Виртуалды дыбыспен қоршалған. Android жүйесіндегі қолданба

Қазіргі заманғы жүйелерүйдегі ойын-сауық адамның максималды эмоционалды реакциясын ояту, оны фильмнің әрекетіне, музыка тыңдауға немесе компьютерлік ойынға батыру үшін жасалады және жасалады, осылайша ол біраз уақытқа қоршаған әлемнің шындығын ұмытып кетеді. толығымен «виртуалды» шындыққа батырылады. Әрине, бұл тапсырманы орындау үшін экранда болып жатқан әрекет адамның эмоционалдық реакциясын тудыруы керек, сурет сапасы да максималды, біз көріп үйренген суреттерге жақын болуы керек. шын өмір. Сондай-ақ қоршаған әлем туралы ақпараттың едәуір бөлігі (25%-дан астамы) дыбыстың үлесіне тиетіні белгілі. Жоғары сапалы көлемді дыбыс - адамның фильмнен немесе музыкалық қойылымнан максималды эмоционалдық заряд алатынына кепілдік.

Тыңдау бөлмесінде көлемді дыбысты құру мәселесінің дәстүрлі шешімі дыбыс алдыңғы, орталық және артқы динамиктер арқылы берілетін көп арналы жүйелерді құру болып табылады. Олардың көмегімен сіз өте біркелкі және сенімді дыбыстық көрініске қол жеткізе аласыз, оның әсерлері тыңдаушыны дыбыс инженері ойлағандай қоршайды. Репродукцияның сенімділігін арттыру үшін көптеген аудио жабдықтар өндірушілері бес емес, алты, жеті және тіпті тоғыз арналы үй кинотеатры жүйелерін құру арқылы арналар санын (және, тиісінше, динамиктерді) көбейту жолын ұсынады. . Өндірушілердің себептері түсінікті. Көп арналы аудиожүйелерді құру шын мәнінде сенімділікті арттырудың ең сенімді жолы болып табылады. Сонымен қатар, арналар санының ұлғаюы, әрине, акустикалық жүйелердің санын, коммутациялық сымдардың ұзындығын, күрделірек және қымбатырақ күшейткіштерді пайдалануды талап етеді және, демек, кірісті арттыруға мүмкіндік береді. жабдықтарды сату.

КӨБЕЙТІП ЕМЕС, АЗАЙДЫ!

Дегенмен, ойнату арналарының санын көбейтуді емес, керісінше азайтуды ұсынып, басқа жолмен жүретін компаниялар бар. Олар барлық тұтынушыларға көп арналы аудио жүйелер қажет емес деп дұрыс санайды. Кейбіреулер үшін бұл экономикалық себептерге байланысты қолайсыз, біреу үйдегі ойын-сауық жүйесі үшін барлық қажетті коммутациялық сымдарды төсеуге және артқы динамиктерді орнату үшін орын бөлуге болатын арнайы бөлме бөле алмайды, біреуде «қалыпты» бар. үлкен үй кинотеатры жүйесі және ол шағын бөлмеде - жатын бөлмеде, оқу бөлмесінде немесе балалар бөлмесінде қосымша (резервтік) жүйені салғысы келеді, онда ол «аздап қанмен» көлемді дыбысты алғысы келеді.

Артқы динамиктерді қолданбай көлемді дыбысты алу мүмкін емес сияқты. Артында дыбыс көзі болмаса, дыбыс шығатын жер жоқ. Дегенмен, бұл мәлімдеменің дәлеліне бір қарапайым мәлімдеме күмән келтіруге болады. Адамның тек екі құлағы бар, олар оған дыбыс сигналының қайнар көзі туралы барлық қажетті ақпаратты береді, яғни теориялық тұрғыдан оны беру үшін тек екі дауыс зорайтқыш (құлаққап немесе акустикалық жүйе) жеткілікті. осы ақпарат қамтылған дыбыстық сигнал. Есту қабілетіміз қандай да бір дерексіз, түсініксіз қасиет емес екенін ұмытпауымыз керек. Естудің өз тетіктері бар, оның ішінде ғарыштағы дыбыс көздерін локализациялау тетіктері бар, оны ең ақымақ адамдар ондаған жылдар бойы зерттемеген. Бұл механизмдерді теориялық тұрғыдан түсіну алдыңғы динамиктер шығаратын акустикалық сигналға қосымша жиілік пен фазалық компоненттерді енгізу арқылы есту жүйемізді «алдауға» мүмкіндік береді. Сонымен қатар, дыбысты шығару көп жағдайда ашық далада емес, үй ішінде болады. Бөлмеде дыбыс толқындарын көрсететін қабырғалар мен төбесі бар. Акустикалық жүйелердің конструкциясын дұрыс есептей отырып, шағылысуын қамтамасыз етуге болады дыбыстық сигналтыңдаушыға бүйірден де, артынан да келеді - т.б. артқы динамиктердің дыбысын имитациялаңыз.

Орталық динамиктен «құтылу» аса қиын емес - оның сигналын оң және сол жақ алдыңғы арналардың дыбысына сәйкесінше «араластырыңыз» және дыбыс олардың арасындағы аралықта локализацияланады.

Әрине, бұл әдістерді тәжірибеде енгізу айтарлықтай қиындықтар тудырады, бірақ тек алдыңғы динамиктерді пайдаланып позициялық үш өлшемді дыбысты жасау әрекеттері ұзақ уақыт бойы жалғасуда және белгілі нәтижелерге қол жеткізілді. Соның ішінде үйдегі жаппай шығарылатын аудио-бейне жинақтарында. Олардың жұмысының ерекшеліктерін жақсырақ түсіну үшін есту қабілетіміздің қалай жұмыс істейтінін, дыбыс көздерін локализациялауға қалай мүмкіндік беретінін қарастырайық, яғни. бағытты және оларға дейінгі қашықтықты анықтау.

АДАМНЫҢ ЕСТІТУІ

Дыбыс көзінің кеңістікте орналасуын анықтауға мүмкіндік беретін есту қабілетіміздің негізгі ерекшелігі оның бинуральды құрылымы болып табылады - т.б. адамда дыбыстық ақпаратты 2 қабылдағыш (құлақ) бар екендігі даусыз факт. Біздің құлағымызда қабылданатын дыбыстық сигналдар есту жүйесінің шеткі бөлігінде өңделеді, спектрлік-уақыттық талдауға ұшырайды, содан кейін ақпарат мидың сәйкес бөліктеріне енеді, мұнда әрқайсысынан алынған сигналдарды салыстыру негізінде есту жолдары, дыбыс көзінің орналасқан жері туралы қорытындылар жасалады.
Адамның есту аппараты – табиғат жаратқан өте тиімді құрылғы. Бір қызығы, көптеген дыбыстық сигналдар үшін біз көзді өте жоғары сенімділікпен таба аламыз. Жүрекшенің конфигурациясы кіріс сигналдарының кеңістіктік декодтауына және дыбыстық сигналды тимпаникалық мембранаға жеткізуге мүмкіндік береді, ол қазірдің өзінде кеңістіктегі көздің орналасуы туралы ақпаратты қамтиды.

Өте қызық, дыбыс көзінің кеңістіктегі орнын анықтау үшін есту жүйесі бір емес, бірнеше механизмдерді қолданады, олардың әрқайсысы белгілі бір мәселені шешуде ең тиімді.

Есту арқылы қабылдау механизмдері әдетте негізгі және көмекші болып бөлінеді. Негізгі механизмдер әдетте кіріс сигналдарының амплитудаларының айырмашылығы, уақыт айырмашылығы, сондай-ақ оң және сол есту арналарындағы дыбыстың спектрлік айырмашылығы бойынша локализацияны қамтиды. Көмекші механизмдерге әдетте адамның денесінен және жауырынынан дыбыстың шағылысуы, реверберациялық әсерлерді талдау, сонымен қатар біз көзбен көретін дыбыс көзінің естілетін орнын оның орналасқан жеріне сәйкес келтіретін психологиялық қабылдаудың әсері жатады. .

АДАМ ҚҰЛАҒЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫМЫ. 1. Есту жолы 2. Тимпаникалық мембрана 3. Балға 4. Анвиль 5. Үзеңгі 6. Сопақ терезе 7. Евстахи түтігі 8. Тынық 9. Есту жүйкесі.

АУДИО ҚАБЫЛДАУДЫҢ НЕГІЗГІ МЕХАНИЗМІ

Дыбыс қарқындылығы деңгейі бойынша локализация

Бұл механизм фронтальды бағытқа белгілі бір бұрышта орналасқан көзден дыбыс шығарғанда, әртүрлі құлақтардағы құлақ қалқандарына дыбыс қысымының деңгейі әртүрлі болатынына негізделген. Бұл бір құлақтың бас пен торс жасайтын «көлеңкеде» болатындығына байланысты. Әрине, құлақ қалқанындағы дыбыс қысымының деңгейінің айырмашылығы көздің бұрышына байланысты болады. Бұл айырмашылықты талдау арқылы миымыз дыбыс көзінің бағытын анықтай алады. Құлаққа келетін сигналдардың қарқындылық деңгейлерінің айырмашылығына негізделген бұл механизм жеткілікті тиімді, бірақ тек 2000 Гц-тен жоғары дыбыс жиіліктерінде. Өйткені, адам басының диаметрімен салыстырылатын дыбыс толқынының ұзындығында көзден ең алыстағы құлақ «акустикалық көлеңкеде» болуды тоқтатады, бұл бастың бетіндегі дыбыс толқынының дифракциясы құбылысына байланысты. .

Дыбыстық сигналдардың уақыт айырмашылығы бойынша локализация

Қосымша ақпарат алу үшін төмен жиіліктерәртүрлі құлаққа келетін дыбыстық сигналдардың фазалық ауысуын талдау механизмі іске қосылады. Құлақтардың кеңістікте «бөлінуіне» байланысты фронтальды бағытта белгілі бір бұрышта орналасқан көзден келетін дыбыстық сигнал әртүрлі құлақтардағы құлақ қалқандарына жету үшін әртүрлі уақытты өткізеді. Бұл бір көзден әртүрлі құлаққа келетін сигналдардың фазалық ығысуының пайда болуына әкеледі. Бұл фазалық ауысуды біздің миымыз талдай алады және осы талдау негізінде дыбыс көзіне бағыт туралы қорытынды жасалады.

