Audio 3D

Enrique Alexandre (@e_alexandre)

Audición espacial: pistas de detección

• Diferencias interaurales:

• ITD (Interaural Time Differences)

• IID (Interaural Intensity Differences)

• Movimiento relativo cabeza-fuente

• Influencia fisiológica (HRTF)

• Percepción de la distancia (entorno anecoico)

• Influencia de la reverberación

ITD e IID

Efecto de la cabeza y torso

ITD e IID

• ITD parece actuar por debajo de 1 KHz

• IID parece actuar por encima de 1.5 KHz

• 90º azimuth:

• Atenuación a 3 KHz: 10 dB

• Atenuación a 6 KHz: 20 dB

• Atenuación a 10 KHz: 35 dB

• En sonidos reales existe energía en todo el espectro, lo que implica la actuación de ambas

0 ms 0.6 ms 1.5 ms 10 ms >40 ms

Efecto precedencia (Haas)

x y

z

a d

c

b e

Cono de

confusión

Cono de confusión

HRTFs

• Función de Transferencia fisiológica (HRTF, Head Related Transfer Function)

• Pabellón auditivo

• Torso, hombros, difracción en la cabeza, ...

• Canal auditivo, concha

• Plano medio (z-y): casi simétricas

• Plano frontal (x-z) y horizontal (x-y): asimetrías

• Frecuencias afectadas:

• Longitud de onda 8 cm: 4.3 KHz

• Longitud de onda 4 cm: 8.6 KHz

• Longitud de onda 2 cm: 17 KHz

Percepción de la distancia (entorno anecoico)

• La pista primaria es la intensidad de la fuente, que se corresponde en el oyente con la sonoridad (loudness) percibida

• Existe una dependencia frecuencial de la sonoridad percibida

• Otras pistas: coloración del sonido, asociaciones cognoscitivas

Atenuación a

10 m (dB)

Porcentaje de humedad

2

20 40 60 80

3

1

4

2 KHz

4 KHz

8 KHz

10 KHz

12 KHz

Percepción de la distancia

dBSPL

Distancia (m)

91

88

85

82

79

76

73

70 2 4 6 8

Anecoico

Primeras

reflexiones (ER)

ER+reverberación

Detección

ITD

Detección

IID

Información

frecuencial

Convergencia

ITD+IID por bandas de

frecuencia

Localización

espacial

Localización

espacial DEFINITIVA

Datos

visuales

Memoria

previa (cognoscitiva)

Datos de otros

sentidos

Movimientos

cabeza

Percepción espacial

Elevación 0º, azimut 0º

HRIRL

HRIRR

• 0 • 0.5 • 1 • 1.5 • 2 • 2.5

• x 10 • 4

• 15

• 20

• 25

• 30

• 35

• 40

• 45

• 50

• 55

HRTFs

Elevación 0º, azimut 45º

HRIRL

HRIRR

• 0 • 0.5 • 1 • 1.5 • 2 • 2.5

• x 10 • 4

• 10

• 15

• 20

• 25

• 30

• 35

• 40

• 45

• 50

• 55

HRTFs

Medida de las HRTFs

)(zSL

)(zHPL

)(zSR

)(zHPR

)(ˆ zSR

)(1 zHPR

−

)(ˆ zSL

)(1 zHPL

−

Presentación con auriculares

)(zSR

)(zSL

)(zLL

)(ˆ zSL

)(1 zLL

−

)(ˆ zSR

)(1 zLR

−

)(zLR

)(zHLL

)(zHRR

)(zHLR

)(zHRL

Presentación con altavoces

presentación con altavoces

Altavoces vs. Auriculares

ALTAVOCES AURICULARES

Ergonomía

Usuario “liberado” Incómodos tras un tiempo

No aislan al usuario Aislan al usuario

Requieren instalación Sin instalación

Calidad dependiente de la posición del oyente

Calidad independiente de la posición del oyente

Entorno acústico Sala preparada acústicamente Sala sin requisitos

AlgorítmicaCorrección diafonía

Canales independientesFiltros muy largos en posiciones alejadas

Altavoces vs. Auriculares

ALTAVOCES AURICULARES

Calidad obtenida

Experiencias espaciales muy realistas

Mejor forma de presentar el sonido en 3D

Muy sensible a la posición del oyente

Independiente de la posición del oyente

Las posiciones virtuales lejanas de las líneas de los altavoces

son difíciles de conseguirMuy versátil

Externalización y sensación de distancia sencillas de conseguir

Suelen generar sensaciones demasiado

cercanas