3D Sound applied to the design of Assisted Navigation Devices for the Visually Impaired



Título del documento: 3D Sound applied to the design of Assisted Navigation Devices for the Visually Impaired
Revista: Latin-American Journal of Computing (LAJC)
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000448825
ISSN: 1390-9134
Autores: 1
2
1
3
1
Instituciones: 1Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería de Sistemas, Quito, Pichincha. Ecuador
2Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Departamento de Modelagem Computacional, Nova Friburgo, Rio de Janeiro. Brasil
3Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Quito, Pichincha. Ecuador
Año:
Volumen: 2
Número: 2
Paginación: 49-60
País: Ecuador
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Este trabajo presenta un abordaje para generar sonido 3D utilizando un conjunto de redes neuronales artificiales (RNAs). El método propuesto es capaz de reconstruir la Respuestas Impulsivas Asociadas a Cabeza Humana (HRIRs) mediante interpolación espacial. Con el fin de cubrir todo el espacio de recepción auditivo, sin aumentar la complejidad de la red, fue adoptada una estructura de múltiples redes (conjunto), cada una modelando un área específica. Los tres factores principales que influyen en la exactitud del modelo ---la arquitectura de la red, ángulos de apertura de la zona de recepción y los cambios de tiempo del HRIR ---son investigados y es presentada una configuración óptima. El esfuerzo computacional necesario para procesar la RNA muestra ser menor que métodos tradicionales de interpolación y todos los cálculos de error alcanzan niveles muy bajos, validando el método para ser utilizado en el diseño de un emisor de sonido 3D capaz de proporcionar asistencia en la navegación de discapacitados visuales. Dos enfoques se presentan con el fin de detectar obstáculos, uno que hace uso de técnicas de visión computacional y otro con sensores de proximidad de láser
Resumen en inglés This work presents an approach to generate 3D sound by using a set of artificial neural networks (ANNs). The proposed method is capable to reconstruct the Head Related Impulse Responses (HRIRs) by means of spatial interpolation. In order to cover the whole reception auditory space, without increasing the network complexity, a structure of multiple networks (set), each one modeling a specific area was adopted. The three main factors that influence the model accuracy ---the network's architecture, the reception area's aperture angles and the HRIR's time shifts ---are investigated and an optimal setup is presented. The computational effort to process the ANN is shown to be slightly smaller than traditional interpolation methods and all error calculation reached very low levels, validating the method to be used in the design of a 3D sound emitter capable of provide navigation aid for the visually impaired. Two approaches are presented in order to detect obstacles, one which makes use of computational vision techniques and other with laser proximity sensors
Disciplinas: Ciencias de la computación
Palabras clave: Procesamiento de datos,
Realidad virtual,
Acústica,
Dispositivos de navegación asistida,
Ceguera
Keyword: Data processing,
Virtual reality,
Acoustics,
Assisted navigation devices,
Blindness
Texto completo: https://lajc.epn.edu.ec/index.php/LAJC/article/view/90/52