Жиіліктің жоғарылауымен (және сәйкесінше, дыбыс толқынының ұзындығының азаюымен) бір көзден әртүрлі құлаққа келген сигналдардың фазалық ығысуы артады және ол жартысына жақын мәнге жеткенде дыбыс толқынының ұзындығына байланысты бұл локализация механизмі жұмысын тоқтатады, өйткені біздің миымыз есту арналарының біріндегі дыбыс сигналының екіншісінен артта қалатынын немесе керісінше, одан озып кеткенін біржақты анықтай алмайды. Әрине, дыбыс көзінің бағыты мен адам басының симметрия жазықтығы арасындағы бұрыш неғұрлым үлкен болса, соғұрлым құлаққа келетін сигналдардың фазалық ығысуы жоғары болады. Тиісінше, дыбыс жиілігі артқан сайын, осы механизмді пайдаланып көзді локализациялай алатын бұрыш азаяды.

Белгісіздік конусы

Оның үстіне, бұл әдіслокализация басқа шектеуден зардап шегеді. Дыбыс көзі бастың фронтальды бағытына 30 градус бұрышта екенін елестетіп көріңіз. Дыбыстық сигналды қабылдау кезінде біз сол жақ құлақтың оң жаққа қатысты белгілі бір фазалық ығысуын аламыз және осы ығысуды талдау негізінде миымыз көздің орналасуы туралы қорытынды жасайды. Енді бастың артқы жағы «көрінетін» бағытқа 30 градус бұрышта немесе (ол бірдей) фронтальды бағытқа 150 градус бұрышта орналасқан дыбыс көзін қарастырайық. Бұл көз үшін фазалық ауысу біріншісі сияқты болады. Егер біз өзімізді құлақпен бір деңгейде орналасқан көздермен ғана шектемей, сонымен қатар жоғарыда немесе төменде орналасқандарды қарастырсақ, онда біз өз ойымызды жалғастыра аламыз және есту жолында орналасқан шыңы бар конусты аламыз. Осы конустың негізінде оң және сол құлақтағы фазалар айырмашылығы бірдей болатын дыбыс көздерін орналастыруға болады. Оң және сол жақ есту арналары үшін фазалық айырмашылықты талдау арқылы дыбыс көздерінің орнын дәл және бір мәнді анықтауға кедергі келтіретін бұл әсер «белгісіздік конусы» деп аталды.

Бұл белгісіздікті жою үшін адам дыбыстың кеңістіктік локализациясының үшінші, мүмкін ең тиімді механизмін пайдаланады.

Дыбыстық сигналдардың спектрлік айырмашылықтары бойынша локализациялау

Адамның дыбыс локализациясының тағы бір механизмі, айтпақшы, ең дәл болып табылады, күрделі дыбыстық сигналдар мен импульстарға жатады және біздің миымыздың дыбыстың спектрлік құрамын талдау қабілетіне негізделген. Күрделі дыбыс сигналы (яғни спектрде болатын әртүрлі жиіліктегі сигнал) бастың симметрия жазықтығына белгілі бір бұрышта орналасқан көзден шығарғанда, оң және сол құлақтағы дыбыстың спектрлік құрамы келесідей болады: әртүрлі болу. Бұл, біріншіден, жоғары жиіліктерде күштірек болатын бастың экрандаушы әсеріне байланысты (сондықтан, эмитенттен ең алыс құлақта жоғары жиілікті құрамдас бөліктер аз болады). Сонымен қатар, адамның құлақшасы белгілі бір себептермен осындай күрделі пішінге ие - шын мәнінде, бұл табиғат бізге берген дәл есептелген жиілік сүзгісі.

Әртүрлі жиіліктегі дыбыстарды жүрекше арқылы сүзу көздің бағытына байланысты. Бағыт өзгерген кезде дыбыс сигналы жүрекше бөліктерінен басқаша көрінеді және сәйкесінше қабылданған дыбыс сигналының спектрінің әртүрлі бөліктерінің күшеюі және әлсіреуі орын алады. Есту жолдарына түсетін дыбыс сигналының спектрлік құрамын талдау да дыбыс көзінің алдында немесе артында екенін анықтаудың негізгі механизмі болып табылады. Белгілі себептерге байланысты, біз жоғарыда жазған қарқындылық пен фазалық ауысымның айырмашылығын бағалауға негізделген механизмдер бұл жағдайда іс жүзінде жұмыс істемейді. Ал, жүрекше алдыңғы және артқы жағынан келетін сигналдарды әртүрлі жолмен сүзеді, сондықтан олардың орналасуы туралы қорытынды жасауға болады.

Локализацияның қарапайымдылығы үшін кешенді спектрлік композиция

Жалпы алғанда, күрделі спектрлік құрамы бар сигнал шығаратын дыбыс көздерінің орналасуы жақсы анықталған деп айта аламыз. Айтпақшы, табиғатта іс жүзінде кездеспейтін таза тондар локализацияға өте қиын, ал адамның есту қабілеті өте аз. Жоғары жиіліктер (8000 Гц-тен жоғары) локализацияға іс жүзінде жарамайды, өйткені өте төмен жиілікті (150 Гц-тен төмен) дыбыс көздерінің орнын анықтау мүмкін емес - өндірушілер сабвуферлерді үйде орналастыруды тегін емес. тыңдау бөлмесінде сізге ыңғайлы кез келген жерде театр. Қайта шығарылатын сигналды дәл спектрлік өңдеу - көлемді дыбыс жүйелерін өндірушілер үшін бірінші кезектегі міндеттердің бірі.
Біздің миымыз есту арналарында пайда болатын импульстарды қабылдай отырып, өте күрделі алгоритм бойынша есептеулер жүргізетін компьютер емес екенін түсіну маңызды. Негізінде, ми есептеулер жүргізбейді, керісінше салыстырады. Ол құлақтан алынған ақпаратты біздің жадымызда сақталған ақпаратпен салыстырады. Басқаша айтқанда, бастапқы локализация механизмі ең алдымен негізделген жеке тәжірибеадам. Біздің жадымызда белгілі бір көздердің кеңістіктің әртүрлі нүктелерінде қалай дыбысталуы туралы ақпаратты сақтайды. Дыбысты естіген кезде миымыз түскен ақпаратты жадта сақталған ақпаратпен салыстырады, ең қолайлысын таңдайды және соның негізінде көздің кеңістіктегі орны туралы қорытынды жасайды.E.

Тағы бір назар аударғым келетін мәселе, дыбыс көзінің кеңістіктегі орнын анықтау дәлдігі дыбыс көзі қозғалмайтын, кеңістікте қозғалған кезде айтарлықтай артады. Бұл біздің миымызға талдауға болатын қосымша ақпарат береді. Егер көз қозғалыссыз болса, онда оны локализациялау үшін адам санадан тыс бастың микроқозғалыстарын жасайды (мысалы, оны бір жағынан әрең жылжытады). Бұл микро қозғалыстар мидың кеңістіктегі көздің орнын шама ретімен анықтаудың дәлдігін арттыратын ақпаратты қабылдауы үшін жеткілікті.

ДЫБЫСТЫ КЕҢІСТІКТІ ҚАБЫЛДАУДЫҢ ҚОСЫМША МЕХАНИМДЕРІ

Дыбысты иық пен дене арқылы шағылыстыру және қорғау

Дыбыс көзінің кеңістіктік локализация процестерін сипаттау кезінде біздің құлағымыздың иық пен торсқа жақын орналасқанын ескеру қажет. Таралушы дыбыс олардан шағылысуы немесе жұтылуы мүмкін, нәтижесінде дыбыстың спектрлік және уақытша сипаттамалары өзгереді. Адам миы бұл өзгерістерді талдап, солардың негізінде дыбыс көзінің бағыты туралы қосымша қорытындылар жасайды. Бұл әсер тыңдаушының басынан жоғары немесе төмен орналасқан көздердің орнын анықтау кезінде өте маңызды.

Реверберация

Өздеріңіз білетіндей, бөлмеде дыбыс ойнаған кезде біз тікелей дыбыстық сигналды ғана емес, сонымен қатар қабырғалардан шағылысқан сигналдарды да естиміз. Бұл сигналдар көп шағылыстың нәтижесі болып табылады және айтарлықтай күрделі құрылымға ие. Дыбыстың әлсіреуі бірден емес, бірте-бірте, дәл осы шағылысуларға байланысты болатын әсер реверберация деп аталады. Бөлмедегі дыбыс деңгейінің 60 дБ төмендеуіне кететін уақыт реверберация уақыты деп аталады. Ол бөлменің өлшемдерін (уақыт бірлігіне шағын бөлмелерде) сипаттайды үлкен мөлшерқайта шағылысады, ал дыбыс үлкендерге қарағанда тезірек ыдырайды) және оның беттерінің (қабырғалардың, еденнің және төбенің) шағылысу қасиеттері.

Үлкен және кіші бөлмелердегі шағылысқан сигналдардың спектрлік құрамы да әртүрлі, сондықтан реверберация бөлменің көлемі туралы ақпаратты тасымалдайды. Өлшемнен басқа, реверберациялық сигналдың спектрі шағылысатын беттер жасалған материалдарды сипаттайды. Мысалы, жоғары жиілікті мазмұнның жоғары деңгейі бар реверб жақсы шағылыстыратын қатты қабырғалары бар бөлмемен байланысты. жоғары жиіліктер. Егер реверберация дыбысы тұйық болса, онда тыңдаушы бөлменің қабырғалары кілемдермен, перделермен және басқа да жоғары жиілікті сіңіргіштермен жабылған деген қорытындыға келеді.

Бөлменің сипаттамаларын, оның ішінде қайта шығарылатын дыбыстағы реверберант сигналын анықтаудан басқа, дыбыс көзіне дейінгі қашықтықты анықтау үшін де пайдалы. Тікелей және шағылысқан дыбыс деңгейінің арақатынасын бағалай отырып, оның жақын (әлсіз реверб) немесе алыс (күшті реверб) екенін анықтай аламыз.Позициялық көлемді дыбыс жүйелеріндегі реверберацияны имитациялау кеңістіктік мазмұнды беру үшін қажет. Ол бөлменің өлшемі мен сипаттамалары, дыбыс көзіне дейінгі қашықтық туралы ақпарат береді және осылайша ойнату жазбасының шынайылығын арттырады.

Реверберация әсерлерін имитациялау үшін жиі шығарылатын дыбыс кеңістігінің геометриялық моделі қолданылады. Бұл модель тыңдаушының орнын, дыбыс көзін және шағылысатын беттерді ескереді. Шағылысу коэффициенттерін енгізу арқылы геометриялық модель деңгейі осы коэффициенттерге сәйкес әлсіретілген ойдан шығарылған көздер жүйесін құруға және қабырғалардан ертерек дыбыстық шағылысуларды ескеретін жеткілікті орынды реверберация үлгісін алуға мүмкіндік береді.

