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¿Ha notado que las empresas de electrónica de consumo ... no necesariamente solo proveedores de equipos de audio - ¿De repente están empujando el audio 3D, también conocido como 'inmersivo'? Sennheiser, Smyth Research, Sony, Dolby, Amazon y Apple son solo algunas de las empresas que se mueven agresivamente en el mundo del audio espacial. Durante la reciente Conferencia mundial de desarrolladores , la compañía anunció que el audio 3D estará disponible en AirPods Pro este otoño. Básicamente, Apple está siguiendo el ejemplo de Dolby y otros al aplicar filtros especialmente diseñados para aproximarse a escuchar música en un espacio real. Para aquellos familiarizados con cómo los humanos experimentan el sonido inmersivo, el término binaural viene a la mente de inmediato.
Entonces, ¿qué es exactamente el audio binaural y cómo puede ofrecerlo un elegante conjunto de auriculares, audífonos, parlantes o incluso una barra de sonido de formación de haces? ¿Y el sonido envolvente envolvente cinematográfico Dolby Atmos de última generación es deseable cuando se trata de escuchar música? Siga leyendo para descubrir el nuevo y emocionante mundo del audio espacial. Podría ser la próxima gran novedad.
Un pasado binaural
En 1986, era estudiante de doctorado y estudiaba composición musical en la Universidad de California, Los Ángeles. Las disertaciones de composición generalmente se escriben bajo la guía de su panel de profesores e involucran grandes recursos instrumentales: una orquesta de cámara o una orquesta sinfónica completa. Una visita a la sección de la biblioteca de música que alberga disertaciones pasadas tiene un estante completo de partituras rojas brillantes de gran tamaño con texto dorado en el lomo, composiciones que lamentablemente nunca se interpretaron. Mi disertación también está ahí. Pero a diferencia de los demás, durante la defensa de mi tesis final, todo el panel de profesores se puso unos auriculares y escuchó con atención durante 18 minutos una composición grabada binauralmente titulada Morfismo IV para cinta. Grabé, mezclé y presenté toda la pieza en sonido binaural 3D. El panel quedó adecuadamente impresionado y me concedieron mi doctorado.
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En ese momento, yo ya era un ingeniero de grabación activo. Tenía un pequeño estudio en mi casa, era dueño de una máquina portátil de carrete a carrete Nagra IV-S e hice innumerables grabaciones de recitales, conciertos y actuaciones para su publicación en disco compacto. Esto fue antes de la era de la grabación digital portátil y económica. Traje un par de micrófonos de condensador de estudio, los monté en una barra estéreo, los levanté 12 pies en el aire justo en frente del conjunto y capturé las actuaciones en mi estéreo Nagra.
En 1994, Newport Classics, una compañía discográfica con sede en la costa este, me contrató para grabar la Sinfónica de Pasadena con un micrófono binaural Neuman KU-81. Era el mismo micrófono estéreo que había usado en UCLA. Llamado 'Fritz', el micrófono Neumann KU-81 es una cabeza humana de goma con dos 'pinnas' u orejas formadas con precisión a cada lado. Detrás de esas orejas hay dos micrófonos de condensador de alta calidad. Cuando se utilizan para capturar audio o música, los oyentes que utilizan auriculares experimentan el mundo tal como Fritz lo escucha, incluida toda la dimensionalidad. Los sonidos parecen provenir de la izquierda, la derecha, arriba, abajo e incluso detrás de usted. Históricamente, el sonido binaural se ha utilizado con bastante eficacia para sumergirle en un campo de sonido realista, algo que ni siquiera los sistemas estéreo e incluso los de sonido envolvente 5.1 pueden lograr.
Si desea escuchar audio envolvente, hay muchas grabaciones binaurales disponibles en YouTube, y sitios como HeadFi.org las discuten con regularidad. Ponte los auriculares y escucha. Realmente es bastante notable.
Sonido 3D: grabación binaural de una interpretación musical (con Peter y Kerry) Mira este video en YouTube
Cómo escuchamos el sonido 3D
He visto varios videos de YouTube y he leído más de algunas explicaciones sobre cómo escuchamos en 360 grados. Algunos lo hacen bien y otros no tienen ni idea. Los seres humanos solo tenemos dos oídos, pero de alguna manera nuestros cerebros logran crear un modelo 3D totalmente inmersivo de nuestro entorno. ¿No sería genial si la tecnología pudiera ofrecer un modelo sonoro completamente convincente de un concierto en vivo o permitir que la música fluyera a nuestro alrededor? Resulta que una variedad de tecnologías actuales pueden hacerlo.
Hay tres parámetros clave que nuestros oídos y cerebro utilizan para señalar la ubicación de un sonido en el espacio 3D. Y son las pequeñas diferencias de estos parámetros experimentadas por nuestros dos oídos las que nuestro cerebro utiliza para localizar un sonido. Los tres parámetros son: distancia, tiempo y timbre o filtrado.
Hace unos años, trabajé con un amigo cercano en una campaña de crowdsourcing para una barra de sonido que fuera capaz de entregar audio espacial sin la necesidad de usar auriculares. Se llamó YARRA 3DX. La compañía con sede en San Diego recaudó más de $ 1,100,000 para esta increíble barra de sonido de formación de haces. Fui en gran parte responsable de la campaña. Se me ocurrió el nombre, construí el sitio web, creé el logo, escribí la copia y produje una animación de YouTube llamada ' Cómo funciona el audio 3D . Si bien ya no recomiendo el producto por razones no técnicas, el video es bastante bueno para explicar cómo escuchamos en 3D.
- ETC.
