La reflexión y refracción del sonido

Como continuación de nuestro artículo anterior y en relación con el sonido surround virtual, la aurícula del oído de una persona tiene mucha superficie que puede reflectar las ondas de sonido. La mayoría de las superficies son curvadas, y algunas pueden direccionar el sonido hacia otras superficies en el oído, causando que la onda rebote más de una vez antes de llegar a la membrana del tímpano. Las interacciones con la cara de la persona, su cabeza, pelo y torso, es algo complicado también. Intentar aislar y medir cada una de las reflexiones manualmente, es prácticamente imposible. Por este motivo, los científicos han estudiado lo que se ha dado en llamar funciones de transferencia relacionadas con la cabeza (HRTF) usando fuentes de sonido, muchos micrófonos y programas de ordenador.

En algunos casos, los investigadores han adjuntado pequeños micrófonos a la superficie del cuerpo de los participantes. En otros, han usado maniquíes con apariencia humana designadas para representar de forma precisa la piel de una persona, los cartílagos y las proporciones del cuerpo. Uno de estos maniquíes es el KEMAR, que es un maniquí electrónico de para investigación acústica, y que ha sido usado en la investigación HRTF en laboratorios como MIT Media Lab. Estos micrófonos tienen una tarea – capturar sonido. Los ordenadores entonces pueden analizar sutilmente las diferencias de sonido con diferentes puntos de origen, o de una manera en que un único sonido interactúa con las diferentes partes del cuerpo. Finalmente, esta información es direccionada a un algoritmo o conjunto de algoritmos.

El algoritmo es esencialmente un grupo de reglas que describe la manera en que HRTF y otros factores cambian la forma de la onda de sonido. Aplicando el algoritmo a otra onda de sonido, cambia también la forma, dándola las mismas propiedades que tenía la primera onda después de que interactuara con el cuerpo de la persona. Los algoritmos como estos son el corazón de los sistemas surround virtuales, y ocurre de la siguiente manera:

• Los investigadores usan micrófonos para capturar y estudiar el sonido de unos altavoces surround 5.1. Normalmente, los investigadores incluyen oídos y cuerpos con diferentes tamaños y formas para ayudar a determinar la forma diferente que la gente tiene de percibir el sonido.

• Con la ayuda de un ordenador, los investigadores desarrollan un algoritmo que puede recrear este sonido.

• Los investigadores aplican este algoritmo del canal 5.1 a un sistema de dos altavoces, recreando un campo de sonido con la forma de un canal de altavoz 5.1 real, incluido el sistema que tiene para generar sonido.

En otras palabras, el proceso aplica ciertas características a la onda de sonido, engañando a tu cerebro a la hora de interpretar el sonido, aunque haya venido de cinco fuentes en lugar de dos. Aparte de las interacciones de las ondas de sonido con el cuerpo humano, los altavoces de sonido surround virtual usan un número de herramientas y técnicas para crea la ilusión de un canal de sonido 5.1. Algunos sistemas, particularmente los sistemas de procesamiento de sonido digital, físicamente reflectan ondas de sonido en las paredes de la habitación. En este caso, una parte del sonido parece venir de la parte de atrás porque está rebotando de la pared detrás de la cabeza. Sistemas como este suelen requerir que comentes las dimensiones de la habitación o calibrar los altavoces usando un micrófono. De otra manera, las reflexiones pueden ocurrir en los ángulos incorrectos o en los lugares equivocados.

En la próxima y última parte del artículo del artículo, veremos algunos de estos sistemas en más profundidad. Lo puedes ver pulsando aquí.

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