Психоакустикалық қабылдаудың ерекшеліктері

2 дауыс зорайтқышпен 3D позициялық дыбысты жасау бүгінгі күні өте күрделі, іс жүзінде мүмкін емес іс. Бұл мәлімдеме біздің естуіміздің бір маңызды ерекшелігі болмаса, дұрыс болар еді. Мәселе мынада, ақпарат жеткіліксіз болған кезде немесе біздің жадымызда сақталғанға сәйкес келмейтін ақпарат алынған кезде, адам миы дыбыстық суретті өз бетінше бар дыбыстар туралы өз идеяларына сәйкес келетін суретке дейін толықтырады. нақты әлемде. Басқаша айтқанда, миымызды «алдау» үшін қалаған дыбыстық бейнені дәл қайта құрудың қажеті жоқ. Ол бізге қажет үш өлшемді суретті «жадыдан шығарып алуы» үшін оған «нақыл» беру жеткілікті. Аналогия - музыканы MP3 форматында жазу әдісі. Бұл жазбаларда музыканы адекватты қабылдау үшін қажет болып көрінетін көптеген ақпарат жоқ екенін бәрі біледі. Соған қарамастан, ақпарат азды-көпті сенімді беру үшін әлі де жеткілікті - ми жетіспейтін дыбыстық ақпаратты өздігінен аяқтайды.

Сонымен қатар, дыбыстан басқа, үй кинотеатрында бейненің де бар екенін ұмытпауымыз керек, яғни. Дыбыстан басқа миымыз көрнекі ақпаратты да алады. Бұл өте маңызды сәт, өйткені басқасы пайда болды (айтпақшы, негізгі) ақпараттық арна«миымызды адастыру» процедурасын айтарлықтай жеңілдетуге мүмкіндік береді, сондықтан үй кинотеатрында фильмдерді көргенде біз шын мәнінде ұмтылатын атышулы «болу эффектісіне» қол жеткіземіз.

ҚОРШАҒАН ДЫБЫС ЖҮЙЕЛЕРІ ҚАНДАЙ ҚИЫНДЫҚТАРДЫ ШЕШУ КЕРЕК?

Сонымен, біздің есту аппаратымыз дыбыс көзінің кеңістіктегі орнын анықтау үшін әртүрлі механизмдерді пайдаланады. Бұл механизмдердің барлығы миға түсетін сигналдарды оның жадында «сақталған» сигналдармен салыстыруға негізделгендіктен, дыбысты өңдеудің белгілі алгоритмдерін қолдана отырып, сіз оны «алдап», дыбыс көзі қай жерде орналасқан деп сендіре аласыз. шын мәнінде ол жоқ. Олар осыған негізделген. қазіргі заманғы алгоритмдеркомпьютерлік ойындарда үш өлшемді дыбыс кеңістігін құру және, ең бастысы, біздің басылым үшін үй аудио-бейне жүйелері.

Виртуалды дыбыстық ортаны құрудың нақты алгоритмдерін қарастыруға кіріспес бұрын, біз осы жүйелер шешуі керек негізгі міндеттерді қарастырамыз.

Дыбыс көзіне бағытты анықтау

Жоғарыда айтылғандай, дыбыстық сигналдың көзіне бағытты анықтау үшін барлық үш негізгі кеңістіктік локализация алгоритмдері қолданылады: - есту жолдарындағы сигналдардың амплитудалық айырмашылығы бойынша, оң жаққа келген дыбыстың фазалық кідірісі бойынша. және сол құлақ, сондай-ақ оның таралу бағытына байланысты өзгерген құлақшаның спектрлік құрамын бағалау арқылы.

Тік (биіктік) локализация

Жоғарыда біз айтқан барлық нәрсе, ең алдымен, көлденең жазықтықта дыбыс көзінің локализациясына қатысты. Дегенмен, адам дыбыс көзінің бағытын тек көлденеңінен ғана емес, сонымен қатар дыбыс көзіне де анықтай алады десек, біз ерекше құпияны ашпайтын сияқтымыз. тік жазықтық. Көздің биіктігін анықтау механизмі жоғарыда сипатталған әдістерден кейбір айырмашылықтарға ие. Егер көлденең жазықтықта бұрышты бағалау кезінде негізгі құрал естудің бинуральды қасиеті болса (яғни, екі дыбыстық сигнал қабылдағыштың – құлақтың болуы), онда биіктікті анықтау негізінен моноауралды – жүрекшенің құрылымы қолданылады. ең алдымен. Жоғарыда айтылғандай, аурикул - бұл көзге бағытқа байланысты сүзу параметрлері бар жиілік сүзгісінің бір түрі. Күрделі дыбыс сигналында белгілі бір жиіліктер пинна арқылы күшейтіледі, ал басқалары әлсірейді. Көздің биіктігі өзгерген кезде есту жолына түсетін сигналдың жиілік реакциясы да өзгереді.

Көзге дейінгі қашықтықты анықтау

Адам дыбыс көзіне бағытты анықтай алатындығынан басқа, есту қабілетінің қасиеттері оған дейінгі қашықтықты бағалауға мүмкіндік береді. Қашықтықты анықтау механизмдерінің бірі дыбыстық сигналдың қарқындылығын бағалау болып табылады. Мысалы, салыстырмалы түрде қысқа қашықтықтаркөзге дейінгі қашықтықтың 2 есе артуы дыбыс қысымының деңгейінің 6 дБ өзгеруіне сәйкес келеді. Дегенмен, бұл механизм әрқашан жұмыс істемейді, өйткені әлсіз, бірақ жақын көзден шыққан дыбыс деңгейі күшті, бірақ алыс көзден шыққан дыбыспен бірдей болуы мүмкін.

Көзге дейінгі аз қашықтықта күрделі сигналдың спектрлік құрамдас бөліктерінің өзгеруін бағалау механизмі іске қосылады, ол дыбыс толқынының алдыңғы бөлігінің бас пен құлақшаның бұрмалануынан пайда болады.Ең маңызды механизмдердің бірі. Бөлмедегі көзге дейінгі қашықтықты анықтауға мүмкіндік беретін тікелей сигналдарды салыстыру және қабырғалар мен төбелерден шағылысады. Осылайша, реверберация әсері бөлмедегі дыбыс көзін локализациялаудың ең дәл механизмдерінің бірін пайдалануға мүмкіндік береді.

Қозғалыстағы заттардың дыбысын ойнату

Қозғалатын көзден дыбысты сенімді түрде беру үшін жоғарыда сипатталған механизмдер ғана жеткіліксіз. Доплер эффектісіне сәйкес қозғалатын көз дыбысының жиілігі өзгереді (нысан жақындаған сайын дыбыс жоғарылайды және объект алыстаған сайын төмендейді). Нысан тыңдаушы позициясынан өтіп бара жатқанда, оның дыбысы қатты өзгереді.

Ауадағы дыбысты сіңіру

Алыстағы заттардың дыбысын таратқанда ауаның төмен жиіліктерге қарағанда жоғары жиілікті әлдеқайда күшті сіңіретінін ескеру қажет. Бұл виртуалды дыбыс көзі сізден қаншалықты алыс болса, оның дыбысы соғұрлым күңгірт болуы керек дегенді білдіреді.

Кедергілерді болдырмау

Фильм сюжеті көбінесе дыбыстың тыңдаушыға оның шығу жолында орналасқан кедергіге байланысты келетінін білдіреді. Кедергінің артынан шыққан дыбысты имитациялау үшін кедергінің өлшемдерімен салыстырғанда ұзындығы аз толқындар оны айналып өте алмайтынын және тиімді сөндірілетінін ескеру қажет. Осылайша, кедергінің артында орналасқан дыбыс көзінің жоғары жиілікті құрамдастары төмен жиіліктермен салыстырғанда айтарлықтай әлсірейді.

ВИРТУАЛДЫ АУДИО ОРТА ЖҮЙЕЛЕРІН ҚҰРУ ӘДІСТЕРІ

Бинауральды дыбысты жаңғырту

2 дауыс зорайтқышты пайдаланып 3 өлшемді дыбыс кеңістігін құру әдістерінің бірі - бинуральды дыбыс жүйелері деп аталады. Бинауральды жазу және ойнату идеясы өте ұзақ уақыт бұрын пайда болды, бірақ бұл бізге оны егжей-тегжейлі қарастыруға кедергі келтірмейді.

Толық сызықты амплитудалық-жиілік реакциясы бар екі микрофонды тікелей адам басының есту арналарына орналастыру мүмкіндігі бар делік. Бұл жағдайда осы микрофондар қабылдаған дыбыстық сигналдар мидың дыбыс көзінің орнын анықтауға қажетті барлық ақпаратты қамтиды (бұл туралы біз жоғарыда жазғанбыз). Бұл сигналдарды өзгеріссіз жазып алдық деп есептейік. Егер біз оларды микрофондардың орнына қоюға болатын құлаққаптарға (құлаққаптарға) қолданатын болсақ, яғни. қайтадан тікелей есту арналарына енсе, онда біз қабылдайтын дыбыс көздің негізгі дыбыс өрісіне сәйкес келеді және оның көзін 3 өлшемді кеңістікте локализациялау үшін барлық қажетті ақпаратты қамтиды.

Бинауральды дыбыс жүйелерін жасау бойынша эксперименттер адам басына еліктейтін арнайы манекеннің көмегімен жүргізілді және бүгінгі күнге дейін жалғасуда. Бұл бағытта айтарлықтай жетістіктерге қол жеткізілгенін айта кету керек. Мысалы, биноуральды дыбысты жаңғырту схемасы арқылы тыңдаушының дыбыс көздерін 3 өлшемді кеңістікте локализациялау мүмкіндігі айтарлықтай артады, «болу әсері» деп аталатын күшейтіледі, бұл үйдегі ойын-сауық жүйелеріндегі біздің мақсатымыз болып табылады. .
Дегенмен, сіз ойлағандай, бәрі соншалықты тегіс емес, әйтпесе біз әдеттегі стереофония мен көп арналы үй кинотеатры жүйелерін ұмытып кеткен болар едік.

Біріншіден, барлық адамдар әртүрлі және олардың барлығы бастың, дененің, жүрекшенің және т.б. пішіні бойынша ерекшеленеді, сондықтан «жасанды бас» көмегімен жасалған жазбалар орташадан жоғары, және бұл кейде біздің санамызды шатастыруға жеткіліксіз. ми және үш өлшемділік елесін жасайды.

Екіншіден, біз сигналды тікелей «жасанды бастың» есту арналарында тамаша жазуды жасасақ та, біз жазылған сигналдарды нақты тыңдаушының есту арналарында тікелей қайта жасай алмаймыз.

Үшіншіден, дыбысты дәл жаза алатын және шығаратын жабдық жоқ (кез келген жабдық өз өзгерістерін жасайды және бұл жағдайда ең кішкентай нюанстар маңызды).

