Endinsa't en les dimensions del so
2008/09/01 Urruzola Arrate, Manex - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Precisament, la separació de les oïdes a banda i banda del cap permet al cervell determinar l'origen del so. La sensació tridimensional del sistema auditiu depèn de la diferència de temps i amplitud de l'ona sonora que rep cada oïda. És a dir, mitjançant el processament individual de la informació de cada oïda i la comparació entre nivells i fases de tots dos senyals s'obté la localització espacial de l'origen dels sons. Així, el mateix so produït per una sola font sonora mai serà el mateix per a totes dues orelles, ja que les ones sonores fan un recorregut més llarg que el que està més prop de la font.
En concret, la diferència entre els senyals de totes dues oïdes és de 0,6 mil·lisegons: la velocitat del so en l'aire és de 340 m/s i la distància mitjana entre orelles és d'uns 20 cm. El cervell registra aquest retard temporal i explica en quina part del rostre s'ha produït el so. A més, l'estudi dels nivells acústics, les diferències d'intensitat i amplitud de les ones sonores que es recullen en totes dues oïdes facilita al cervell una localització exacta de l'origen de la font sonora en l'espai.
So estereofònic
És clar que l'objectiu dels sons reproduïts és que siguin cada vegada més semblants als sons reals. Al llarg dels anys s'han anat desenvolupant sistemes d'àudio tecnològics que simulen aquesta sensació de realisme per a l'oïda humana. Per exemple, en 1881 es va dissenyar el primer sistema estereofònic per a teatres. En el món de la música, el primer enregistrament estereofònic va entrar en els discos de venda en 1957. Fins llavors els enregistraments eren monoaurals, és a dir, monocanales. Aquests sistemes bufó produeixen un so similar a l'escoltat amb un només sentit i no donen la sensació espacial que ofereix l'estèreo. La millora va ser evident.
L'estèreo és el primer sistema bàsic que reprodueix la ubicació de les fonts sonores gravades. L'objectiu és aconseguir una major naturalitat en l'escolta dels sons gravats. Actualment, els discos compactes d'àudio, la majoria d'estacions de ràdio FM i alguns canals de televisió emeten senyals d'àudio en estèreo. Encara que el so estèreo pot tenir dos canals bufons independents, els senyals de tots dos canals solen estar relacionades.
El so estereofònic es basa en la diferència d'amplitud o intensitat del senyal que arriba a totes dues oïdes. Es calculen les amplituds o intensitats relatives de les fonts acústiques reals per a simular la representació espacial de la font virtual en una determinada ubicació. Per exemple, el cas més simple d'un sistema estèreo seria el d'un so que se sent en el centre de dues fonts: en aquest cas, el senyal hauria d'aparèixer en tots dos canals amb la mateixa intensitat. Si per contra es desitja que la font d'un so aparegui a un costat, la intensitat del canal en aquest costat hauria de ser major.
Multicanal
El mètode estereofònic és el més utilitzat per a representar sons en l'espai, però també el més bàsic. De fet, amb només dos canals, la sensació dimensional del sistema auditiu és molt limitada. Els sistemes sonors multicanal van generar importants millores respecte a l'estèreo. El disseny de la pista d'àudio consta de tres o més canals en aquests sistemes, per la qual cosa l'equip de música necessita almenys tres altaveus per a poder reproduir cada pista.
El so multicanal inclou diversos sistemes depenent del nombre de pistes i altaveus. Però tots tenen la mateixa estructura. De fet, tots els sistemes compten amb un altaveu a l'esquerra i a la dreta, així com un altre altaveu per a baixos o baixos, conegut com subwoofer. Subwoofer té com a missió fer sentir les freqüències d'àudio més baixes que no poden reproduir els altaveus tradicionals. A partir d'aquí es poden instal·lar més canals especialitzats en funció del sistema. Per exemple, el sistema de so multicanal 2.1 consta únicament de tres altaveus: dos canals a l'esquerra i a la dreta i el canal dels baixos. D'aquí el nom del sistema, 2.1: un altaveu de dos altaveus principals i baixos. En el sistema 3.1, per contra, s'afegeix un altaveu central que emet simultàniament els canals esquerre i dret, per la qual cosa 3.1: un altaveu de tres altaveus principals i baixos.
Sistema 5.1: So surround
El més conegut dels sons multicanales és, sens dubte, el sistema 5.1 conegut com a so surround. Es tracta d'un sistema de cinemes comercials i també de l'Home Cinema o de les instal·lacions de cinema per a la llar.
