W pălărie este un sunet tridimensional și de ce cu această ocazie există controverse atât de mult? Cum conceptul de „sunet tridimensional, spațiale„, cu capacitatea unei persoane de a percepe un sunet de două urechi? Aceste întrebări sunt adesea întrebat de către utilizatori și profesioniști deopotrivă. Faptul că utilizarea pe scară largă a conceptelor de 3D (grafice 3D, sunet 3D) fac gălăgie și confuzie în mintea utilizatorilor obișnuiți. Adesea sunt folosite acești termeni, să-l puneți blând, nu destul de montare, care introduce o discordie în continuare utilizarea și aprecierea acestora. grafica 3D - subiectul nu este al acestui articol. Aici ne vom concentra pe un sunet tridimensional.
În general, puteți desemna trei moduri de bază pentru a pune în aplicare Surround:
extensie stereo de bază (Expansion Stereo) - procesarea specială a unui semnal stereo existent și, prin urmare, extinderea câmpului sonor aparent (distanțele de dilatație dintre sursele de imitație);
de poziționare a sunetului (pozițional 3D audio) - manipularea o multitudine de fluxuri audio separate, precum și localizarea fiecăreia dintre ele în spațiu în jurul valorii de ascultător;
virtuale (imaginare) sunet surround (Virtual Surround Sound) - utilizarea unui anumit număr de fluxuri audio pentru a reproduce sunetul cu adevărat un număr limitat de surse de sunet fizice.
Ce înseamnă toate acestea, în practică? În practică, acest lucru înseamnă că metoda de extindere a bazei stereo este relativ simplu de implementat și de multe ori este utilizat în aparatele de uz casnic stereo fonice. Cu toate acestea, în același mod, în ceea ce privește punerea sa în aplicare este simplu, metoda in sine nu da senzatia de „sunet tridimensional“, în sensul în care ne imaginăm, din motive de sunet numai într-un singur plan. Nu este suficient de bine, și utilizarea așa-numita tigaie. Panoramare (panning) - acest nivel de semnal de comandă în canale, indiferent de frecvența semnalului. Panoramarea poate crea iluzia mișcării unei surse imaginare undeva între surse naturale (în mod natural, într-un plan cu ei).
Pentru a crea un sunet mai mult sau mai puțin realist surround, ai nevoie de ceva complet diferit. Să încercăm să-l dau seama.
Destul de ciudat, dar problema este dispozitivul urechea umană. Se pare că el nu este perfect, astfel încât, chiar și în viața reală, putem face față provocărilor asociate cu percepția inexactă a semnalelor sonore și de a determina localizarea lor spațială. Problema este că noi toți trăim pe planeta Pământ, și durata de viață a unui om de hrană și dușmanii lui principală se află într-un plan paralel cu solul. Prin urmare, două urechi, pe ambele părți ale capului, ne permite pentru a determina locația surselor de sunet numai în plan orizontal (efect binaurale). În același timp, suntem foarte prost distinge între sunetul atingând partea din față și din spate. Capacitatea de a evalua urechea umană (aparat auditiv) locații sursă de sunet în plan vertical, este de asemenea extrem de limitat. În plus, corpul ascultatorului, în special a capului, trunchiului și urechi, este cunoscut a fi un obstacol la propagarea vibrațiilor acustice. Prin interacțiunea cu corpul sunetul este reflectat, atenuat și distorsionat, ceea ce duce la ascultătorul nu percepe sunetul original și modificate. Toate acestea creează dificultăți simulează sunet surround.
Ce se întâmplă în interiorul nostru? un receptor de semnal într-un timpan uman este auriculă ascunsă. Când percepția sunetului, cum ar fi creierul decodează semnalul primit de la timpan prin interpretarea într-un anumit mod de a determina sursa spațială / sunet locația corectă Cove. Și tocmai acest argument este luat ca baza tuturor existente pentru astăzi crearea de tehnologii de sunet surround.
Se pare că, dacă face o prelucrare specială a fluxului audio cu numărul maxim de caracteristici de percepție a aparatului auditiv, poate fi posibil pentru a simula chiar de sunet surround cu doar două surse (boxe sau căști). Trebuie subliniat faptul că orice algoritm pentru a crea un sunet 3D este pus în aplicare prin algoritmii de filtrare (care funcționează cu amplitudinea și frecvența semnalului sonor) variind de complexitate, care într-un fel „înșela“ ajutorul auzului „determinându-l să-și asume“ că ceea ce el aude aranjate în spațiul tridimensional în jurul ascultătorului.
Unul dintre acești algoritmi (metode) este un HRTF - Transfer head-Function. Prin acest algoritm, sunetul poate fi transformat într-un mod special, care va oferi un sunet excelent 3D proiectat pentru a asculta cu căști (explicație acestea pot fi găsite mai jos). Trebuie remarcat faptul că HRTF (într-o formă sau alta) este baza pentru a crea o multitudine de metode existente de surround astăzi crearea. Cu toate acestea, noi nu vorbim despre darul HRTF ca unul dintre algoritmii, deoarece acest algoritm în forma sa pură (precum și toți ceilalți) nu este singurul și perfectă. Lucru este că HRTF variază pentru diferite ascultători, și, în plus, pentru diferite poziții ale capului (în cazul în care nu joacă prin căști). Desigur, există modalități de a găsi un HRTF echilibrat pentru toți elevii, dar această abordare nu oferă o experiență extrem de precisă a sunetului pentru toată lumea, și cu siguranță nu rezolvă problema cu capete se transformă. Poate că este motivul pentru care HRTF standard nu există până în prezent.
