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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