Объемный звук – это одна из вещей, ради которых люди посещают кинотеатры. Атмосферу там создают не только мягкие кресла и запах попкорна, но и аудиоколонки. Расставленные по всему залу, они играют таким образом, что зритель оказывается в самом эпицентре звука. И неудивительно, что многим хочется воспроизвести этот эффект у себя дома.
Домашний кинотеатр устроен аналогично: частью системы являются несколько фронтальных и тыловых динамиков. Однако приобретать огромную акустическую систему ради одного трехмерного звука решится не каждый. Большинство людей прекрасно уживается с простыми колонками для ПК и наушниками. А вот в наушниках, кстати, технология пространственного аудио реализуется не первый год.
Что такое пространственное аудио в наушниках?
Его еще называют виртуальный объемный звук. Человек способен воспринимать этот эффект за счет парного органа слуха: наличие двух ушей позволяет мозгу определять направление и источник звука. Например, если звук исходит справа, его сначала улавливает правое ухо, а через некоторое время левое. Разница по времени, конечно, мизерная, но ее достаточно, чтобы мозг безошибочно определил расположение источника.
Голова и плечи тоже участвуют в слуховом процессе: они влияют на перемещение звуковых волн. Анализируется вся информация в слуховом центре мозга, а конечный результат мы воспринимаем как нечто происходящее в определенной точке в пространстве и времени.
Перенести этот эффект на аудиоколонки несложно. Достаточно поставить в комнате несколько динамиков, и звуки будут исходить из разных мест, создавая тот самый эффект окружения.
Но в наушниках все иначе. Там излучатели располагаются в непосредственной близости от уха или прямо в нем. Возможностей у мозга остается меньше: он может разве что определить сторону звука – справа или слева. Но если добавить несколько динамиков на каждую сторону гарнитуры, получится так называемый истинный объемный звук. Такие модели существуют, они работают со стандартным ресивером от домашнего кинотеатра. Но у этого подхода есть свои недостатки. Во-первых, чашки наушников получаются большие и тяжелые. Во-вторых, при повороте головы наушники могут съехать, и тогда вся трехмерность потеряется.
Аппаратные недостатки истинного трехмерного звука в наушниках послужили поводом для создания виртуального объемного звучания. Оно достигается за счет передовых математических методов, сигнального процессора и программных алгоритмов.
По сути, происходит обман мозга: наушники заставляют его поверить, что звуки исходят из разных направлений.
Сама гарнитура или внешний цифровой сигнальный процессор воссоздают звуковые волны, которые наши уши и мозг воспринимают так, как будто их источники находятся в окружающем пространстве и действительно проходят через наши уши и тело. Если в устройстве реализован еще и трекинг головы, то 3D аудиоэффект будет сохраняться даже при движении пользователя.
Как работает технология пространственного аудио?
Для создания пространственного аудио требуется несколько компонентов. Из аппаратного обеспечения необходимы собственно наушники и сигнальный процессор. Он может находиться в самих наушниках, в источнике звука или быть внешним дополнительным устройством.
Что касается контента, он должен быть предварительно смикширован под аудиосистему с 3D-звуком. Большинство современных треков такую обработку получают, но многие старые аудиозаписи нет. В настоящее время пространственное аудио больше распространено в кино, чем в музыке.
Технология пространственного аудио имитирует путь звуковых волн вокруг человеческого тела. Это достигается одним из двух способов – путем сканирования ушей или с помощью физической модели головы.
При пространственном звучании источники звука интерпретируются не как неподвижные точки, а как объекты, которые могут двигаться и изменять силу.
В качестве реального примера можно привести машину скорой помощи. Ее сирена не только становится громче по мере приближения, но и меняет высоту звука. Для того, чтобы пространственное аудио создавало убедительный объемный звук, подобные изменения и эффекты должны происходить для каждого отдельного звукового объекта. Думаете, что пара наушников с этой задачей не справится? Послушайте на YouTube бинауральное аудио и сомнений не останется.
Для обработки такого эффекта нужна соответствующая вычислительная мощность. К счастью, в последние годы сигнальные процессоры стали намного дешевле, поэтому все необходимые вычисления реально выполнить в паре наушников или внешнем блоке. Тут кстати просматриваются различия в реализации разных технологий, например, Dolby Atmos и DTS Headphone:X.
Насколько необходимо пространственное аудио?
Технология, лежащая в основе объемного звука, довольно сложна. Есть ли у нее практическая ценность? Безусловно. Пространственное аудио создает правдоподобный эффект погружения. Но практическая ценность в каждом конкретном случае зависит от разных вещей.
Наушники с поддержкой пространственного аудио часто стоят дороже обычных из-за дополнительной вычислительной мощности и аппаратного обеспечения. Многие фильмы по умолчанию имеют звуковую дорожку с пространственным аудио, но к музыке это не относится. Лишь немногие потоковые сервисы (Tidal, Deezer и Spotify Hi-Fi) предлагают эту функцию и только для отдельных треков.
Реализация пространственного звука у разных компаний отличается. Есть Dolby Atmos, Apple Spatial Audio, Windows Sonic и другие. Некоторые из них могут оживить даже необъемный аудиоконент, но все равно до настоящего пространственного эффекта будет далеко.
Идеальный эффект объемного звука достижим только при наличии совместимых наушников и совместимого контента.
Интерес к пространственному аудио вполне понятен: каждому хочется не выходя из дома испытывать те же ощущения, что и в кинотеатре или на концерте. Но для начала необходимо решить, насколько вы готовы вложиться в качественный объемный звук. Расходов потребует не только покупка устройств, но и подписка на потоковые сервисы.
Пространственный звук не подходит для спортивных тренировок: сосредоточенность на физической активности помешает наслаждаться эффектами аудио. В автомобиле он тоже скорее всего будет отвлекать. Лучше всего можно прочувствовать объемный звук в спокойной обстановке.
Какие устройства поддерживают пространственное аудио?
Многие устройства с поддержкой пространственного аудио, являются флагманами с большим именем, например, наушники Sony WH-1000XM5, которые поддерживают Sony 360 Reality Audio на сервисах Tidal, Deezer и Nugs.
Способы реализации объемного звука часто несовместимы друг с другом. Например, если выбрать Apple AirPods Max, придется искать потоковые сервисы и контент с адаптацией под Apple. Dolby Atmos – более-менее общепринятый стандарт, который присутствует и в Apple Music, и во многих продуктах Samsung, включая Samsung Galaxy Buds Pro и Samsung Galaxy S22.
Собственная версия пространственного звука присутствует в некоторых игровых консолях и гарнитурах. PlayStation 3D Audio дает трехмерный аудиоэффект с любыми наушниками при использовании PlayStation 5. Некоторые игровые гарнитуры, такие как HyperX Cloud Flight S, также поддерживают объемное звучание.
Перед покупкой любого устройства обязательно проверьте, совместимы ли поддерживаемые типы пространственного звука с вашими наушниками.
Даже если ваше устройство и гарнитура поддерживают один и тот же тип 3D-аудио, все равно придется искать контент, обработанный с учетом этого конкретного стандарта. Проще всего придерживаться какой-то одной реализации объемного звука и создавать свою коллекцию на ее основе, а не перескакивать с одного на другое.
Источник: www.androidauthority.com