Ақырында, көпшілігі құлаққаптарда музыка тыңдауды ұнатпайды, бірақ айтарлықтай ыңғайсыздықты сезінеді. Бұл ыңғайсыздық, атап айтқанда, жоғары сапалы жабық типтегі студия немесе Hi-Fi құлаққаптарын пайдаланған кезде біздің жүрекшелер бастың үстіне басылады және бұл позиция олар үшін табиғи емес, бұл азаюына әкеледі. кеңістікті қабылдаудың дәлдігі және тез шаршау.
Бинауральды дыбыстық жүйелердің кең таралуына олар үшін жазбалар, әрине, ерекше түрде жасалуы керек (тұрақты стерео жазбалар жұмыс істемейді, өйткені олар кеңістіктік локализацияға қажетті барлық ақпаратты алып жүрмейді). Негізінде мұндай жазбалар бар, бірақ олар өте аз және олар айтарлықтай қымбат, сондықтан оларды үйдегі ойын-сауық жүйелерінде пайдаланудың нақты мүмкіндігінен гөрі демонстрациялық материал ретінде қарастырған жөн.

HRTF функциялары

Бинауральды жүйелердің көмегімен 3 өлшемді дыбысты жазу және жаңғырту идеясы дыбыс өңдеу процессорларының пайда болуымен және жетілдірілуімен дамыды. Шынында да, адамның есту арналарына түсетін дыбыстық сигнал дыбыс көзі шығаратын сигналдың белгілі бір түрленуі (жиілік, фаза және деңгейде) есебінен алынады. Бұл түрлендіру орындалатын функциялар HRTF (Head Related Transfer Function немесе Head Transfer Function) деп аталады. Бұл функцияларды әдеттегі есептеу әдістерімен алу үшін тым күрделі екенін айтудың қажеті жоқ. Әдетте, бұл функциялар жоғарыда сипатталған манекендердің көмегімен дыбыстық сигналдың параметрлерін өлшеу арқылы эксперименталды түрде алынады.

Көптеген эксперименттер кеңістіктік дыбыстық жүйелерді әзірлеушілерге заманауи дыбыс процессорларында қолдану әсерлі нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік беретін кең көлемді деректер қорын жасауға мүмкіндік берді. Шынында да, егер сигналды өңдейтін дыбыс процессоры нақты уақыттағы HRTF көмегімен дыбыс сипаттамаларын есептеу үшін жеткілікті жылдам болса, онда ол жұмыс істейтін жүйе есту арналарында арнайы биноуральды жазбалар мен құлаққаптарды қолданбай-ақ 3 өлшемді дыбысты жасай алады. . Айтпақшы, HRTF сүзгілерінің кітапханасы KEMAR (Аудиторлық зерттеулерге арналған Knowles Electronics Manikin) деген мақтаныш атауы бар манекеннің көмегімен немесе арнайы «цифрлық құлақтың» көмегімен жасалған зертханалық өлшемдердің нәтижесінде жасалады.

Бір-бірінен бас тарту алгоритмі

Заманауи процессорлар құлаққапсыз жұмыс істеуге мүмкіндік береді және Crosstalk Cancellation деп аталатын алгоритмді қолдана отырып, әдеттегі динамиктерді пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл алгоритмнің мәні келесідей. Біз әдеттегі динамиктерге HRTF функцияларын қолданатын дыбыс процессорымен өңделген сигналды пайдаланып жатырмыз деп есептейік. Сондай-ақ процессорда қолданылатын функциялар дыбыс сигналдарының құлаққаптар емес, тыңдаушыдан алыс орналасқан дауыс зорайтқыштар арқылы шығарылатынын ескеруге мүмкіндік береді деп есептейміз. Дегенмен, мұнымен де біз қалаған нәтижеге қол жеткізе алмаймыз. Мәселесіз құлаққаптар оң құлаққа арналған сигналды осы құлаққа жеткізуге мүмкіндік береді және тек сол құлақ оны естімейді. Сол құлаққа арналған сигналмен де солай жасауға болады. Өкінішке орай, бұл әдеттегі дауыс зорайтқыштармен мүмкін емес. Сол жақ динамик шығаратын сигнал екі құлаққа да қабылданады - сол және оң және керісінше.

2 акустикалық жүйенің көмегімен белгілі бір нүктеде орналасқан виртуалды дыбыс көзін тыңдаушының сол жағында орналастыру қажет делік. Егер бұл көздің дыбысы құлақтар арасындағы қашықтыққа баламалы қашықтыққа бөлінген екі микрофонмен жазылған болса, онда оң құлақ алдымен сол жақ динамиктен айқаспалы сигналды, содан кейін ғана пайдалы сигналды естуі әбден мүмкін. дұрыс. Хаас эффектісіне байланысты (немесе басқаша басымдық әсері), бұл жағдайда оң жақ бағанның пайдалы сигналы толығымен еленбейді. Айтпақшы, Хаас эффектісі мынада: уақыт бойынша аздап бөлінген бөлек дыбыс импульстарынан тұратын аудио ақпарат пакетін өңдеу кезінде біздің миымыз көзге бағытты есептеу үшін тек бірінші импульсті пайдаланады, барлық кейінгі кеңістіктік координаттарды жатқызады. бір.

Жоғарыда талқыланған жағдайда тыңдаушыға тек сол жақ (яғни, жазылған виртуалды көзге ең жақын) динамик естіледі деп көрінеді. Бұл жағдайда кеңістіктік дыбыстық панораманы алу мүмкін болмайды, белгілі бір уақытты кешіктіру. Бұл кідіріс сол жақ динамиктен оң құлаққа келетін дыбыс оң динамиктен келетін «аралас» сигналмен фазадан тыс болатындай етіп таңдалады. Сонымен бірге олар бір-бірін бейтараптандырады және сол құлақ тек сол жақ динамиктен сигналды, ал оң құлақ тек оң жақтан ғана қабылдайды.

Көріп отырғаныңыздай, теория жүзінде бәрі өте қиын болып шығады, бірақ іс жүзінде екі акустикалық жүйені пайдаланып 3-D дыбысын жасау өте қиын міндет. Атап айтқанда, біз жоғарыда жазған барлық есептеулерді Sweet Spot (сөзбе-сөз - «тәтті нүкте») деп аталатын белгілі бір тыңдау аймағы үшін ғана жасауға болады. Тыңдаушы осы аймақтан кеткен бойда, Crossstalk Cancellation алгоритмі табиғи түрде жұмысын тоқтатады, өйткені қажетті сигналдар енді фазадан тыс келмейді. Әрине, көп нәрсе дыбыс шығару жолының ерекшеліктеріне және ең алдымен акустикалық жүйелерге байланысты.

Көптеген өндірушілер әлі де орташаланған (көп адамдар үшін қолайлы) HRTF функцияларын пайдалана отырып, жеңілдетілген 3-D дыбыс құрастыру алгоритмдерін пайдаланумен шектеледі. Өкінішке орай, нәтижесінде жасалған дыбыстық сурет өте орташа болып шығады немесе мүлдем жұмыс істемейді.

Қабырғаларды шағылыстыру жүйелері

Виртуалды дыбыстық ортаның әсерін жасау үшін дыбыстық сигналды күрделі процессорлық өңдеуді орындаудың қажеті жоқ. Аудио жүйелердің көпшілігінің дыбысты көрсететін беті - қабырғалар, едендер және төбелер бар жабық бөлмелерде жұмыс істейтінін пайдалана аласыз. Дәл осы принципті, мысалы, алдыңғы және орталық арналарды, сондай-ақ орналасқан жалпақ NXT дыбыс панельдерін дыбысты қамтамасыз ететін осы компания үшін дәстүрлі UniQ модулінен тұратын дауыс зорайтқыш жүйесін шығарған KEF ағылшын компаниясы қолданады. динамиктердің бүйірлерінде және артқы арналардан дыбыс шығарады. Динамиктердің тыңдау күйіне және бөлме қабырғаларына қатысты дұрыс орналасуымен бөлменің қабырғаларынан шағылысқан артқы арналардың дыбысы тыңдаушыға алдыңғы жақтан емес, бүйірден келеді, осылайша сенімді орта.

Тек процессорлық жүйелер

Негізінде кез келген заманауи AV қабылдағыш виртуалды орта әсерін жасау үшін процессорды өңдеуді пайдаланатын жүйелерге жатқызылуы мүмкін. Бұл құрылғылардың барлығында дерлік екі динамик арқылы артқы әсерлерді имитациялау үшін қандай да бір алгоритм бар. Қызықты шешімді стильді дизайнерлік динамик жүйелерін шығаратын Audica неміс компаниясы ұсынды. Мысалы, біздің сынақтарымыздың бірінде 2 арналы виртуалды көлемді жүйе қатысты, бірақ ол 2 алдыңғы динамикті емес, алдыңғы және артқы динамиктерді пайдаланды. Бұл динамиктер көлденең орналастырылған (кәдімгі 5 арналы театр жүйелеріндегі орталық арна динамиктеріне ұқсас) және бірден бірнеше арнаны қосу мүмкіндігі бар (алдыңғы динамик үшін оң, сол және орталық және артқы динамик үшін сол және оң артқы) . Бұл ретте дыбыс шығарудың әрбір арнасы бір корпусқа бекітілген динамикалық бастардың жеке жиынтығын пайдаланады. Бұл динамиктерге кәдімгі AV қабылдағышқа қосылу қажет және одан әрі сынақ көрсеткендей, оларды дыбыс кеңістігін кеңейту үшін белгілі бір алгоритмдермен қолданған жөн.

Арнайы динамик конфигурациясы және өңдеуі бар жүйелер

Жоғарыда айтып өткеніміздей, әдеттегі дауыс зорайтқыштар арқылы дыбысты шығаратын жүйеге арналған HRTF функцияларының жиынтығын әзірлеу және қолдану өте күрделі міндет болып табылады. Осыған байланысты көптеген өндірушілер белгілі бір ымыраға барады, дыбысты жеңілдетілген алгоритм бойынша өңдейді, бірақ динамиктерді динамикке орнату үшін арнайы конфигурацияны пайдаланады.

Мысалы, Polk Audio негізгі виртуалды артқы сигнал динамиктердің бір жинағына беріледі, ал айқаспалы сөйлесу әсерін жою үшін түзету сигналы негізгі динамиктерден қашықтықта орналасқан динамиктердің басқа жинағына берілетін көлденең көлемді жолақ динамигін ұсынды. қашықтық шамамен адам құлағының арасындағы қашықтыққа тең.

Aleks Digital Technology алдыңғы динамиктердің үш жиынтығы мен динамиктердің ұштарында орналасқан екі бүйірлік динамиктері бар көлденең динамиктен тұратын жинақты пайдалануды ұсынды. Виртуалды орта әсері арқылы қол жеткізіледі аналогты өңдеудыбыс сигналы, ол фазалық ығысуларды манипуляциялау арқылы динамикалық бастардың белгілі бір жинағына қажетті сигналды жіберуге мүмкіндік береді.

