Ambiofónica - Ambiophonics
Ambiophonics es un método de dominio público que emplea procesamiento de señal digital (DSP) y dos altavoces directamente frente al oyente para mejorar la reproducción de sonido estereofónico y envolvente 5.1 para música, películas y juegos en cines en casa, PC de juegos, estaciones de trabajo o aplicaciones de monitoreo de estudio. Implementado por primera vez utilizando medios mecánicos en 1986, en la actualidad, varios fabricantes de complementos de hardware y VST ofrecen Ambiophonic DSP. Ambiophonics elimina la diafonía inherente a la ubicación convencional de los altavoces de “triángulo estéreo” y, por lo tanto, genera un campo de sonido binaural de altavoz que emula el sonido binaural de auriculares y crea para el oyente una percepción mejorada de la “realidad” de las escenas auditivas grabadas. Se puede agregar un segundo par de altavoces en la parte trasera para permitir una reproducción de sonido envolvente de 360 °. Se pueden utilizar altavoces de sonido envolvente adicionales para el ambiente de la sala, incluida la altura, si se desea.
Ambiofónica, estereofónica y audición humana
En estereofónica, el sonido reproducido se distorsiona por la diafonía, donde las señales de cualquiera de los altavoces llegan no solo al oído previsto, sino al oído opuesto, lo que provoca un filtrado de peine que distorsiona el timbre de las voces centrales y crea falsos "reflejos iniciales" debido al retraso de sonido que llega al oído opuesto. Además, las imágenes auditivas están delimitadas entre los altavoces izquierdo (L) y derecho (R), generalmente colocados a ± 30 ° con respecto al oyente, por lo que incluyen 60 °, solo 1/6 del círculo horizontal, con el oyente en el centrar. El oído humano puede localizar el sonido desde direcciones no solo en un círculo de 360 °, sino en una esfera completa.
Ambiophonics elimina la diafonía de los altavoces y sus efectos nocivos. Usando ambiofónica, las imágenes auditivas pueden extenderse en teoría hasta los lados, a ± 90 ° a la izquierda y a la derecha e incluyendo el semicírculo frontal de 180 °, dependiendo de la acústica auditiva y hasta qué punto la grabación ha capturado las diferencias de nivel interaural. (ILD) y las diferencias de tiempo interaural (ITD) que caracterizan la audición humana de dos orejas. La mayoría de los discos de dos canales existentes (LP y CD) incluyen datos ILD e ITD que no pueden ser reproducidos por el “triángulo” del altavoz estéreo debido a la diafonía inherente. Cuando se reproducen con ambiofónica, se revelan las verdaderas cualidades de tales grabaciones existentes, con voces solistas naturales e imágenes más amplias, hasta 150 ° en la práctica.
También es posible realizar nuevas grabaciones utilizando micrófonos principales de base binaural, como un ambiófono, que está optimizado para la reproducción ambiofónica (compatible con estéreo) ya que captura y conserva los mismos ILD e ITD que uno experimentaría con sus propios oídos en la sesión de grabación. Junto con las cualidades espaciales realistas, se conserva un timbre (color de tono) más correcto de los sonidos. El uso de micrófonos ORTF , Jecklin Disk y de esfera sin pabellón auricular (oído externo) puede producir resultados similares. (Tenga en cuenta que las técnicas de micrófono como estas, que se basan en binaurales pero sin pabellón auricular, también producen resultados compatibles con los reproductores de altavoces estéreo, surround 5.1 y mp3 convencionales).
Raíces e investigación
En 1981, Carver Corporation incorporó el filtrado para intentar restar previamente la anti-diafonía en su consola de control analógica Carver C4000 . Esto se llamó "Holografía sónica".
Un primer intento de hardware para compensar la diafonía entre el altavoz y el oído fue aplicar un pequeño canal izquierdo fuera de fase a un controlador separado en el gabinete del altavoz derecho, y viceversa. Esto fue comercializado en 1982 por Polk Audio como "verdadero estéreo" en sus parlantes de las series SDA-SRS, SDA1 y SDA2 mediante la licencia de la patente Carver Sonic Holography.
En 1991, Roland Corporation lanzó Roland Sound Space, un sistema que creaba un espacio de sonido 3D utilizando altavoces estéreo. Funcionó mejor para algunos oyentes que para otros.