La distribució dels canals sonors es realitza de la mateixa manera en totes les sales: altaveu central en la part davantera, sobretot per a les veus; altres dos altaveus davanters a l'esquerra i a la dreta, per a la música i el so ambienti davanter; i els altaveus posteriors a l'esquerra i a la dreta, per al so ambienti posterior. Aquests dos últims són els canals surround o els que produeixen el so de cèrcol. És a dir, en total hi ha 5 altaveus principals, tal com indica el nom del sistema. A aquests cinc se suma l'altaveu o subwoofer dels baixos. Aquesta última porta una referència 0.1 en tots els sistemes i emet freqüències del rang 20-80Hz per a ressaltar els components de freqüència més baixos de la resta d'altaveus.
El conegut concepte de so surround va ser desenvolupat pels Laboratoris Dolby en 1982. Va ser el primer sistema de so envolupant per al cinema, pioner a crear una percepció psicoacústica tridimensional. Actualment aquesta tecnologia està molt estesa i s'utilitza també per a videojocs.
Existeixen altres sons multicanales com els sistemes 6.1 o 7.1. Procedeixen del sistema 5.1 i s'obtenen afegint un o dos nous altaveus en el revers, respectivament. Però no són tan coneguts, i fins ara aquesta tecnologia s'ha estès molt poc.
Holofonía
L'holofonía per a l'oïda és el que significa un holograma per a la visió: un simulacre auditiu tridimensional. En les oïdes s'utilitza un capçal amb micròfons omnidireccionals per a gravar holofónicas simulant les condicions auditives de la ment humana. L'objectiu és que en escoltar el cervell sigui capaç de detectar la posició de la font sonora.
El capçal d'enregistrament processa la diferència de temps i amplitud de l'ona sonora que rep cada oïda, recollint així la sensació tridimensional del so.
El resultat és apassionant. Prova d'això són les holofas que es poden escoltar en diferents llocs web d'Internet. Només fa falta tenir els auriculars a mà per a submergir-se en la profunditat de les tres dimensions del so. Però aquesta és el principal desavantatge de l'holofonía. La raó principal de l'escàs èxit comercial del so holofónico és que només es pot detectar amb auriculars. I davant aquesta barrera, el sistema 5.1 surround ha resultat molt més competitiu.
Tecnologia basca i innovadora
L'empresa donostiarra Auralia ha desenvolupat un nou concepte d'àudio: esc. Aquest producte reprodueix l'experiència auditiva que se sent en una sala de cinema en uns auriculars habituals. Amb l'èxit i la difusió del sistema 5.1, Auralia pretén oferir noves oportunitats a la tecnologia de la casa audiovisual mitjançant una senzilla adaptació.
El so d'envolupant obtingut en sales comercials o com Home Cinema requereix un total de sis altaveus ben situats. Però l'efecte envolupant de l'àudio es perd totalment quan es vol veure una pel·lícula fora d'aquests suports. En el cas de la televisió domèstica o l'ordinador, per exemple, es pot escoltar com a màxim en estèreo, encara que els actuals Dvds comercials conserven el sistema 5.1.
eSC és un sistema de programari que s'adapta a qualsevol televisor, videojoc, iPod o ordinador. Aquest nou programari adapta les 6 senyals d'àudio independents que conté el DVD a les dues sortides, creant a l'oïdor la sensació d'estar submergit en el centre dels sis altaveus que conté el sistema 5.1 a través dels auriculars convencionals. És a dir, es produeix un efecte envolupant total amb dos senyals d'àudio simples per a cada oïda. Per a això s'utilitzen tècniques de síntesi sonora virtual.
Els fenòmens auditius que es produeixen en la transmissió, transmissió i recepció del so es regeneren mitjançant ordinadors en la síntesi sonora virtual. Com l'oïda humana només té dos canals, per a cada canal es forma un model híbrid amb una ubicació virtual optimitzada.
Aquests fenòmens s'adapten posteriorment a les característiques espacials. És a dir, al model anterior s'afegeixen característiques a l'espai virtual anterior i posterior de l'oïdor mitjançant un tractament geomètric independent. És un procés complex aconseguir una sensació de contorn a través dels auriculars convencionals, però el resultat val la pena. Amb un senzill adaptador, sense necessitat de canviar el televisor o l'ordinador de casa, aviat podrem submergir-nos en les tres dimensions del so.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
