domingo, 1 de noviembre de 2009

Holofonía


La holofonía es también llamada sonido 3D. No hay que confundirla con la estereofonía, la holofonía no consiste en el estéreo.

Existen métodos para engañar al cerebro, y hacerle ver de donde queremos que venga el sonido. Podemos trastear el archivo de audio y usar conceptos ILD y ITD:

ILD: Inter-aural Level Difference
ITD: Inter-aural Time Difference

Estos métodos en conjunto se llaman "La Teoría Duplex". Se basan en que tenemos dos oidos, y el cerebro es capaz de reconocer la localización de la fuente sonora a partir de la información que llega por cada uno. Esto es, el "Efecto Haas":

Si la información de la fuente sonora nos llega ladeada y no de frente, el sonido llegará antes a un oido que al otro, ya que para llegar al oido opuesto necesita dar la vuelta a la cabeza (ITD). Además, al haber atravesado mayor longitud del medio de propagación ha sufrido mayores pérdidas y llegará al segundo oido con un nivel sonoro más bajo (ILD). La cabeza se interpone en su camino creando así también una "sombra acústica" que atenúa aún más la señal.

El efecto Haas puede ser realizado digitalmente, y hacer llegar antes o después, con más o menos nivel, el sonido a cada uno de los canales por separado. El ITD se emplea para frecuencias menores de 1500 Hz, y para frecuencias mayores a esta, se utiliza solo en las envolventes, aunque su efecto es menos apreciable que para f<1500> 1500 Hz los sonidos son más agudos, y la alta frecuencia implica directividad, ya no son como los graves que son capaces de meterse en todos los rincones. Por ello, el uso del ILD en estas frecuencias es mucho más relevante.

Todo esto en realidad, aunque suena muy bonito fácil y chulo, tiene sus limitaciones de percepción, y la optimización recae en un sinfín de modelos y teorías más complejas donde se tiene en cuenta el efecto de filtrado de la cabeza, el torso, el pabellón auditivo, etc. y la recepción de varias fuentes sonoras en los mismos instantes de tiempo, donde se producen sumas de localizaciones. Además las características son diferentes para sonidos con diferente duración y contenido espectral. Buff, cuanta cosa.

En la Holografía todo este sistema anteriormente relatado, se elimina, simplemente realizando la grabación del sonido tal y como una persona la recibiría, después procesando la información mediante un algoritmo que haga las funciones que haría el cerebro con esa información. De esta forma:

El sonido se recoge a partir de un maniquí de medio cuerpo superior con micrófonos en los canales auditivos. La oreja y el oido de este maniquí han sido realizados a conciencia para simular a la perfección la recepción humana de los sonidos. ¿Y por qué medio cuerpo y no solo la cabeza? Como ya he contado antes, una de las implicaciones a tener en cuenta en nuestra recepción del sonido es el efecto de nuestro propio cuerpo. Nuestro torso también crea difracciones cerca del oido y absorciones del sonido. Todo debe ser lo más perfecto posible. Si que es verdad que hay algunos maniquíes que solo constan de cabeza. Este maniquí es normalmente llamado "dummy" aunque su verdadero nombre es Kemar. Las fuentes van realizando su labor desde el sitio donde quieren ser localizadas, y la naturaleza se encarga de que la señal llegue como debiera. Después se le aplica un algoritmo denominado 'Cetera' a la grabación para conseguir la implicación del cerebro. Ya tenemos nuestro sonido holofónico.

Ahora, a explicar una posible confusión, para crear el sonido holofónico es necesario dos micrófonos, uno para cada oido y después la salida por los altavoces o auriculares es diferente para los dos canales por lo que no hay un único canal monofónico como se explica en algunas páginas. Lo que pasa es que es diferente que el sonido estéreo porque en la estereofonía se utiliza el sistema HRTF (Head Related Transfer Functions), que es el explicado el comienzo de esta entrada del blog, mientras que en la holofonía todos esos pasos se realizan mediante la toma de sonido por medio del dummy (maniquí).

La holofonía fue desarrollada por Hugo Zucarelli en 1980. El famoso grupo de música Pink Floyd grabó un disco, "The Final Cut", donde utilizó el sistema de grabación holofónico.



Bien, ahora dejo un enlace con el ejemplo más conocido de holofonía, la barbería virtual (Virtual Barbershop). Es necesario escuchar holofonía con auriculares, tened en cuenta que el sonido ha sido ya preparado para que llegue directamente a vuestros oidos, no es apreciable mediante altavoces, o por lo menos no de la misma forma. Respecto a esto, existen unos altavoces holofónicos creados por Hugo Zucarelli que por lo poco que he podido leer, no han tenido mucho éxito. Aun así, es posible que la holofonía sea el futuro, o puede que no y salga algo todavía mejor y más novedoso, quizá salió demasiado adelantado a su tiempo y está a punto de tener su boom.

El caso es que seguramente el poco éxito de los altavoces holofónicos que habría significado un cambio en los sistemas de estereofonía, en los cines, en las casas, etc, viene del poco conocimiento de la holofonía por el público y del desarrollo que se está realizando en los sistemas 5.1, THX, etc.


Espero que os guste, si alguien encuentra errores en la entrada, sus explicaciones serán bien recibidas, al igual que al que conozca más información sobre la temática, sobretodo sobre el algoritmo cetera, del cual no he podido encontrar mucha información y resulta interesante.




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