Claves del sonido virtual

Siguiendo con nuestro artículo sobre el sonido surround, mucha gente ha tenido la experiencia de sentarse en una habitación silenciosa, como por ejemplo un aula durante un examen, y escuchar como el silencio es roto por algo, como por ejemplo algo que se cae al suelo. Normalmente, la gente gira la cabeza de forma instantánea hacia el origen del sonido. Girarse en dirección a la fuente del sonido es algo casi instintivo – en un instante, tu cerebro determina de donde viene el sonido. Esto suele pasar incluso si solo puedes oír por un oído. La habilidad de una persona de localizar un sonido, viene del análisis cerebral de los atributos del sonido. Un atributo es la diferencia entre lo que oye el oído derecho y el izquierdo. Otro atributo es la interacción entre las ondas de sonido y nuestra cabeza y cuerpo. Juntos, estas son las claves que utiliza el cerebro para saber los orígenes de los sonidos que escuchamos.

Imaginemos que a alguien se le han caído algunas monedas en la habitación silenciosa mencionada antes. Al viajar el sonido en ondas físicas a través del aire – un proceso que lleva tiempo – llega a tu oído derecho una fracción de sonido antes de que llegue al izquierdo. Además de esto, el sonido es algo más leve cuando llega al oído izquierdo. Esta reducción en volumen es debido a la disipación natural de la onda de sonido y porque tu cabeza absorbe y reflecta un poco el sonido. La diferencia en volumen entre ambos oídos es la diferencia de nivel interaura (ILD). El retraso en el tiempo de diferencia interaura es el ITD.

Las diferencias entre tiempo y nivel, le dan una clara idea a tu cerebro si el sonido ha venido de la izquierda o de la derecha. Sin embargo, estas diferencias llevan menos información sobre si el sonido viene de arriba o de abajo. Esto es porque cambiando la elevación de un sonido, afecta el camino que toma para llegar a tus oídos, pero no afecta a la diferencia entre la parte frontal y trasera donde estás ubicado, y si solo estás apoyándote en las diferencias de nivel y tiempo. Esto es porque en algunos casos estos sonidos pueden producir ILDs e ITDs idénticos. Aunque los sonidos vengan de una localización diferente, las diferencias de lo que oyen tus oídos son los mismos. Los ILDs e ITDs son idénticos en un área en forma de cono extendiéndose desde el oído conocido como cono de confusión.

Los ILDs e ITDs requieren que la gente pueda oír por ambos oídos, pero la gente que solo puede oír por uno todavía pueden determinar el origen del sonido. Esto es porque el cerebro puede usar la reflección del sonido de las superficies en un oído para tratar de donde ha venido ese sonido. Cuando una onda de sonido llega al cuerpo de una persona, se reflecta de esa persona por la cabeza y hombros. También se reflecta de la superficie curvada de la parte externa del oído de la persona. Cada una de estas reflexiones hace sutiles cambios a la onda de sonido. Las ondas reflectadas se interfieren entre si, causando que parte de la onda se hagan más grandes o pequeñas, cambiando el sonido y la calidad. Esto se conoce como HRTF. A diferencia de las funciones comentadas anteriormente, la elevación del sonido o el ángulo en el que las ondas nos golpean, esto afecta a las reflexiones de la superficie del cuerpo. Las reflexiones son también diferentes dependiendo de si el sonido viene del frente o la espalda de tu cuerpo.

La función HRTF tiene un efecto sutil pero complejo en la forma de la onda. El cerebro interpreta estas diferencias en las formas de la onda, usándolas para encontrar el origen del sonido. Veremos en el siguiente artículo, como los investigadores han estudiado este fenómeno y lo han usado para crear el sonido surround virtual, Lo puedes ver pulsando aquí.

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