Ең жоғары деңгейдегі электростатикалық дауыс зорайтқыштарды шығарумен танымал даниялық Final Sound компаниясы өте қызықты шешімді ұсынды. Соңғы жүйеде процессор өңдейтін дыбыс 2 фронтальды электростатикалық жүйеге беріледі. Өздеріңіз білетіндей, электростаталардың биполярлық бағыттық сипаттамасы бар. Оларға фазалық кідіріспен қосымша сигнал беру арқылы тыңдау бөлмесінің кез келген нүктесінде тыңдаушыны қоршап тұрған дерлік біртекті дыбыс кеңістігін алуға болады.

Цифрлық дыбысты өңдеу саласындағы көптеген жетістіктерімен танымал жапондық Yamaha компаниясы өте табысты болған дыбыс проекторларының бағытын дамытуды жалғастыруда. коммерциялық өнімәлемнің бірнеше елдерінде. Дыбыс проекторының идеясы - динамикалық бастардың көп санын бір дауыс зорайтқыш жазықтықта орналастыру. Динамиктердің әрқайсысының өз күшейткіші бар және фазалық манипуляцияны орындай алатын сандық процессор арқылы басқарылады.

Жақында біз стерео кинотеатрдың коммерциялық және үй кинотеатрлары әлеміне енгенін көрдік, енді ультра жоғары ажыратымдылықтағы 4K бейне жолда. Дыбыс кескіннен артта қалмайды: 3D Audio үй кинотеатрына келді, көрерменнің толық дыбыстық ортасы - тек көлденең жазықтықта ғана емес, үшінші өлшемде де. Бұл үшін ағылшын тілінде иммерсивті термин қолданылады.

Құдайдың дауысы және басқа аудио арналар

Auro-3D форматын 2006 жылдың мамыр айында Galaxy Studios бельгиялық компаниясы енгізді. жылы жазылған алғашқы негізгі фильм бұл формат, 2012 жылы Джордж Лукас түсірген Red Tails («Қызыл құйрықтар») таспасына айналды. Сол уақытта басым болған Auro-3D және Dolby Surround EX және DTS пішімдерінің арасындағы түбегейлі айырмашылық сол жазықтықта орналасқан дәстүрлі 7.1 арналарынан басқа әзірлеушілер үшінші өлшемді, яғни динамик жүйелерін орналастыруды ұсынды. (AC) тыңдаушының айналасында ғана емес, сонымен қатар үстіңгі жағында, екінші «қабатпен» алдыңғы динамиктерге және көлемді арналарға 30 градус бұрышта.

Форматтың одан әрі жетілдірілуі тағы бір «қабаттың» пайда болуына әкелді - тыңдаушылардың бастарының үстінде символдық түрде құдайдың дауысы («Құдайдың дауысы») деп аталды. Максималды сомаарналар (динамерлер санымен шатастырмау керек) бір уақытта 13,1-ге жетті, яғни ол сол кездегі 7.1 және 6.1 пішімдерімен салыстырғанда екі есе көп болды. Жоғарғы арналарды енгізу фильмнің саундтрегіндегі заттардың аудитория үстінен өтуі (тікұшақтың немесе реактивті истребительдің шуы), атмосфералық эффектілер (уылдаған жел, күн күркіреуі) сияқты бірқатар оқиғаларды дәлірек жеткізуге мүмкіндік берді. ).

Төбе тым төмен болса, акустика көрерменге тым жақын болады. Бұл жағдайда Dolby төбеден «шағылысқан» жұмыс істейтін арнайы динамиктерді пайдалануды ұсынады - компанияның пікірінше, нәтиже жақсырақ болады.

Объектілік тәсіл

Кино дыбыс индустриясының ең көне ойыншысы Dolby Laboratories өзінің жаңа Dolby Atmos пішімінде динамиктердің екі «қабатын» пайдаланады. Біріншісі классикалық схема бойынша тыңдаушының айналасында, ал екіншісі төбеде - сол және оң жақта жұпта орналасқан. Бірақ ең бастысы - саундтректерді араластыруға түбегейлі жаңа көзқарас. Кәдімгі арна бойынша араластырудың орнына студия «нысан» жазу әдісін пайдаланады. Режиссер дыбыстық файлдармен жұмыс істейді, үш өлшемді кеңістіктегі орынды, бұл дыбыстарды қай жерден, қашан және қандай дыбыс деңгейінде ойнату керектігін көрсетеді. Мысалы, қозғалып келе жатқан машинаның шуды қайта шығару қажет болса, онда режиссер пайда болу уақытын, дыбыс деңгейін, қозғалыс траекториясын, «заттың» дыбысы тоқтаған жері мен уақытын көрсетеді.

Сонымен қатар, дыбыс студиядан кинотеатрға жазылған тректер түрінде емес, дыбыс файлдарының жиынтығы ретінде келеді. Бұл ақпаратты процессор өңдейді, ол фильмнің саундтрегін әр уақытта нақты уақыт режимінде залдағы динамиктердің санын, олардың түрі мен орналасуын ескере отырып есептейді. Дәл калибрлеудің арқасында арналардың кез келген «әдеттегі» санына сілтеме жоқ және әртүрлі залдарда динамиктердің әртүрлі санын пайдалануға болады (әр зал жеке калибрленген және конфигурацияланған) - процессордың өзі қалай және қайда жіберу керектігін есептейді. оңтайлы дыбыс панорамасын алу үшін дыбыс. Бір уақытта өңделетін дыбыстық «нысандардың» максималды саны 128, ал бір уақытта қолдау көрсетілетін тәуелсіз динамиктердің саны 64-ке дейін.

Dolby Atmos дыбыс арналарының белгілі бір санына байланысты емес. Дыбыстық суретті процессор нақты уақыт режимінде «нысандардан» және фильмнің дыбыс инженері құрастырған «бағдарламаға» сәйкес жасайды. Бұл ретте процессор акустикалық жүйелердің нақты орналасуын, олардың түрі мен санын ескереді - мұның бәрі әрбір нақты бөлмені калибрлеу кезінде параметрлерде алдын ала тіркелген. Рас, үй кинотеатрында мұндай тәсілді қалай енгізуге болатыны әлі толық анық емес.

Кәсіби мамандар мен әуесқойлар

Коммерциялық кинотеатрларға енгізілгеннен кейін екі 3D аудио пішімі де ішкі нарыққа кіре бастады. Auro-3D сәл ертерек басталды, үй электроникасының бірнеше өндірушілері 2014 жылдың басында форматты қолдауы бар алғашқы процессорлар мен қабылдағыштарды ұсынды. Dolby Laboratories көп күттірмеді және өткен жылдың қыркүйек айының ортасында қымбат емес қабылдағыштарға негізделген өте қолжетімді шешімді ұсынды. Сонымен қатар, 2015 жылдың басында тағы бір ірі ойыншы, американдық DTS компаниясы өзінің 3D дыбыс пішімін жариялады - DTS: X (ол әлі күнге дейін белгілі, Dolby Atmos сияқты объектіге бағытталған және оған көптеген қолдау көрсетілетін болады. тұрмыстық электроника өндірушілері).

Сонымен қатар, коммерциялық және үй кинотеатрында кейбір аспектілерде айтарлықтай айырмашылықтар бар. Фильм роликтері өткеннің еншісінде қалды, ал фильмдердің сандық көшірмелері қазір кинопрокатта жалпы дерлік қолданылады. Фильмге саундтрек серверді жоғары бит жылдамдығы және қысу дерлік жоқ сандық аудио ағын ретінде «кетеді». Фильмдерді сақтайтын серверлер 16-ға дейін тасымалдай алады сандық арналармұндай деректер параллель.

Үй кинотеатры үшін ең танымал медиа - бұл Blu-ray дискі. Әдетте, ол екі ең танымал пішімдердің бірінде жазылған саундтректен тұрады - DTS HD Master Audio немесе Dolby True HD. Сондай-ақ ескі DTS және Dolby Digital кодектерінде 2.1 дыбысы (сол-оң және LFE) арқылы жазылған дискілер бар. Егер фильм жолы бастапқыда студияда 5.1 немесе 7.1 пішімінде жазылған болса, оны дискіге тасымалдау өте қарапайым, жалғыз айырмашылығы - сандық тасымалдаушының шектеулі сыйымдылығымен байланысты қосымша деректерді қысу. Бірақ жаңа Auro-3D және Dolby Atmos пішімдері кәсіби кинодан үй кинотеатрына ауысқанда қалай бейімделеді?

Үйге қайту жолы

Auro-3D үшін трансфер дерлік «біртексіз» болады. Егер фильм бастапқыда студияда 13.1 немесе 11.1 пішімінде жазылған болса, ол арналар саны тура бірдей Blu-ray дискілеріне тасымалданады. Артқы үйлесімділік үшін Auro-3D жоғарғы арналарды DTS HD MA кодектеріне «қосуға» болатын арнайы алгоритмді пайдаланады, ол ресми түрде максимум 7,1 арнаны қолдайды – мысалы, сол жақ жоғарғы арнаға арналған ақпарат сол жақ арнада инкапсуляцияланған. , жоғарғы орталық арнаға арналған ақпарат орталық арнаға инкапсулирленген және т.б. Егер ресиверде немесе процессорда Auro-3D кодектерін декодтау үшін қолдау болса, онда ол енгізілген ақпаратты «шығарады» және оны тиісті арналарға береді. Олай болмаса, ол жай ғана «қосымша» ақпаратты өткізіп жіберіп, деректерді кәдімгі 7.1 трек ретінде декодтайды. Осылайша, Auro-3D фильмі бар дискіні кез келген жағдайда кез келген заманауи ойнатқыш дұрыс оқиды және DTS HD MA қолдайтын кез келген процессорлар немесе қабылдағыштар таниды. Ал егер процессорда немесе қабылдағышта кірістірілген Auro-3D декодері болса, онда шығыс 9.1, 11.1 немесе тіпті 13.1 арнадан тұратын саундтрек болуы мүмкін. Сондай-ақ «upmixing» (upmixing) мүмкіндігі бар - Auro-3D-мен жұмыс істей алатын процессор тіпті қарапайым екі арналы стерео жазбаны қайта есептей алады, айталық, 13.1.

Auro-3D үш қабатты динамик орналасуын және дәстүрлі көп арналы дыбыс жазу тәсілін пайдаланады. Бұл тамаша қамтамасыз етеді кері үйлесімдіағымдағы форматтары және үй жүйелеріне тасымалдануы бар стандарт.