Desigur, în cazul în care sursele de sunet vor fi performante căști atașate la capul ascultătorului, amplasarea lor în raport cu capul ascultătorului nu se va schimba, indiferent de ce se întoarce capetele nu au fost făcute. În acest caz, așa cum am spus, sunet surround de înaltă calitate poate fi realizat prin utilizarea de HRTF. În cazul, dacă sursele sunt, de exemplu, două coloane, apoi, printre altele, pentru a crea un surround de naturale necesare, în special, pentru a urmări cu precizie capul ascultătorului se transformă la semnalele de ajustare corespunzătoare de la fiecare sursă fizică. Mai mult decât atât, atunci când reproducerea sunetului prin casti, semnalul de la fiecare canal devine doar o ureche corespunzătoare și semnalele de redare pot fi amestecate prin coloană, prin care apar diafonie. Acest neajuns este parțial eliminat prin intermediul unor dispozitive speciale - procesor bifonicheskogo.
Deci, așa cum am spus mai sus, atunci când este utilizat ca o coloană de surse de sunet, problema necesității pentru poziția ascultătorului strict într-o anumită regiune a spațiului între sursa de sunet. Această zonă este numită dulce la fața locului. Fara capacitatea de a controla poziția de ascultător în spațiu în raport cu sursele de sunet și alte condiții fiind egale, dulce spot impune restricții severe localizarea ascultătorului. Acest lucru înseamnă că, odată ce un student părăsește zona de dulce spot, sunetul produs de surse încetează să mai fie percepută de ascultător ca spațială. Prin urmare, atunci când se creează un sunet surround tehnologii pentru dezvoltatori există problema de a extinde zona de dulce spot.
Cu toate acestea, împreună cu problemele de punere în aplicare a sunetului tridimensional folosind HRTF, au nici un sistem de reproducere a sunetului are o problemă de un alt fel. De exemplu, căști face slab cu semnale de redare frontale. Atunci când utilizați căști, deoarece există o problemă de localizare a sunetului in interiorul capului ascultătorului, precum și efectul expansiunii infinite a bazei stereo. Desigur, există modalități de a face față acestor efecte, cu toate acestea, toate problemele nu rezolvă. Sistemul cu două canale oferă slabă percepție a sunetului în spatele ascultătorului. Implementarea sistemelor multi-canal, punctul slab este nevoia de o locație suficient de precisă a surselor de semnal, pentru că pur și simplu este adesea dificil de făcut. În plus, există, de asemenea, problema de sunet în același plan.
Astfel, crearea acestui surround, de înaltă calitate, sunet dificil ca necesitatea de a lua în considerare toate caracteristicile sistemului auditiv uman, precum și necesitatea de a urmări în mod dinamic poziția ascultător în ceea ce privește sursele de sunet precum și luând în considerare caracteristicile de transmitere a sunetului a acestuia din urmă. Prin acest lucru, este dificil de spus care circuitul crearea de sunet 3D este mai perfectă. Este mult mai ușor să spunem că toate schemele existente sunt departe de a fi perfectă, și toate sunetul tehnologia 3D construit pe utilizarea HRTF sau a altor algoritmi au o mulțime de neajunsuri, pentru că este pur și simplu imposibil de a crea un sistem de universal, care să ia în considerare toate caracteristicile de mai sus ale ședinței, a surselor de sunet și amplasarea lor relativă ascultător.
Ca referință, observăm că, pentru a crea un biblioteci HRTF folosit Manechin artificială Kemar (Knowles Electronics Manikin pentru Cercetare auditivi) sau o specială „ureche digitale.“ În cazul măsurătorilor de utilizare fictive sunt după cum urmează. Urechile fictive încorporate microfoane. Sunetul este reprodus surse situate în jurul manechinul și înregistrarea de microfoane. Ca rezultat, înregistrarea fiecărui microfon este un sunet, „Ascultați“ urechea corespunzătoare a manechinului cu toate schimbările care au fost supuse sunetul spre ureche. Calculul HRTF include sunetul original și sunetul, pentru a „auzi“ manechin.
Ar trebui să spunem, de asemenea, că am considerat doar un aspect al punerii în aplicare a unui sunet surround cu drepturi depline. Faptul că o serie de dificultăți legate de voluminos „corect“ de transmitere a sunetului atunci când crearea de jocuri au, de asemenea, probleme care simulează în mod corect proprietăți fizice diferite de sunet (efecte de reflexie de la diferite suprafețe, de absorbție, și distorsiuni). punerea în aplicare corectă a acestor proprietăți sunt, de asemenea, afectează în mod dramatic ascultatorului un sentiment de spatialitate a sunetului. Cu toate acestea, această problemă este în principal preocupat de corectitudinea mecanismelor gajate de către dezvoltatori în joc. În ceea ce ne-am examinat mai sus probleme <донесения> sunet tridimensional pentru utilizator (sau, mai degrabă, la sistemul său nervos), acesta nu este încă rezolvată, deoarece nu a fost încă găsit modele ideale de implementare a sunetului tridimensional.