verschieben der
Balance unterstreichen.

--
Greez
P@rick

 

[Michael Eggert]

On Mon, 01 Dec 2003 08:57:21 +0100, LutzKrause
<lutz.krause@tu-ilmenau.de> wrote:

Hi!

ich möchte die 2 Bewegungsrichtungen in einer Ebene (z.B. eine
Joysticks) in einem Kopfhörer hörbar machen.

Mein Vorschlag:

Mitte = Sinuston. Rechts/Links ändert Balance. Die jeweils
nachfolgende Stufe ist so ausgelegt, daß sie bei "lauter als Mitte"
übersteuert - evtl sanft mit antiparallelen Dioden gegen Masse. Dann
hast Du in der Mitte den klaren Sinus (angenehm) und bei rechts/links
wirds auf dem entsprechenden Ohr lauter und übersteuert (unangenehm).

Oben/Unten mischt einen zB um eine Terz (Oktave geht nicht wegen
Oberwellen, erschwert die Unterscheidung) höheren/niedrigeren
Rechteckton vor dem Balanceregler dazu, das gibt Dir ebenfalls die
Information, in welche Richtung Du danebenliegst, und ist auch schön
unangenehm.

Der klare Sinus in der Mitte ist die Belohnung - auch wenn ichs eher
anders sehen und den Rechteck als Bestrafung empfinden würde

Gruß,
Michael.

 

[Igor \"Knight\" Ivanov]

Der Pilot hat zwar manchmal ein Headset auf dem Kopf, hört aber damit
nicht, ob er im Anflugkegel ist
Dazu hat er ja sein Kreuzzeiger-Instrument- also eine opt. Anzeige.


Jain. Die Anzeige ist da, aber frueher, nach Bedarf, konnte man auch den
Ton
dazu schalten.

Konnte man die Vertikal-Information und die Horizontal-Information
einzeln schalten?

Soweit ich weiss - nicht. Ich kann das Gepiepse auch nicht beschreiben. Die
Idee des Instruments war, die Lage akustisch zu vermitteln, damit sich der
Pilot auf andere visuelle Anzeigen konzentrieren (beim Anflug: die
Geschwindigkeit und die Hoehe) und trotzdem auf dem Kurs bleiben kann.

Igor