Үй кинотеатрындағы Dolby Atmos-пен жағдай әлдеқайда күрделі: процессор нақты уақытта айтарлықтай үлкен деректер ағынын есептейді және дыбысты тиісті акустикалық арналарға шығарады (белгілі бір қондырғыда қанша бар екенін ескере отырып). Қазіргі уақытта үйде пайдалануға арналған Dolby Atmos техникалық сипаттамалары 5.1.2-ден 7.1.4-ке дейінгі динамик конфигурацияларын пайдалануды ұсынады, мұндағы бірінші сан – «қалыпты» арналардың саны: сол-орталық-оң жақ-артқы, екіншісі төмен жиілікті әсерлер арнасы, ал үшінші – «жоғарғы» деп аталатын арналар (үстеме). Сонымен қатар, коммерциялық пайдалануға арналған жалғыз процессор (Dolby CP850) миллион рубльден асады, ал Atmos қолдауы бар үй қабылдағыштарының құны бар болғаны 30-40 мыңнан басталады. Дегенмен, тіпті ең қолжетімді үй ресиверлері үшін де декодтау және «жоғары араластыруға» қолдау жарияланады, бірақ мұның қалай жасалатыны толығымен анық емес.

Тағы бір анық емес мәселе - дыбыс өрісін дұрыс есептеу үшін барлық динамиктердің нақты орналасқан жерін білу қажет. Коммерциялық кинотеатрда бұл мәселе жабдықты калибрлеу арқылы шешіледі, бірақ біздің білуімізше, бұл мүмкіндік үй қабылдағыштарында қарастырылмаған. Бұл жағдайда үйде «фильмдегідей» толыққанды Atmos дыбысын алу мәселесі қалай шешілетіні әлі белгісіз. Рас, формат әлі өзінің соңғы мүмкіндіктерін алған жоқ. Бірнеше премиум процессор өндірушілері Dolby әзірлеушілері жасаған сигналды өңдеу өзгерістеріне байланысты Dolby Atmos қосылған жаңартуларды кейінге қалдырды. Осылайша, болашақ жаңартуларында Dolby белгілі бір динамик орны үшін дыбысты өңдеуге және/немесе жүйені калибрлеуге түзетулер енгізуі мүмкін деп болжауға болады.

Үйлесімділік мәселелері

Auro-3D дәстүрлі арна бойынша араластыруды пайдаланатындықтан, Dolby және DTS объектіге бағытталған аудио өңдеуді пайдаланғандықтан, бір пішімді екіншісіне түрлендіру мүмкін емес. Сонымен қатар, барлық форматтармен дұрыс жұмыс істей алатын үй кинотеатрын салу да оңай емес. Үйлесімділік мәселесі динамиктерді орнатуға қойылатын әртүрлі талаптарда жатыр. Dolby Atmos акустиканың екі «қабатын» пайдаланады, ал Auro-3D үшеуін пайдаланады. Dolby Atmos саундтрегін динамиктің Auro-3D бөлігі арқылы ойнатуға болады деп болжауға болады, бірақ бұл дұрыс болуы екіталай. Динамиктерді орналастыру талаптары екі пішім үшін де өте қатаң және біркелкі ауысулар үшін дәл позициялау сезімталдығын ескере отырып, бұл үй кинотеатрының дизайнерлері мен орнатушылары үшін қиындық тудыруы мүмкін (dts:X динамикті орналастыру туралы ақпарат әлі қол жетімді емес).

перспективалары

Dolby Atmos сипаттамасының барлық анық еместігіне қарамастан, бұл форматтың Auro-3D-ге қарағанда әлеуеті жоғары екенін мойындау керек. Біріншіден, жазбаға объектілі-бағытталған тәсіл дәстүрлі әр арналық тәсілге қарағанда перспективалы екені анық. Екіншіден, Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon сияқты компаниялардың AV қабылдағыштарының жаппай үлгілеріндегі Dolby Atmos қолдауы «базада» бар, ал Auro3D лицензиясы қосымша бағдарламалық құрал жаңартуы ретінде 199 долларға сатып алынуы керек. , бұл бюджеттік модельдер үшін байқалады.

Үй кинотеатрларын салуға арналған процессорлардың қымбатырақ сегментінде коммерциялық фильмдер нарығында жұмыс істейтін Trinnov Audio және Datasat Digital сияқты өндірушілер де барлық 3D аудио пішімдерін қолдау туралы жариялады. Олардың тәжірибесі үй кинотеатрына арналған Dolby Atmos-ты енгізуге өте пайдалы әсер етуі мүмкін: мысалы, Триннов өзінің процессорларын калибрлеу үшін бірегей үш өлшемді микрофонды пайдаланады, бұл кеңістіктегі әрбір динамиктің орнын дәл анықтауға және оны пайдалануға мүмкіндік береді. дыбыс өрісін одан әрі түзету үшін деректер.

Редакция мақаланы дайындауға көмектескені үшін avreport.ru журналына алғыс білдіреді.

қатысты барлық құқықтар бұл құжатавторға тиесілі. Осы мәтінді немесе оның бір бөлігін көшіруге автордың жазбаша рұқсатымен ғана рұқсат етіледі.

3D дыбыс дегеніміз не және ол туралы неге сонша пікірталас бар? «Үш өлшемді, кеңістіктік дыбыс» ұғымының адамның дыбысты екі құлақпен қабылдау қабілетіне қалай қатысы бар? Бұл сұрақтарды пайдаланушылар да, мамандар да жиі қояды. Өйткені, 3D концепцияларын (3D графикасы, 3D дыбысы) кеңінен қолдану бастардың шатасуы мен шатасуына әкеледі. қарапайым пайдаланушылар. Көбінесе бұл ұғымдар, жұмсақ тілмен айтқанда, мүлдем сәйкес келмейді, бұл оларды пайдалану мен дұрыс түсінуде қосымша келіспеушілік тудырады. 3D графикасы бұл мақаланың тақырыбы емес. Мұнда біз үш өлшемді дыбысқа тоқталамыз.

қатысты кеңістіктік дыбыс (3D дыбыс) бір немесе басқа нысанда жүзеге асыру компьютерлік технология, компьютерлік ойындарда немесе фильмдерде табиғи дыбыс беру, ойын ойнау немесе фильм көру процесінде толығымен иммерсивті сезімді қалыптастыру үшін қолданылады. Мәселенің бұл тұжырымы кәдімгі стерео дыбысты пайдалануды жеткіліксіз етеді. Бұл екі физикалық дыбыс көзінен тыңдаушыға келетін стереосигнал көлемді дыбысты қамтамасыз етпей, тек шынайы (физикалық) дыбыс көздері орналасқан жазықтықта ғана ойдан шығарылған (естілетін) көздердің орнын анықтайды. орналасқан. Айтпақшы, парадоксалды түрде «стереофониялық» шын мәнінде «үш өлшемді дыбыс» дегенді білдіреді (грек тілінен «stereos» - кеңістіктік, үш өлшемді, қатты). Осылайша, дыбыс көздері үш өлшемді кеңістікте болуы мүмкін болған кезде толық дыбыстық реализмді жасау үшін әдеттегі стерео сигнал жеткіліксіз. Сондай-ақ, көлемді дыбыс квадрафондық жүйемен қамтамасыз етіледі деп ойлау қателеседі (тыңдаушының алдында екі көз және артында екі көз). Өйткені, стерео жүйедегі сияқты, мұнда төрт көздің барлығы бір жазықтықта орналасқан, бұл сізге үш өлшемді дыбыстың толық сезімін жасауға мүмкіндік бермейді.

Жалпы алғанда, кеңістіктік дыбысты жүзеге асырудың үш негізгі жолы бар:

стерео базалық кеңейтім(Stereo Expansion) – бұрыннан бар стерео сигналды арнайы өңдеу және осылайша көрінетін дыбыс өрісінің кеңеюі (көздер арасындағы қашықтықтың кеңеюіне еліктеу);

дыбысты орналастыру(Positional 3D Audio) - көптеген бөлек дыбыс ағындарымен және олардың әрқайсысының тыңдаушының айналасындағы кеңістікте орналасуымен жұмыс істеу;

виртуалды (қиялдық) көлемді дыбыс(Виртуалды көлемді дыбыс) – физикалық дыбыс көздерінің шектеулі санын пайдалана отырып, шынайы дыбысты жаңғырту мақсатында дыбыс ағындарының белгілі бір санын пайдалану.

Мұның бәрі іс жүзінде нені білдіреді? Іс жүзінде бұл стерео базаны кеңейту әдісі салыстырмалы түрде оңай жүзеге асырылатынын және стереофоникада жиі қолданылатынын білдіреді. тұрмыстық техника. Әйтсе де, іске асыру қаншалықты жеңіл болса, әдістің өзі дыбыстың тек бір жазықтықта болуына байланысты біз елестететін мағынада «үш өлшемді дыбыс» сезімін бермейді. Сондай-ақ панорамалауды пайдалану жеткіліксіз. Панорама – сигнал жиілігіне қарамастан арналардағы сигнал деңгейін бақылау. Панорама физикалық көздер арасында (әрине, олармен бір жазықтықта) ойдан шығарылған сигнал көзін жылжыту елесін жасауға мүмкіндік береді.

Азды-көпті шынайы көлемді дыбыс жасау үшін түбегейлі басқа нәрсе қажет. Мұны анықтауға тырысайық.

Бір қызығы, бірақ барлық мәселе адамның есту аппаратының құрылғысында. Шынайы өмірде де дыбыстық сигналдарды дұрыс қабылдамауға және олардың кеңістіктегі орналасуын анықтауға байланысты қиындықтарға тап болуымыз соншалықты мінсіз емес екені белгілі болды. Мәселе мынада, біз бәріміз Жер планетасында өмір сүреміз және адам өмірінің барлық уақытында оның негізгі тамағы мен жаулары жерге параллель жазықтықта болған. Сондықтан бастың екі жағында орналасқан екі құлақ дыбыс көздерінің орналасуын тек көлденең жазықтықта (бинауральды эффект) анықтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, біз алдыңғы және артқы жақтан шыққан дыбысты өте нашар ажыратамыз. Адам құлағының (есту аппаратының) тік жазықтықта дыбыс көздерінің орналасуын бағалау мүмкіндігі де өте шектеулі. Сонымен қатар, тыңдаушының денесі, атап айтқанда, басы, құлағы және денесі дыбыс тербелістерінің таралуына кедергі болатыны белгілі. Денемен әрекеттесе отырып, дыбыс шағылысады, әлсірейді және бұрмаланады, бұл тыңдаушының түпнұсқаны емес, өзгерген дыбысты қабылдауына әкеледі. Мұның бәрі кеңістіктік дыбысты имитациялауда қиындықтар туғызады.

