Sinteza valnog polja je virtuelna realnost za tvoje uši

wellenfeldsynthese fhi

Autor: Lukas Grundmann
Datum: 04.06.2014 u 16:00 h
Izvor: Motherboard

29. Novembra 1877 godine, Thomas Alva Edison ponosno je predstavio svoj fonograf koji je mogao da snima i reproducira zvuk. Inovacija ovog američkog izumitelja ne samo da je stvorila osnovu za modernu industriju gramofonskih ploča nego je slušatelja/icu naelektrisala i za jedan novi nadahnjujući svijet u kojem su zvukovi bili realistično reproducirani.

Približnost zvuka prve gramofonske ploče zvuku realnosti je za nas danas svakako upitna ali za tadašnje odnose je stvarnost reproduciranog zvuka bilo jedno fascinantno iskustvo što je – uzgred rečeno – bilo u potpunosti u skladu sa tada nadolazećom tendencijom stvaranja društva individualiziranih konzumenata.

Thomas Edison der Erfinder des Phongraphen

Nagluvi izumitelj Thomas Edison se i sam dreknuo „Hullooo“ i bio zadivljen kad je potom uz pomoć cilindra čuo vlastiti glas. Autentičnost zvuka je do dana današnjeg ostala jedno stalno i iznova aktualizirano obećanje svih muzičkih uređaja. Nakon mono i stereo standarda već odavno je u opticaju Dolby Surround kao standard za zapanjujući zvuk prostora. Dolby 4.0, 5,1, 7.1 ili 13.1 se razvija sa sve više kanala ipak najnoviji 3D sistemi zvuka više ne varaju naš sluh već stvaraju zahvaljujući svojim virtuelnim izvorima zvuka istovremeno vlastite zvučne prostore.

Uz pomoć malo matematike, fizike i 2000 zvučnika

Fizika sinteze polja zvučnog vala  je zasnovana na postupku iz 1988 godine, postupku koji je proveden na Tehničkom Univerzitetu u Delftu u Holandiji  i koji je u međuvremenu od strane Frauenhofer instituta Illmenau razvijan sve dok ova sinteza nije postala jedan upotrebljiv sistem. Postavka u Frauenhofer institutu raspolaže sa više stotina zvučnika i omogućava stvaranje jedne virtuelne zvučne realnosti kroz koju se slušatelj/ica slobodno može kretati i na svakoj tačci kretnje može čuti idealan zvuk.

Dobra stara mono reprodukcija iz prvih godina produkcije ploča mogla je prilično dobro da oslikava direktan zvuk, ipak, stereo je zvučnom valu obezbijedio jednu prostornu dimenziju. Reklame naprosto nisu dozvolile mirovanje u smislu stvaranja novih revolucija u oblasti vrednovanja prostornog zvuka, kao npr. u ovoj reklami iz 1970 godine.

Nesster FlickR Lizenz CC BY 2.0

Kod stereo zvučnika, uz pomoć dva zvučnika nastaje razlikom u trajanju i peglanju zvuka jedan fantomski izvor zvučnog vala. Psiho-akustičnim efektima, uho biva prevareno i zamišlja da je izvor zvuka u panorami između dva zvučnika. Surround sound je ovaj sistem samo unaprijedio tako što je dodavao sve više zvučnika obečavajući tako bolju lokalizaciju, postavku dubine i prostornost. Ipak zvuk prostora postoji i kod današnjeg na kanalima zasnovanog surrounda. Kao i ranije, na isti fol, uz pomoć fantomskog izvora zvučnog vala.

Kod ovih sistema tzv „slatko ćoše“ kao idealna pozicija za slušanje, koja se obično nalazi tačno na sredini između zvučnika predstavlja jedan veliki problem. U studiju je ona oduvijek osnova za svađe između inženjera zvuka i producenata.

Kao da oko vas kruži helikopter

Čak i ako sjedim u bioskopu, na strani, zvuk prostora je značajno lošiji nego onaj koji čujem ako sjedim na nekom mjestu bližem sredini. Još neugodnije postaje ako se krečem u prostoru jer se tada zajedno sa mnom kreče i izvor zvučnog vala. Ono što je izgledalo da se čuje iz sredine, čim napravim jedan korak lijevo, izgleda kao da je pomjereno u ljevu stranu.

3D audio systemi, kao postupak sinteze polja zvučnog vala obečavaju rješenje ovog problema. Oni ne funkcioniraju na principu varanja naše percepcije uz pomoć fantomskog izvora zvučnog vala. Umjesto toga sistem zvuka koji nastaje u Frauenhofer institutu virtuelnim izvorima zvučnog vala stvara jednu realističnu reprodukciju snimljene situacije i samim tim reprodukciju kompleksnih prostora.

