Tutkimuksen kohteena on ollut kaiuttimin tuotetun tilaäänentoisto Teknillisen korkeakoulun cave-tyyppisessä virtuaalitilassa (EVE). Tilaääntä käytetään laajalti muun muassa elokuvissa ja tietokonepeleissä. Keinotodellisuustutkimuksessa pääpaino on äänen sijasta toistaiseksi ollut näkö- ja voimapalautteen tuottamisessa. Keinotodellisuussovelluksissa on monia tehtäviä, joissa tilaääntä voidaan käyttää apuna. Tässä väitöskirjassan keskitytään paikannukseen, navigointiin ja asennon havaitsemiseen (orientaatioon).

Tämä tutkimus on ensimmäisiä joissa on mitattu virtuaalitilojen kaiuttimin toteutetun tilaäänentoiston paikantamistarkkuutta. Paikannustarkkuus mitattiin käyttäjätestein, joissa testihenkilöt osoittivat havaitsemansa äänen tulosuunnan. Mittausten mukaan saavutettu äänilähteiden paikannustarkkuus on samaa tasoa kuin parhaimmillaan kuulokkeita käytettäessä. Liikkuvien äänilähteiden paikantaminen on epätarkempaa kuin staattisten.

Navigointikokeissa tehtävänä oli liikkua kääntöpisteeltä toiselle annettujen vihjeiden perusteella. Kokeissa verrattiin ensin auditorisen, visuaalisen ja audiovisuaalisen vihjeen eroa ja toisessa vaiheessa erilaisten auditoristen vihjeiden eroa. Audiovisuaalinen navigointi oli kaikkein tehokkainta. Testihenkilöiden liikkumisreittejä analysoitaessa havaittiin, että alussa kohteen suuntaa haettaessa auditorisesta vihjeestä on kaikkein eniten hyötyä. Loppulähestyminen kohteeseen taas tapahtui parhaiten visuaalisen vihjeen avulla. Kaikki koehenkilöt suorituivat navigointitehtävästä, myös pelkän auditorisen vihjeen avulla. Kun auditorisen vihjeen avulla välitettiin myös etäisyys ja korkeustieto, käyttäjät navigoivat paremmin.

Orientaatiotestissä käyttäjien tehtävänä oli lentää ennalta määritelty reitti arkkitehtonisen mallin sisällä ja samalla pitää malli mahdollisimman vaakasuorassa. Testiä varten suunniteltiin ja toteutettiin kolme erilaista auditorista keinohorisonttia. Testihenkilö sai kuulla auditorisen vihjeen suunnasta, johon malli oli kallistunut eniten. Testin perusteella malli pystyttiin pitämään paremmin vaakasuorassa auditoristen keinohorisonttien avulla kuin ilman niitä.

Päätulosten lisäksi tutkimuksen aikana saatiin selville, miten virtuaalitilan ja osoituslaitteen suunnittelu vaikuttaa mitattuun paikannustarkkuuteen.