Біздің ішімізде не болып жатыр? Адамдардағы сигналды қабылдаушы құлақшамен жасырылған тимпаникалық мембрана болып табылады. Дыбысты қабылдау кезінде ми құлақ қалқанынан алынған сигналды декодтайды, дыбыс көзінің/дыбыстарының кеңістіктегі орнын дұрыс анықтау үшін оны белгілі бір жолмен түсіндіреді. Дәл осы пайымдау қазіргі кезде бар кеңістіктік дыбысты жасаудың барлық технологияларының негізі ретінде алынады.

Егер сіз есту аппаратының дыбысты қабылдау мүмкіндіктерінің максималды санын ескере отырып, дыбыс ағынын арнайы өңдеуді жасасаңыз, онда кеңістіктік дыбысты тек екі көзді (колонка немесе құлақаспап) пайдаланып та имитациялауға болады. . Айта кету керек, 3D дыбысын жасаудың кез келген алгоритмі белгілі бір түрде есту аппаратын «алдайтын», «оны жасауға мәжбүр ететін» белгілі бір күрделіліктегі сүзгілеу алгоритмдерін (дыбыс сигналының амплитудасы мен жиілігімен жұмыс істейтін) пайдалана отырып жүзеге асырылатынын атап өткен жөн. еститін нәрсенің тыңдаушының айналасындағы 3D кеңістігінде орналасқанына сенемін.

Осындай алгоритмдердің (әдістердің) бірі HRTF – Head Related Transfer Function. Бұл алгоритм арқылы дыбысты құлаққаптарды тыңдауға арналған тамаша 3D дыбысын беретін ерекше түрде түрлендіруге болады (бұл туралы түсініктеме төменде берілген). Айта кету керек, HRTF (бір немесе басқа түрде) бүгінгі күні көлемді дыбысты жасаудың көптеген қолданыстағы әдістерін құрудың негізі болып табылады. Дегенмен, біз HRTF туралы алгоритмдердің бірі ретінде айта бастағанымыз бекер емес, өйткені бұл алгоритм өзінің таза түрінде (бірақ барлық басқалары сияқты) жалғыз және тамаша емес. Мәселе мынада, HRTF әртүрлі тыңдаушылар үшін және оның үстіне әртүрлі бас позициялары үшін бірдей емес (егер біз құлаққаптар арқылы емес ойнату туралы айтатын болсақ). Әрине, барлық тыңдаушылар үшін теңдестірілген HRTF табудың жолдары бар, бірақ бұл тәсіл барлығына жоғары дәлдіктегі аудио тәжірибесін қамтамасыз етпейді, басын бұру мәселесін шешпейді. Сондықтан болар, HRTF стандарты әлі жоқ.

Әрине, егер тыңдаушының басына бекітілген құлаққаптар дыбыс көзі ретінде әрекет етсе, онда олардың тыңдаушы басына қатысты орналасуы басы қалай бұрылса да өзгермейді. Бұл жағдайда, жоғарыда айтқанымыздай, HRTF көмегімен жоғары сапалы кеңістіктік дыбысқа қол жеткізуге болады. Егер көздер, мысалы, екі динамик болса, онда басқа нәрселермен қатар, табиғи кеңістіктік дыбысты жасау үшін, атап айтқанда, әрбір физикалық көзден сигналдарды дұрыс түзету үшін тыңдаушының басының бұрылыстарын дәл қадағалау қажет. Сонымен қатар, құлаққаптар арқылы дыбысты ойнатқанда, әр арнаның сигналы тек сәйкес құлаққа жетеді, ал динамиктер арқылы ойнағанда, сигналдар араласуы мүмкін, нәтижесінде өзара сөйлесу пайда болады. Бұл кемшілік арнайы құрылғы - бифониялық процессордың көмегімен ішінара жойылады.

Сонымен, жоғарыда айтқанымыздай, динамиктерді дыбыс көзі ретінде пайдаланған кезде, тыңдаушыны дыбыс көздері арасындағы кеңістіктің белгілі бір аймағында қатаң түрде орналастыру қажеттілігі туындайды. Бұл аймақ тәтті нүкте деп аталады. Тыңдаушының кеңістіктегі орнын дыбыс көздеріне қатысты бақылау мүмкіндігі болмаған жағдайда, барлық басқа нәрселер тең болса, Sweet Spot тыңдаушының орнына қатаң шектеулер қояды. Бұл тыңдаушы «Тәтті нүкте» аймағынан шыққан бойда, көздер шығаратын дыбысты тыңдаушы кеңістіктік ретінде қабылдамайды дегенді білдіреді. Сондықтан, көлемді дыбыс технологияларын жасау кезінде әзірлеушілер Sweet Spot аймағын кеңейту мәселесіне тап болады.

Бірі тиімді әдістерБұл мәселенің шешімі тыңдаушы Sweet Spot аймағынан тәуелсіз болған кезде қосымша үшінші дыбыс көзін енгізу болып табылады. Үш арналы көлемді дыбыс жүйелері тұтынушылардың аудио және бейне жабдықтарында жиі қолданылады. Бұл әдістің көп арналы (үш, төрт немесе одан да көп) кеңейтімдері де бар.

Дегенмен, HRTF көмегімен үш өлшемді дыбысты енгізу проблемаларымен қатар, кез келген дыбысты жаңғырту жүйесінде басқа мәселелер бар. Мысалы, құлаққаптар фронтальды сигналдарды ойнатуға нашар төтеп береді. Құлаққаптарды пайдаланған кезде тыңдаушының басындағы дыбыстық сигналды локализациялау мәселесі, сондай-ақ стерео базаның шексіз кеңеюінің әсері бар. Әрине, бұл әсерлермен күресудің жолдары бар, бірақ бұл барлық мәселелерді шеше алмайды. Екі арналы жүйелер артқы жағынан нашар тыңдау тәжірибесін қамтамасыз етеді. Көп арналы жүйелерді жүзеге асыруда әлсіз жері сигнал көздерінің жеткілікті дәл орналасуының қажеттілігі болып табылады, өйткені мұны істеу жиі қиын. Сонымен қатар, бір жазықтықта дыбыс шығару мәселесі де бар.

Осылайша, шынайы жоғары сапалы кеңістіктік дыбысты жасау адамның есту аппаратының барлық ерекшеліктерін ескеру қажеттілігімен де, дыбыс көздеріне қатысты тыңдаушының орнын динамикалық бақылау қажеттілігімен де қиын. соңғысының дыбысты өткізу ерекшеліктерін ескере отырып. Сондықтан 3D дыбысын жасаудың қай схемасы мінсіз екенін айту қиын. Барлық қолданыстағы схемалар мінсіз емес деп айту оңайырақ және HRTF немесе басқа алгоритмдерге негізделген барлық 3D дыбыстық технологиялардың көптеген кемшіліктері бар, өйткені оны жасау мүмкін емес. әмбебап схема, естудің жоғарыда аталған барлық ерекшеліктерін, дыбыс көздерін және олардың тыңдаушыға қатысты орналасуын ескере отырып.

Анықтама үшін, HRTF кітапханаларын жасау үшін жасанды KEMAR (Knowles Electronics Manikin for Auditory Research) немесе арнайы «цифрлық құлақ» пайдаланылатынын атап өтеміз. Манекенді қолданған жағдайда өлшемдердің мәні келесідей. Микрофондар манекеннің құлағында орнатылған. Дыбыс манекен айналасында орналасқан көздер арқылы шығарылады, ал жазба микрофондардан жасалады. Нәтижесінде, әрбір микрофоннан жазба дыбыстың құлаққа бару жолында болған барлық өзгерістерді ескере отырып, манекеннің сәйкес құлағымен «естілетін» дыбыс болып табылады. HRTF есебі бастапқы дыбысқа және манекеннің «еститін» дыбысына негізделген.

Сондай-ақ, біз толыққанды кеңістіктік дыбысты жүзеге асырудың бір жағын ғана қарастырғанымызды айту керек. Ойындарды құру кезінде көлемді дыбысты «дұрыс» жаңғыртуға байланысты қиындықтармен қатар дыбыстың әртүрлі физикалық қасиеттерін (әртүрлі беттерден шағылысу әсері, дыбысты жұту және бұрмалау) дұрыс модельдеу мәселелері де бар. Бұл қасиеттерді сауатты жүзеге асыру тыңдаушының дыбыс кеңістігінің сезіміне де түбегейлі әсер етеді. Дегенмен, бұл мәселе негізінен әзірлеушілер ойындарға енгізген механизмдердің дәлдігіне байланысты. Жоғарыда талқыланған мәселеге келетін болсақ<донесения>пайдаланушыға үш өлшемді дыбыс (дәлірек айтқанда, оның жүйке жүйесіне), содан кейін ол шешілмеген күйінде қалады, өйткені үш өлшемді дыбысты жүзеге асырудың идеалды үлгілері әлі табылған жоқ.

Сіз компания туралы білесіз бе? Фраунгофер? Жоқ па? Және олар керек, өйткені ол өте танымал MP3 форматын ойлап табуға қатысады! Бәлкім, ол біздің планшеттеріміз бен смартфондарымызға жоғары сапалы көлемді дыбыс әкелетін өзінің соңғы технологиясымен танымал бола алатын шығар.

Жаңа Nexus 7 - Faunhofer жаңа технологиясын пайдаланатын бірінші құрылғы, ол фильмдерді компьютер арқылы көлемді дыбыста көруге мүмкіндік береді. кәдімгі құлаққаптар, немесе кірістірілген стерео үндеткіштер. Бірақ бұл неге соншалықты маңызды?

Кейбіреулер құлаққап арқылы бір нәрсені тыңдаған кезде дыбыстың тереңдігін анықтау өте қиын екенін байқаған шығар. Басқаша айтқанда, сіз естіген нәрсеңіздің қаншалықты алда немесе артта екенін айту қиын. Кейбір жағдайларда бұл планшетте фильм көру тәжірибесін сәл бұзуы мүмкін.

Бұл мәселені шешу үшін Фраунгофер Cingo технологиясын жасады, ол 5.1 аудио жүйелерінде қолданылатын көлемді дыбысты жасауға бағытталған емес.

Бұл қалай жұмыс істейді

Бұл жүйенің жүзеге асырылуын нақты өмірлік мысалмен түсіндірудің ең жақсы жолы. Көлік немесе теледидар сияқты әрбір дыбыс көзі әртүрлі қашықтықта орналасқан, әртүрлі беттерден секіреді және басқалардан ерекше бұрышпен құлағыңызға жетеді. Біздің бас пен құлақтың құрылымына байланысты беттерден шағылысудағы бұл шамалы кешігулер миға дыбыстың орналасуын түсінуге мүмкіндік береді, оған «тереңдік» береді.

