Виртуальный объемный звук - это аудиосистема, которая пытается создать впечатление, что существует гораздо больше источников звука, чем есть на самом деле. Чтобы достичь этого, необходимо разработать некоторые средства, позволяющие обмануть слуховую систему человека, заставив думать, что звук исходит откуда-то, а это не так. Самые последние примеры таких систем предназначены для имитации настоящего (физического) объемного звука с использованием одного, двух или трех громкоговорителей. Такие системы популярны среди потребителей, которые хотят наслаждаться объемным звуком без большого количества динамиков, которые традиционно требуются для этого.
Типы
Виртуальная система объемного звучания должна обеспечивать средства для двумерного воспроизведения звука с использованием некоторых свойств слуховой системы человека. То, как слуховая система локализует источник звука, изучается в области психоакустики . Таким образом, виртуальные системы объемного звучания используют знания психоакустики, чтобы «обмануть» слушателя. Есть несколько способов сделать это.
Использование HRTF
Некоторые методы используют знание передаточной функции, связанной с головой (HRTF). С помощью соответствующего HRTF можно рассчитать сигналы, необходимые слушателю для восприятия звука с любого направления в барабанных перепонках. Затем эти сигналы воссоздаются на барабанной перепонке с использованием наушников или метода расчета перекрестных помех. [1] [2] Недостатком этого подхода является то, что очень сложно заставить эти системы работать более чем с одним слушателем одновременно.
Использование отражений
Некоторые системы виртуального объемного звучания работают путем направления сильного звукового луча, отражающегося от стен комнаты, так что слушатель слышит отражение на более высоком уровне, чем звук непосредственно из громкоговорителя. Одним из примеров этой технологии является коммерчески доступный цифровой звуковой проектор от Cambridge Mechatronics (ранее 1 Ltd). В нем используются 40 микродрайверов и 2 низкочастотных динамика, а также проекционная технология для управления направлением звука. Звук микродрайверов сфокусирован на группы «лучей», которые отражаются от стен комнаты. В центральном канале звук «сек проецируются непосредственно к слушателю. Другой пример - S-Logic, продаваемый немецким производителем наушников Ultrasone . С помощью этой технологии (которая также может считаться гибридом HRTF и методов на основе отражения) используется децентрализованное позиционирование преобразователя для распространения звука по внешнему уху в попытке имитировать звук, слышимый через динамики.
Чтобы виртуальное окружение было эффективным, комната должна быть как физически симметричной относительно перпендикуляра к линии между динамиками, так и поглощающих характеристик левой и правой стен. Поглощающая мебель, расположенная рядом с одним динамиком и не совпадающая с другой стороной, приведет к смещению звукового поля в «живую» сторону комнаты. Полученная «звуковая сцена» подвержена асимметрии.
Создание диффузного источника
На восприятие направления сильно влияет относительное время, в течение которого звук достигает каждого уха, и любая разница в амплитуде звука в каждом ухе. Можно создать источник звука, имеющий выходную характеристику, которая быстро меняется в зависимости от направления и частоты сигнала. Такие источники создают звуковые поля, которые быстро меняются в комнате слушателя. Их часто называют диффузными источниками, потому что их выходной сигнал напоминает диффузное звуковое поле - звуковое поле, в котором звуковые волны распространяются во всех направлениях с равной вероятностью. В рассеянном поле звук в ушах каждого слушателя настолько различается, что мозг не может определить, откуда этот звук. Рассеянный источник, расположенный перед слушателем, будет трудно локализовать, и его можно использовать для передачи объемных сигналов.
Заметки
- ^ Киркеби, Оле; Нельсон, Филип А .; Хамада, Харео (май 1998 г.). «Стереодиполь: система визуализации виртуального источника с использованием двух близко расположенных громкоговорителей». Журнал Общества звукорежиссеров . 46 : 387–395.
- ^ Для применения этого метода см. Виртуальная акустика и звуковая инженерия , Институт исследований звука и вибрации, Саутгемптонский университет.