El sonido que llega a nuestros oídos no llega precisamente al mismo tiempo. El retraso o delta se denomina diferencia de tiempo interaural (ITD). Si un sonido está más cerca de su oído derecho, llegará a ese oído antes que al oído izquierdo. Esta diferencia depende de la frecuencia y contribuye principalmente a la localización del sonido a lo largo de un plano horizontal. Obviamente, es una diferencia muy, muy pequeña, pero nuestros oídos y cerebro tienen la capacidad de escuchar retrasos de hasta 10 microsegundos o menos. El ITD es una pista importante para determinar la dirección o el ángulo de una fuente de sonido en relación con nuestra cabeza.
- ILD o IID
La Diferencia de Intensidad Interaural (IID) o la Diferencia de Nivel Interaural (ILD) es otro factor que ayuda a determinar la ubicación del sonido. Un sonido que esté más lejos se atenuará en uno sobre la distancia al cuadrado. Incluso unos pocos centímetros son importantes. El IID también varía con la frecuencia.
- Timbre o filtrado
Nuestras cabezas no son transparentes al sonido. La masa de nuestra cabeza absorbe y difunde las ondas sonoras que entran en contacto con ella. Como resultado, el timbre o 'color' de un sonido es diferente llegando a cada uno de nuestros oídos. Las frecuencias bajas tienen longitudes de onda más largas y son mejores para moverse por nuestras cabezas. Las altas frecuencias se difunden y, por lo tanto, se atenúan. El delta en el contenido de frecuencia ayuda en la localización junto con ITD e ILD.Además, nuestro pabellón auricular, o las partes externas de nuestros oídos, tienen un impacto en la ubicación del sonido. Si alguna vez has notado que tu perro o gato gira sus orejas hacia un sonido, lo hacen para ayudar a amplificar y enfocar la fuente de sonido. Obviamente, no podemos mover nuestros oídos externos como lo hacen nuestras mascotas, pero mover la cabeza es similar. La forma de nuestro pabellón auricular también es probablemente responsable de la ubicación vertical.
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HRTF
HRTF significa función de transferencia relacionada con la cabeza. Las modificaciones de las ondas sonoras que llegan a nuestro oído interno a través de las vibraciones del tímpano son únicas para cada individuo porque no hay dos cabezas idénticas y la forma de nuestro pabellón auricular es tan única como las huellas dactilares. Se han realizado mediciones de HRTF en miles de personas y proporcionan los datos sin procesar para la investigación de la ubicación espacial.
Para optimizar los efectos de audio 3D a través del procesamiento de señales, los fabricantes de equipos deberían utilizar idealmente los coeficientes de nuestras propias HRTF medidas. Se han realizado esfuerzos para realizar mediciones personalizadas utilizando aplicaciones para teléfonos inteligentes. Un usuario toma una serie de fotografías o videos y un algoritmo inteligente produce un HRTF. He visto esto usado en videos de tono y marketing para una variedad de audífonos y monitores internos de alta gama. El objetivo es personalizar la experiencia de cada oyente.
Smyth Research 'Realizador de habitaciones'
Smyth Research es una pequeña empresa de audio, con sede en Irlanda, fundada y operada por dos hermanos. Estos muchachos han logrado algo realmente extraordinario cuando se trata de replicar la experiencia inmersiva de escuchar en una 'habitación' real a través de auriculares, combinados con su propio procesador de auriculares de audio 3D. Gestionan esta asombrosa hazaña porque miden los HRTF de sus clientes en los espacios que recrean. Lo sé porque la sala principal de AIX Studio estaba entre los mejores lugares para medirse. Antes de sacar mis cinco altavoces B&W 801 Matrix III y el subwoofer TMH 'Profunder' de mi sala de mezclas de 30 'x 25' x 14 ', los clientes de Smyth Realiser volarían por todo el país para ser medidos en el estudio. Un caballero voló desde Boston por la mañana, se midió y voló a casa en la noche del mismo día. Se había corrido la voz de que los propietarios del 'Room Realiser' de Smyth podían marcharse con mi estudio de 250.000 dólares en una pequeña tarjeta SD.
Han diseñado y fabricado dos versiones de su 'Room Realiser', el A8 y el más reciente A16, que fue financiado con éxito en Kickstarter hace unos años. Lo que hace que las cajas Smyth sean únicas en mi experiencia es el HRTF personalizado que miden y el seguimiento de movimiento activo que logran con un transmisor de infrarrojos colocado en la parte superior de los auriculares. Cuando mueve la cabeza hacia cualquier lado, la ubicación de las fuentes de sonido permanece fija. Los sonidos no se mueven con el movimiento de tu cabeza.
Esto emula la forma en que escuchamos el mundo real, y hasta que Apple anunció que su nuevo AirPods Pro adoptaría una estrategia similar, pocos otros habían incorporado el seguimiento de movimiento en sus diseños. Aparentemente, los acelerómetros y giroscopios en los AirPods Pro lo hacen posible, al permitirles rastrear el movimiento de su cabeza. También rastrearán la posición de su teléfono o tableta para mantener el origen del sonido perceptiblemente bloqueado en la pantalla que está sosteniendo.
Por supuesto, nada de esta tecnología surge del vacío. La tecnología de audio 3D que se agrega a los AirPods Pro y otros dispositivos de consumo como el Audeze Mobius sigue muchos experimentos previos en audio espacial, algunos exitosos, otros menos, pero parece que finalmente estamos llegando a un momento en el que finalmente funciona y es finalmente alcanzable por el entusiasta del audio promedio. La pregunta es, ¿está entusiasmado con el potencial o es escéptico en base a la experiencia pasada con antecedentes de esta nueva tecnología?
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Recursos adicionales
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