Cingo шын мәнінде біз естіген нәрселерді қайталау үшін әртүрлі сандық сүзгілерді және басқа алгоритмдерді қолдану арқылы дыбыстың бірнеше арналары (көздері) үшін «сандық кеңістікті» жасайды. Бұл процесс «бинауральды дыбысты өңдеу» деп аталады, ол дәстүрлі өңдеу әдістерімен үйлескенде ең жақсы тыңдау тәжірибесін береді.

Android жүйесіндегі қолданба

Теориялық есептеулерден Cingo жаңа Android 4.3-те практикалық қолдануды тез тапты. Көлемді дыбыс технологиясы жаңа Nexus 7-де бұрыннан бар және кейінірек Nexus 10-да пайда болады.

Бірақ жалғыз Nexus емес. Cingo жоғары тиімділіктегі AAC (HE-AAC) аудио кодекін пайдаланатын кез келген Android құрылғысында жұмыс істей алады, өйткені ол портативті құрылғыларымыздағы бірнеше дыбыс көздерін басқаруға мүмкіндік береді.

Дегенмен, көлемді дыбыс тек бірнеше аудио арналары бар бастапқы файлдармен жұмыс істейді. Басқаша айтқанда, көлемді дыбысты есту үшін біз 5.1 дыбыстық қолдауы бар фильмді көруіміз керек. Яғни, бұл функция қарапайым аудио тректерде жұмыс істемейді.

Егер сіз бинуралық дыбыстың қаншалықты таңғажайып болуы мүмкін екенін білгіңіз келсе, онда мұнда сіз үшін сілтеме, ләззат алыңыз!

Және оның болашағы.

Бұл мақалада сіз VR жүйесінде дыбыс пен музыканы ойнату мүмкіндіктері, аудио мамандары қандай мәселелерге тап болатынын және оларды қалай шешуге болатынын білесіз.

«Нақты – сен түсінетін нәрсе»

Екінші әдіспен бәрі қарапайым: егер жағдай, кейіпкерлер және олардың әрекеттері шынайы болмаса, онда бұл әлемнің заңдары шындықтан басқаша. Өздігінен нақты нәрсені қайта жасау әлдеқайда қиын. Қиындық мынада: кейбір ойындарда немесе бейнероликтерде адам санасын осы иллюзиядан «тартатын» оғаш сәттер болады.

Ойын әзірлеушілері мен аниматорлары таңқаларлық алқап әсері деген гипотезамен таныс. Гипотезаның мәні мынада: тұлғаға ұқсайтын немесе әрекет ететін, бірақ бәрібір аздап басқаша болатын кейіпкер бізде қорқынышты немесе ұнатпауды тудырады. VR режиміндегі дыбысқа ұқсас нәрсе болады.

Көрнекі қабылдаудан айырмашылығы, құлақ арқылы біздің алдымызда қандай объект екенін анықтау әлдеқайда қиын. Сіз оның шамамен өлшемін және оған қатысты қашықтықты объект дыбыстар жасаған жағдайда ғана біле аласыз. Бізде әлемді қабылдаудың бай «есту» тәжірибесі бар болғандықтан, виртуалды шындықта ми салыстырады жаңа ақпаратбізбен шынымен не болып жатқанымен.

Бұл жағдайда адамның дауысы біз үшін ең «таныс» фактор болып табылады: сондықтан оның ойынның дыбыстық дизайнында болуы виртуалды шындыққа «есту арқылы енуді» айтарлықтай жеңілдетеді. Бірақ дауыс гуманоидтық кейіпкер сияқты «таңқалмас аңғар» әсеріне ұшырайды. Мысалы, дыбысты тым жоғары қысу біздің санамызда «сенімсіздікті» тудырады.

Төмендегі бейне миымыздың не істей алатынын түсінуге көмектеседі. Ми заттардың қозғалысы туралы барлық ақпаратты дыбыстық сигналдан ғана алады. Осы және келесі бейнелерді құлаққаппен және көзіңізді жұмып тыңдау ұсынылады.

Бұл бейнедегі дыбыс бинуральды жазу әдісі арқылы жасалған: ол екі микрофон арқылы жүзеге асырылады, ал соңғы фрагмент құлаққаппен тыңдалуы керек.

Микрофондардың арнайы орналасуынан басқа, жазбаға нақты басты еліктейтін манекен немесе Джеклин дискісі (төмендегі суретте) деп аталады. «Бинауральды» және «стерео» ұғымдарын шатастырмаңыз. Кәдімгі стерео жазба құлақтар арасындағы қашықтықты және дыбыстың бас пен құлақтан шағылысуы - дыбыстың таралуына әсер ететін факторларды ескермейді.

Қазіргі виртуалды шындық дулығаларында бұл шарттар, өкінішке орай, ескерілмейді. Оның үстіне Project Morpheus және HTC Vive сияқты компаниялар құлаққапсыз VR гарнитураларын жеткізіп, тұтынушыларға өз жабдықтарын пайдалануды ұсынады. Oculus Rift фирмалық құлаққаптармен бірге жеткізіледі, бірақ оны да «жоғары сапалы» үлгіге ауыстыру керек.

Surround Sound 7.1 технологиясы бар құлаққаптар ойыншылар арасында өте танымал. Ойыншылар қауымдастығының Kotaku сайты ең жақсы ойын құлаққаптары үшін дауыс берді. ең көп танымал модельдербұл технологияны қолдайтын Astro A50 және Logitech G930 сымсыз құлаққаптары болып шықты. Басқаша айтқанда, қауымдастықтың өзі «жоғары сапа» көлемді дыбыс әсерінің болуын білдіретінін анықтады.

Сонымен, бинарлық дыбыс стерео дыбыстан ерекшеленеді. Стерео (2.0), өз кезегінде, көлемді дыбыстан (7.1) ерекшеленеді: Егер бинарлық және стереодыбыс арнайы жазу әдістерін қажет етсе, көлемді дыбыс әсеріне жету үшін дыбысты ойнату керек. көп саныдыбыс көздері. Бұл динамиктердің санына байланысты иммерсивті әсер жасалады.

Дегенмен, VR үшін, ең алдымен, батыру емес, дыбыстың «реализмі» маңызды. Бинауральды жазба 7.1 пішіміндегі гарнитуралар арқылы өңделсе, соңғы жазба тыңдаушының күткеніне сай болуы екіталай. Бұл стандартты әдістермен бұл мәселені шешу мүмкін емес дегенді білдіреді.

Ең бастысы - реализм.

Шынайы дыбысқа қол жеткізу үшін дененің кеңістіктегі орнын ескеру керек, сондай-ақ бас тасымалдау функциясымен (HRTF) өзара әрекеттесуін бақылау керек.

VR-де пайдаланушының басын кез келген бағытта жылжыту және жылжыту мүмкіндігі бар. Тиісінше, егер бас, дәлірек айтсақ, құлақтар өз орнын өзгертсе, онда кіріс дыбыстық сигнал да өзгеруі керек. Бинауральды жазба болып жатқан оқиғалардың тереңдігін баса көрсете отырып, виртуалды шындыққа ену әсерін күшейте алады.

Біз еститін дыбыстардан басқа – диегетикалық дыбыстар деп аталатын дыбыстардан басқа диегетикалық емес дыбыстар да бар: біз оларды күнделікті өмірде естімейміз, бірақ олар компьютерлік ойынның немесе фильмнің бөлігі болуы мүмкін. Мысал - фондық музыка немесе баяндауыштың сөзі.

Компьютерлік ойында дауыс пен музыканың қайдан шыққаны бізді қызықтырмайды. Басқа іс - виртуалды шындық. Диегетикалық емес дыбыстарды виртуалды әлемге сыйдыру үшін сілтеме объектілерін пайдалану қажет. Мысалы, баяндауыш радиода немесе телефон қабылдағышында сөйлейтін болса, логикалық көрінеді.

Музыкаға келетін болсақ, басқа да сұрақтар туындайды. Әрине, оны радиоқабылдағышқа байлауға болады, сонда дыбыс қайдан шыққаны анық. Бірақ бұл жеткіліксіз: одан шыққан музыка біркелкі емес естіледі.

Бірі мүмкін шешімдер- қолдану динамикалық қысубасс күшейтумен бірге «жақындық әсерін» тудырады. Төмендегі бейнеде Александр Дж Тернер бұл құбылысты мұқият қарастырады. Ол микрофон дизайнымен тығыз байланысты: динамик оған неғұрлым жақын болса, соғұрлым төменгі жиіліктердің шығысы жарқырап, дыбыс қанық болады.

Ойындарда көбінесе студияларда немесе басқа акустикалық орталарда жазылған композициялар қолданылады. Бұл кеңістіктер аспаптардың дыбыстары бөлмедегі дыбыстық шағылыстармен араласатындықтан дыбыстың «жандылығын» береді. Демек, консерваториядағы концертте музыканың жеке кеңістікке қысым жасауы немесе басып алуы сезілмейді. Керісінше, бізден алыста екенін сеземіз.

Дегенмен, VR «тым тірі» жазбаларды пайдаланбайды: дыбыстың қайдан шыққаны тыңдаушыға түсініксіз болады. Бұл мәселенің балама шешімі органикалық дыбысты бұзбау үшін музыканы бейтарап ортада кейіннен өңдеу арқылы жазу болады. Сондай-ақ стерео дыбыстан бас тартып, барлығын орталықтандырылған дыбысқа дейін азайту керек болуы мүмкін. Сіз оны сәл қысып, сосын оған эквалайзер параметрлерін қолдануға болады. Сонда музыка «сыртта» емес, «басымызда» ойнап жатқандай естіледі.

Реалистік әсерге айналадағы жағдайға назар аудармай баса назар аудару арқылы да қол жеткізуге болады. Мысалы, келесі бейнеде визуалды және дыбыстық шиеленіс бар. Айта кететін жайт, бұл жазбадағы диегетикалық дыбыстардың әсері диегетикалық емес дыбыстарға қарағанда күштірек және дыбысқа қарағанда күйге көбірек мән беріледі.

Дәл осындай тәсілдің тағы бір мысалы. Бірнеше дыбыстар сорапты және шиеленісті атмосфераны тудырады.

Осылайша, тым таза және ұқыпты бапталған дыбыс жасанды болып шығуы мүмкін. Сонымен қатар, егер ол «лас» болса да, бірақ шынайы суретті жасайды - қосымша дыбыс әсерлері немесе динамикалық орталардың көмегімен - тыңдау тәжірибесі әлдеқайда күшті болады.

Басқаша айтқанда, дыбысты мінсіз етуге тырыспаңыз. Тыңдаушы сол немесе басқа шығарманы жасаушы ойлаған эмоцияны сезінуі үшін оны барынша шынайы ету қажет.

Біз үнемі жаңа өнімдерді іздейміз және дыбыс туралы қызықты материалдарды зерттейміз. Жақында біз тақырыптық дайындықты бастадық