La ambiofónica es una amalgama de nuevas investigaciones y principios psicoacústicos y tecnologías binaurales previamente conocidos . Este conocimiento ha permitido la grabación y reproducción de audio que se acerca al campo de sonido realista en los oídos del oyente que es comparable a lo que uno percibiría en una sala de conciertos, una escena de película o un entorno de juego. Este nivel de alta fidelidad no se pudo realizar hasta que se investigaron a fondo los principios de la audición y la acústica humana y se dispuso de PC asequibles con suficiente velocidad de procesamiento. En la Casa Della Musica de la Universidad de Parma, Italia, o en el laboratorio de escucha de Filmaker Technology, Pensilvania, EE. UU., Los sistemas ambiofónicos, ambisónicos, estereofónicos, envolvente 2D 5.1 y 3D híbridos de esfera completa pueden compararse por las capacidades de estos métodos para transmitir la espacialidad y el color del tono de la percepción real. Los desarrolladores han proporcionado muchos artículos científicos y herramientas descargables para implementar la ambiofónica de forma gratuita para uso personal.
Resultados y limitaciones
Al reposicionar los altavoces más cerca entre sí para crear un dipolo estéreo y al utilizar el procesamiento de señal digital (DSP), como el software gratuito RACE (eliminación de diafonía ambiofónica recursiva) o software similar, la reproducción ambiofónica puede generar imágenes auditivas amplias a partir de la mayoría de los CD / LP / DVD habituales. o MP3 de música, películas o juegos y, según la grabación, restauran la localización realista, la espacialidad y el color de tono que han capturado. Para la mayoría de los sujetos de prueba, los resultados son espectaculares, lo que sugiere que Ambiophonics tiene el potencial de revitalizar el interés en la reproducción de sonido de alta fidelidad, tanto en estéreo como envolvente.
Además, la ambiofónica permite el uso opcional de una sala de conciertos u otra convolución de respuesta de impulso de ambiente para generar señales de ambiente de sala para prácticamente cualquier número y ubicación de altavoces de sonido envolvente. Pero la ambiofónica no es para teatros, auditorios o grupos grandes. La ambiofónica generalmente puede acomodar a más de un oyente, ya que uno puede moverse hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la línea que divide los altavoces. Precisamente debido al mayor nivel de envolvente a lo largo de esta línea, la pérdida de realismo cuando uno se aleja de la línea central es más dramática en el caso de Ambiophonics que en estéreo. El área de audición se puede ampliar con la convolución del ambiente, por lo que los altavoces envolventes imitan las contribuciones de las paredes de las salas de conciertos.
Los métodos ambiofónicos se pueden implementar en computadoras portátiles, PC, tarjetas de sonido, amplificadores de alta fidelidad e incluso modestos altavoces con una respuesta de fase constante, especialmente en cualquier región de cruce. No se requieren grabaciones binaurales verdaderas (cabeza simulada con pabellón auricular) ni seguimiento de la cabeza, como ocurre con la audición binaural con auriculares. Los productos comerciales ahora implementan ambiophonics DSP, aunque las herramientas para usar en PC también están disponibles en línea.
Sonido envolvente
En la práctica, en su implementación más simple de dos altavoces, la reproducción ambiofónica desbloquea señales auditivas para imágenes de hasta 150 ° horizontalmente (azimut), dependiendo de las señales binaurales capturadas en grabaciones estéreo existentes. Las grabaciones multicanal realizadas con arreglos de micrófonos tipo ambiófono para realizar grabaciones de DVD / SACD compatibles con 5.1 se pueden reproducir con solo cuatro altavoces (en los diseños ambiofónicos se evita un altavoz central). Teniendo en cuenta el "cono de confusión" de la audición humana en cada lado, se ha medido un círculo completo de 360 ° de localización del sonido percibido dentro de ± 5 ° del azimut de la fuente real, reproduciendo una envolvente espacial realista y un timbre (contribuido por la procedencia direccional precisa de los primeros reflejos) de música, películas y contenido de juegos multicanal.
Especialmente en el caso de contenido estéreo donde el ambiente se ha reducido intencionalmente (porque un nivel natural proveniente del frente de 60 °, solo se percibe como demasiado), se pueden producir señales adicionales para los altavoces envolventes utilizando una respuesta de impulso de sala medida, convolucionada en un PC con las señales de los dos canales frontales. Para una reproducción ambiofónica completa, una PC puede proporcionar el DSP para cancelación de diafonía de 4 canales y cuatro o más (hasta 16 según la PC) altavoces envolventes.
El desarrollo de la ambiofónica es el trabajo de varios investigadores y empresas, entre ellos Ralph Glasgal, fundador del Instituto Ambiofónico; Dr. Angelo Farina, Universidad de Parma; Robin Miller, Filmaker Technology; Waves Audio; Dr. Roger West, Soundlab; Dr. Radomir Bozovic, TacT Audio; y el Prof. Edgar Choueiri , Universidad de Princeton.
Ver también
Referencias
- Robert E. (Robin) Miller III, artículos, http://www.filmaker.com/ .