Vědci staví 3D „Audio Dome“ s tak vysoce věrnými reproduktory, které vám podvádí uši, že jste u zdroje
Vědci v Kanadě vybudovali pole reproduktorů, které může napodobit 3D zvukovou scénu s takovou věrností, že to z lidského ucha to zní přesně jako skutečná věc.
11-stopový (3,4 metry) reproduktorový systém audiodome, zřízený v uzavřené komoře v Ontariu, využívá pokročilé techniky audio vyplacení k vytvoření bohatých virtuálních zvukových polí, která simulují přesná umístění zvuků, jak byly zaznamenány-zvukově přepravují uživatele kdekoli ve světě.
V novém výzkumu vědci testovali reproduktorový systém na lidi, aby vyhodnotili jeho přesnost. Výsledky ukázaly, že audiodom by mohl simulovat zvukové scény s úrovní detailů, která byla nad hranicemi lidského sluchového vnímání. Vědci zveřejnili svá zjištění 15. dubna v Journal of Acoustical Society of America.
Výsledky prokázaly, že technologie Ambisonics by mohla být použita pro podrobnější výzkum toho, jak znějí zpracování lidského mozku, napsali vědci v článku.
Kopule dává vědcům schopnost „udržovat přísnou experimentální kontrolu a zároveň studuje lidské sluchové prostorové vnímání u typu komplexního, dynamického, trojrozměrného zvukového scény, které se zvukový systém vyvinul“ Co je židovskýpostgraduální student v neurovědě a hudebním poznání na Western University, Ontario, řekl v prohlášení.
Nová hranice pro simulaci zvuků ve 3D
Technologie prostorového zvuku existuje již nějakou dobu a často využívá jiné formy reprodukce zvuku, jako je jednokanálová prezentace (SC) nebo vektorové amplitudové posouvání (VBAP), aby posluchačům poskytovala pohlcující poslechový zážitek.
V jednokanálovém systému prostorového zvuku je prezentovaný zdroj zvuku omezen fyzickým umístěním každého reproduktoru v poli, zatímco VBAP se spoléhá na manipulaci s manipulací s trojicí reproduktorů v poli a vytvoří virtuální zdroj někde mezi nimi, aby se přibližoval původní polohu zvuku.
Podle studie však žádný z těchto systémů nemůže vytvořit přesnou virtuální zvukovou scénu v tak široké oblasti, jako je Ambisonic Panning.
Související: Samoficiální paprsky mohou dodávat zvukové vlny pouze do ucha v davu
Ambisonic Panning je technika zvukové reprodukce, která rozkládá 3D zvukovou scénu na řadu matematických funkcí, které popisují směr, tlak a rychlost každého zvuku.
Teoreticky má Ambisonic Panning také vyšší prostorové rozlišení než SC nebo VBAP, napsali vědci – ale má svá omezení. Bylo zjištěno, že systémy Ambisonic Panning Systems (ty s menším počtem kanálů) vykreslují zvukové zdroje způsobem, který je „rozmazaný“ nebo rozptýlený.
Audom dal vědcům šanci otestovat, zda by systém Ambisonic Panning s vyšším řádovým řádem mohl dosáhnout dostatečného prostorového rozlišení, aby byl vhodné pro experimenty, které studují sluch a vnímání lidského.
„Už jsme věděli, že některé chyby rekonstrukce byly teoreticky předpovězeny a potvrzeny simulacemi, ale nevěděli jsme, jak a do jaké míry by ovlivnily lidské vnímání zvukové polohy a identity,“ řekl Zargarnezhad.
Struktura se skládá ze čtyř duálních kanálových subwooferů a 91 reproduktorů uspořádaných v kupole, je umístěna v tlumívání zvuku, bez ozvěny, která poskytuje maximální kontrolu nad akustickým prostředím.
Pole reproduktorů Audodome je systém Ambisonic Panning devátého řádu (což znamená, že v systému používá 100 zvukových kanálů), které vědci zjistili, že bylo schopno reprodukovat „identitu a umístění mnoha běžných zvuků, včetně řeči, v prostorovém rozlišení, které je na úrovni lidské prostorové ostrovy, pokud není lepší.“
To znamená, že audiodom byl „dostatečný k zajištění toho, aby reprodukované zvukové scény přesně simulovaly skutečný svět,“ uzavřeli vědci.
Studie však zdůrazňuje jednu slabost v Ambisonic Panning. Pro zvuky s energetickými frekvencemi nad 4 kHz, jako je lidský vokální rozsahLokalizační narážky se zkreslily – což znamená, že informace, které pomáhají mozku určit, odcházejí zvuk umístění, se zdálo, že posluchače se zdály nesprávné.
Výsledkem bylo, že řeč, i když reprodukovaná „přesně“ byla poněkud degradována a místo toho zněla, jako by byla slyšet přes telefonní linku. Příspěvek proto doporučil použití reprodukce SC pro „naturalistické studie řeči“.
Vědci nicméně napsali, že Audiodome nabízí slibný pokrok pro výzkum toho, jak zněl náš proces mozku, a „klade základy pro budoucí experimenty na naturalistickém lidském sluchovém vnímání“.