Fraunhofer IDMT

Uz pomoć malo matematike i fizike virtuelni izvori zvučnih valova će biti kompjuterski proračunati i uz pomoć reprodukcije jednog odgovarajućeg sistema ozvučenja rekonstruirani. Kako bi ponašanje virtuelnih izvora zvučnih valova bilo što manje razlikovano od realnih, sinteza trebuje veliki broj zvučnika koji opasavaju cjelokupan prostor. Dakle u ove sisteme se uračunavaju i ugrađuju obično stotine zvučnika. U jednoj dvorani za slušanje Tehničkog Univerziteta u Berlinu stoji 2000 zvučnika (Mašallah).

Za svaki zvučnik jedan algoritam obračunava jedan individualni signal sa drugačijom jačinom zvuka i drugačijim vremenskim kašnjenjem. Kad se uključi cjelina, stvara se jedno fizikalno polje zvuka virtuelnog izvora zvučnog vala. U ovom – na objektu zasnovanom – postupku moguće je pozicionirati jedan virtuelni izvor zvuka, npr. u sredini prostora. Ovaj izvor zvučnog vala ostaje u sredini čak i onda kad se krečete u prostoriji. Još dok sam prije nekog vremena zajedno sa svojim kolegom razvijao jedan koncept za sintezu zvučnog polja, obojica smo primjetili da čak ni najbolja virtuelna realnost ne može biti savršena. Čak i kad je lokalizacija virtuelnog izvora zvučnog vala sasvim dobro funkcionirala i kad je zvučni val zaista izgledao kao da dolazi iz sredine prostora ipak su se čuli i zvučnici sa strane.

Prostori koji ne funkcioniraju prema pravilima realnosti

Mi smo se daleko manje interesirali za perfektnu akustičnu reprodukciju prostora i daleko više smo bili zainteresovani za stvaranje novih prostora koji neće funkcionirati prema pravilima realnosti. Mi nismo željeli imati sistem kako bi simulirali prostore, već za jedan performance uživo, tako smo prezentirali različite komade na  Konvenciji društva audio inženjera u Berlinu.

To da je svojevrsno zadovoljstvo imati veliki broj zvučnika oko sebe znali su i pioniri elektro-akustične muzike. Karlheiz Stockhausen je na svijetskoj izložbi u Osaki 1970 godine svirao za auditorijum kupole i to tako što je zvuk uživo dijelio na  50 zvučnika. Francois Bayle je na drugoj strani za potrebe prostorne reprodukcije kompozicija konkretne muzike oblikovao 1974 godine svoj acousmonium sastavljen od 80 različitih zvučnika.

Semitransgenic

Već odavno se 3D audio sistemi koriste prema principu sinteze polja zvučnog vala i to ne samo za  umjetničke svrhe već i u oblasti nauke kao i za prezentacije različitih preduzeća, koncerte uživo

i mutimedijalne opere.

Što se tiče bioskopa Dolby se već dugo kombinira sa atmosferskim šumovima čime nastaje jedan novi sistem koji se sve više približava – na objektu zasnovanom – postupku sinteze valnog polja.

Jedna preciznija refleksija realnosti čini 3D zvuk još uvijek prelaznom taktikom prema jednoj široj upotrebi. Tako Alek Sander, model i muzičar u svojoj reakciji na 3D Audio Show na Fashion weeku u Berlinu kaže: “Bilo je to nešto potpuno novo, bilo je zaista veoma autentično. Ja sam stvarno imao osjećaj da svud oko mene leti helikopter

Želiš li doživjeti ovu imerziju kod kuće? Ukoliko da, uskoro će to biti moguće i bez neophodnog sitniša i prostora za stotine zvučnika. Njemačka firma  IOSONO koja je u smislu komercijalizacije sistema sinteze polja zvučnog vala kao pionir odgovorna za mnoge navedene primjere primjene istog, donosi sintezu polja zvučnog vala u tvoju dnevnu sobu i samim tim zvuk približava tvom uhu u „narednom nivou realizma“ moći ćeš na primjer sa svojim playstation uređajem još dublje uroniti u virtuelne svjetove. Uskoro će biti moguće tapacirati kompletnu sobu papirnim zvučnicima

i pošto ionako svijet gledaš kroz virtual reality cvike, neće ti biti teško da uz pomoć softvera za 3D surround svoje slušalice zamjeniš 3D sistemom i tako si priuštiš 3D zvučni doživljaj.

Komentariši

Upišite vaše podatke ispod ili kliknite na jednu od ikona da se prijavite:

WordPress.com logo

You are commenting using your WordPress.com account. Odjava / Promijeni )

Twitter slika

You are commenting using your Twitter account. Odjava / Promijeni )

Facebook fotografija

You are commenting using your Facebook account. Odjava / Promijeni )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Odjava / Promijeni )

Povezivanje na %s