De comeback van 3D-geluid: wat is het en hoe werkt het?

38 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. 2D versus 3D
  3. 3. Hoe hoort een mens 3D?
  4. 4. Reflecties
  5. 5. 3D-geluid
  6. 6. Koptelefoon
  7. 7. Complex
  8. 8. TrueAudio
  9. 9. Gaat TrueAudio het worden?
  10. 38 reacties

3D-geluid

Nu duidelijk is hoe onze hersens aan de hand van de gegevens van onze twee oren bepalen waar geluid vandaan komt, is het bij het weergeven van 3D-geluid in feite een kwestie van het nabootsen van al deze effecten en zodoende dus onze oren voor de gek houden. De truc die daarbij in de regel wordt toegepast zijn zogenaamde Head Related Transfer Functions (HRTF). Door het effect van de IID, ITD, oorschelp en andere zaken als filter toe te passen op geluidsbronnen en daarmee een signaal voor het linker en het rechter oor te maken, kan geluid dat bijvoorbeeld van linksboven moet komen ook daadwerkelijk gaan klinken alsof het van linksboven komt.

Om de benodigde filters te bepalen is de afgelopen tientallen jaren veel onderzoek gedaan met behulp van echte oren van vrijwilligers en modellen van het menselijk oor. Om 3D geluid op te nemen plaatsten wetenschappers bijvoorbeeld kleine microfoontjes in de oren van echte mensen en in namaakhoofden. Door amplitude, tijdsverschil, faseverschil en spectrumaanpassing van de opnames binnen de twee oren te vergelijken met geluidsbronnen, konden voor alle punten in de 3D-ruimte om de luisteraar heen de juiste filterfuncties bepaald worden, de zogenaamde HRTF’s.

Wanneer een PC of game-console een bepaald 3D-geluid moet weergeven, wordt het geluid zoals dat door het object wordt geproduceerd vermenigvuldigd (voor de kenners: eigenlijk een convolutie) met de juiste HRTF voor het linkeroor en de juiste HRTF voor het rechteroor. Als beide signalen de juiste oren in gaan, lijkt het geluid daadwerkelijk uit de juiste richting te komen.

Uiteraard zijn de HRTF’s niet voor iedere persoon gelijk. Dit komt bijvoorbeeld omdat iedereen een andere vorm oorschelp heeft. Door onderzoek bij veel verschillende personen en oren is er echter een set “standaard” HRTF’s ontstaan, die bij iedereen een redelijk goed effect heeft.


Met 3D-modellen als deze is de afgelopen veel onderzoek gedaan naar de zogenaamde
Head Related Transfer Functions.


Onderzoek voor het bepalen van HRTF’s bij echte mensen, zoals in de jaren ’90 gedaan bij TNO.

0
*