La ambiofónica es un método de dominio público que emplea procesamiento de señales digitales (DSP) y dos altavoces directamente frente al oyente para mejorar la reproducción del sonido estereofónico y envolvente 5.1 para música, películas y juegos en cines en casa, PC para juegos, estaciones de trabajo o aplicaciones de monitoreo de estudio. Implementado por primera vez utilizando medios mecánicos en 1986, [1] [2] hoy en día varios fabricantes de hardware y complementos VST ofrecen DSP ambiofónico. [3] La ambiofónica elimina la diafonía inherente a la colocación de los altavoces triangulares estéreo convencionales y, por lo tanto, genera un campo sonoro binaural del altavoz que emula el sonido binaural de los auriculares y crea para el oyente una percepción mejorada de la realidad de las escenas auditivas grabadas. Se puede agregar un segundo par de altavoces en la parte trasera para permitir una reproducción de sonido envolvente de 360°. Se pueden usar altavoces envolventes adicionales para el ambiente de la sala, incluida la altura, si se desea.
En estereofónicos, el sonido reproducido se distorsiona por diafonía, donde las señales de cualquiera de los altavoces llegan no sólo al oído deseado, sino también al oído opuesto, lo que provoca un filtrado de peine que distorsiona el timbre de las voces centrales y crea falsos “reflejos tempranos” debido al retraso de sonido que llega al oído opuesto. Además, las imágenes auditivas están delimitadas entre los altavoces izquierdo (L) y derecho (R), generalmente colocados a ±30° con respecto al oyente, incluyendo así 60°, sólo 1/6 del círculo horizontal, con el oyente en el centro. El oído humano puede localizar el sonido desde direcciones no sólo en un círculo de 360°, sino también en una esfera completa.
La ambiofónica elimina la diafonía de los altavoces y sus efectos nocivos. Utilizando la ambiofonía, las imágenes auditivas pueden, en teoría, extenderse hasta los lados, a ±90° a izquierda y derecha e incluyendo el hemicírculo frontal de 180°, dependiendo de la acústica de escucha y del grado en que la grabación haya captado las diferencias de nivel interaural. (ILD) y las diferencias de tiempo interaural (ITD) que caracterizan la audición humana con dos oídos. La mayoría de los discos de dos canales existentes (LP y CD) incluyen datos ILD e ITD que no pueden reproducirse mediante el “triángulo” de altavoces estéreo debido a la diafonía inherente. Cuando se reproducen utilizando sistemas ambiofónicos, se revelan las verdaderas cualidades de dichas grabaciones existentes, con voces solistas naturales e imágenes más amplias, de hasta 150° en la práctica.
También es posible realizar nuevas grabaciones utilizando micrófonos principales con base binaural, como un ambiofono, [3] que está optimizado para la reproducción ambiofónica (compatible con estéreo), ya que captura y conserva el mismo ILD e ITD que uno experimentaría con su propios oídos en la sesión de grabación. Junto con las cualidades espaciales realistas, se conserva un timbre (color de tono) más correcto de los sonidos. El uso de ORTF , Jecklin Disk y micrófonos esféricos sin pabellón auricular (oído externo) puede producir resultados similares. (Tenga en cuenta que las técnicas de micrófono como estas, que están basadas en binaurales pero sin pabellón auricular, también producen resultados compatibles utilizando altavoces estéreo convencionales, sonido envolvente 5.1 y reproductores de mp3).
