Тривимірний звук напевно є однією з найбільш актуальних тем, які хвилюють багатьох, що займаються моделюванням різних звукових процесів. Крім того, це і бурхливо розвивається сфера науки, розробки якої постійно намагаються увійти в наш побут.

Близько місяця тому я ознайомився з рядом матеріалів досліджень, що проводяться науково-дослідними лабораторіями та фінансуються NASA. Йдеться про результати ряду дуже цікавих експериментів, аналогів яким я ще не зустрічав.

Багато з них лише підтвердили мої думки щодо дуже важливих питань про звукові відчуттях людини і дали привід для роздумів. І тепер цю тему я можу висвітлити з повним знанням справи. Те, що було на рівні здогадок, отримало докази.

Ознайомившись з отриманої документацією, я зацікавився поруч графіків і вирішив застосувати деякі дані з них для своїх досліджень.

Отже, почнемо з того, що наші вуха - це цілий навігаційний прилад. Думаю, секрету в цьому ні для кого немає. Інше питання полягає в тому, що ліве та праве вуха по-різному чують, в результаті чого ми можемо більш повноцінно орієнтуватися в просторі.

Причому різниця в чутних частотах виникає на частотах трохи вище 1000 Гц. Тобто, якщо ми чуємо звук, то праве і ліве вуха сприймають деякі частоти з різною гучністю. Навіть якщо джерело розташоване прямо навпроти нас, різниця існує. Також можна говорити і про різниці фаз, що виникають на середніх і верхніх частотах при відчуттях правого і лівого вуха. Саме це і визначає наше сприйняття просторового положення джерела звуку.

І як не втриматися від досвіду. Я використовував стереофайл, утворений з монотрека, в результаті у мене був ідеальний центровий джерело (який сприймався в центрі). Після цього взяв програму з параметричних еквалайзером і став змінювати окремо параметри кожного з треків. Приклади ліній, виставлених мною, можна побачити на малюнку. В результаті я зміг позиціонувати звук в навушниках завдяки тільки одному еквалайзера!

Причому досить чітко було чутно позиціонування на 45, 135, 270 градусів щодо мене, чи то пак слухача.

Перш за все, для швидкого ефекту, я став користуватися простим графічним еквалайзером. Здалося, що позиціювання йде тільки за рахунок зменшення гучності. Але потім, узявши на озброєння параметричний еквалайзер, я зрозумів, що в моїх руках дуже потужний 3D інструмент, і в навушниках стало можливим змінювати положення джерела звуку з інших площинах. Причому, постійно змінюючи деякі величини значень амплітуди в спектрі частот 6-10 кГц, я отримував радикально нові позиції звуку.

3D вийшло простіше простого. Добре, але треба йти до кінця, і я поставив завдання сфокусувати звук перед собою, що, як мені здавалося, найскладніше в даному питанні. Виявилося, нітрохи. Голос Suzanne Vega став переді мною як укопаний. Для цього мені було достатньо правий канал підняти на частоті приблизно 2400 Гц, а лівий - 10000 і вище. Ви можете самі спробувати зробити приблизно те ж саме і зрозуміти, що застосовуючи одні й ті ж дії, але змінюючи при цьому канали, ви отримуєте різні відчуття. Тепер перейдемо безпосередньо до малюнків. Це ілюстрації результатів дослідів, проведених в університеті штату Вісконсін в 1988 році. Тут відображені відчуття людини правим і лівим вухами в залежності від локалізації джерела. Кожен малюнок відображає чотири різних позиції (0, 45, 135 і 270 градусів за годинниковою стрілкою).

Які вигоди можна з цього отримати? Просто спробуйте виставити еквалайзери по тих лініях, що намальовані. Установки для правих і лівих каналів повинні відрізнятися відповідно лініях амплітуди, показаним на малюнках.

На жаль, в моєму інструментарії не знайшлося Offset'а, який би робив фазировку по частотах. Але я поступив таким чином - зробив багато треків і попрацював з ними еквалайзером так, щоб від звуку залишилися тільки певні спектри частот, починаючи від середніх і закінчуючи високими, причому кожен діапазон відповідав окремому треку. В результаті, в моєму експерименті було задіяно по 24 трека на кожен канал. Кожному треку я присвоїв певне значення фази, відповідно до малюнків. Для правого і лівого вони, звичайно, відрізнялися. Картина стала вражати саме своєю більшою реалістичністю розташування джерела звуку.

Треба йти далі. Але розрахунки стали набагато складніше, оскільки з фазою змінилася амплітуда. В результаті, довелося попотіти і посваритися на себе нецензурно за те, що взяв 48 треків.

Отже, картина вийшла приголомшливою. Звук стояв рівно в тій позиції, яку я йому задавав.

Після цього я привніс деякі зміни. У мене ж були присутні тільки середні і високі частоти. Для цього я взяв вихідний файл і вирізав еквалайзером вищеназвані частоти. В результаті залишилися одні "низи". І, дійсно, панорамне становище "низького" треку не змінювало картини істотно. Положення джерела звуку залишалося незмінним.

Мої ж висновки з даних дослідів такі: локалізація джерел звуків не залежно від низьких частот, і на базі сучасного РС можна створювати віртуальні джерела звуку з заданими положеннями в просторі.

За сім залишаю Вас з роздумами.

Крістофер М. ІХІХО, [email protected]