En 1981, Carver Corporation incorporó filtrado para intentar restar previamente la antidiafonía en su consola de control analógica Carver C4000 . Esto se llamó "holografía sónica". [4]
Uno de los primeros intentos de hardware para compensar la diafonía entre altavoz y oído fue aplicar un canal izquierdo ligeramente desfasado a un controlador separado en el gabinete del altavoz derecho, y viceversa. Polk Audio lo comercializó en 1982 como "verdadero estéreo" en sus altavoces de las series SDA-SRS, SDA1 y SDA2 [5] [6] mediante la licencia de la patente Carver Sonic Holography. [7]
En 1991, Roland Corporation lanzó Roland Sound Space, [8] un sistema que creaba un espacio sonoro 3D utilizando altavoces estéreo. Funcionó mejor para algunos oyentes que para otros. [ cita necesaria ]
La ambiofónica es una amalgama de nuevas investigaciones y principios psicoacústicos y tecnologías binaurales previamente conocidos. Este conocimiento ha permitido la grabación y reproducción de audio que se acerca al campo sonoro realista en los oídos del oyente, comparable a lo que uno percibiría en una sala de conciertos, una escena de una película o un entorno de juego. Este nivel de alta fidelidad no fue alcanzable hasta que se investigaron exhaustivamente los principios de la audición y la acústica humanas y se dispuso de PC asequibles con suficiente velocidad de procesamiento. En la Casa Della Musica de la Universidad de Parma, Italia, o en el laboratorio de escucha de Filmaker Technology, Pensilvania, EE. UU., se pueden comparar sistemas ambiofónicos, ambisónicos, estereofónicos, envolvente 5.1 2D y 3D híbridos de esfera completa para determinar las capacidades de estos métodos para transmitir la espacialidad y el color del tono de la percepción real. Los desarrolladores han proporcionado muchos artículos científicos y herramientas descargables para implementar la ambiofonía de forma gratuita para uso personal. [9]
Al reposicionar los altavoces más cerca unos de otros para crear un dipolo estéreo y utilizar el procesamiento de señales digitales (DSP), como el RACE gratuito (Recursive Ambiophonic Crosstalk Elimination) o un software similar, [10] la reproducción ambiofónica es capaz de generar imágenes auditivas amplias a partir de la mayoría de los CD/CD comunes. LP/DVD o MP3 de música, películas o juegos y, dependiendo de la grabación, restaurar la localización, espacialidad y color de tono realistas que han capturado. Para la mayoría de los sujetos de prueba, los resultados son espectaculares, lo que sugiere que Ambiphonics tiene el potencial de revitalizar el interés en la reproducción de sonido de alta fidelidad, tanto en estéreo como envolvente.
Además, la ambiofónica proporciona el uso opcional de la convolución de respuesta al impulso de una sala de conciertos u otro ambiente para generar señales de ambiente de sala para prácticamente cualquier número y ubicación de altavoces envolventes. [11] [12] Pero la ambiofonía no es para teatros, auditorios ni grupos grandes. La ambiofónica generalmente puede acomodar a más de un oyente, ya que uno puede moverse hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la línea que divide a los altavoces. Precisamente por el mayor nivel de envolvente a lo largo de esta línea, la pérdida de realismo cuando uno se aleja de la línea central es más dramática en el caso de Ambiphonics que en el estéreo. El área de escucha se puede ampliar con convolución ambiental, mediante la cual los altavoces envolventes imitan las contribuciones de las paredes de una sala de conciertos.
Los métodos ambiofónicos se pueden implementar en portátiles, PC, tarjetas de sonido, amplificadores de alta fidelidad e incluso en altavoces modestos con una respuesta de fase constante, especialmente en cualquier región de cruce. No se requieren grabaciones binaurales verdaderas (cabeza ficticia con pabellón auricular) ni seguimiento de la cabeza, como ocurre con la escucha binaural con auriculares. Los productos comerciales ahora implementan DSP ambiofónico, aunque también hay herramientas disponibles en línea para usar en PC. [9]
En la práctica, en su implementación más simple con dos altavoces, la reproducción ambiofónica desbloquea señales auditivas para imágenes de hasta 150° horizontalmente (azimut), dependiendo de las señales binaurales capturadas en las grabaciones estéreo existentes. Las grabaciones multicanal realizadas con conjuntos de micrófonos similares a ambiófonos para realizar grabaciones de DVD / SACD compatibles con 5.1 se pueden reproducir utilizando sólo cuatro altavoces (en los diseños ambiofónicos se evita un altavoz central). Teniendo en cuenta el "cono de confusión" del oído humano en cada lado, se ha medido un círculo completo de 360° de localización del sonido percibido dentro de ±5° del azimut de la fuente real, reproduciendo una envoltura espacial y un timbre realistas (contribuido por la procedencia direccional precisa de los primeros sonidos). reflexiones) de música, películas y contenido de juegos multicanal. [3] [13] [14]
Especialmente en el caso de contenido estéreo donde el ambiente se ha reducido intencionalmente (porque un nivel natural proveniente solo de 60° frontal se percibe como demasiado), se pueden producir señales adicionales para los altavoces envolventes utilizando una respuesta de impulso de sala medida, convolucionada en un PC con las dos señales del canal frontal. Para una reproducción ambiofónica completa, una PC puede proporcionar el DSP para cancelación de diafonía de 4 canales y cuatro o más (hasta 16 dependiendo de la PC) altavoces envolventes. [15]
El desarrollo de la ambiofónica es obra de varios investigadores y empresas, entre ellos Ralph Glasgal, fundador del Ambiophonic Institute; Dr. Angelo Farina, Universidad de Parma; Robin Miller, Tecnología cinematográfica; Audio de ondas; Dr. Roger West, Laboratorio de Sonido; Dr. Radomir Bozovic, TacT Audio; y Prof. Edgar Choueiri , Universidad de Princeton.