Новости науки 08.02.02. Новое достижение в области виртуальной реальности.

В конце прошлого года компании Sensaura была присуждена престижная награда британской Королевской академии инженерных наук. Английским ученым, работающим в этой компании, была создана технология, позволяющая создавать у слушателя практически полную иллюзию того, что источник звука расположен в произвольном месте, с помощью всего двух колонок.

Рис. 1. Создть иллюзию, что источник звука расположен сзади, с помощю двух колонок достаточно сложно.

Системы акустического позиционирования звуков вообще не новость, с помощью трех и более источников звука, расположенных определенным образом вокруг слушателя, и ранее удавалось добиться впечатляющих результатов (доказательством тому такие бленд-марки, как SRS, A3D и др.). Исследователям уже давно известна механика работы мозга, позволяющая определять расположение источника звука с помощью двух приемников (ушей). Приходящий из некоторой точки сигнал достигает правого и левого уха с определенной временной разницей, определяющейся положением источника относительно слушателя (элементарной разницей волнового хода между удаленными на различное расстояние от источника ушами). Одновременно обоих ушей достигает только сигнал, приходящий непосредственно спереди или сзади (в этом случае пути волн составляют собой равнобедренный треугольник - см. рисунок). Используя n > 2 колонок, расставленных друг относительно друга определенным образом, можно с относительной легкостью эмулировать сигналы, приходящие из произвольного места. Но каким образом отличить сигнал, приходящий спереди, от сигнала, приходящего сзади, если используются всего две колонки? Действительно, любой точке А (см. рисунок) можно сопоставить некоторую точку А', отличить которую от исходной слушатель не сможет (разность хода звуковых волн одинакова).

Английский исследователь Alastair Sibbald разработал технологию, позволяющую за счет использования физиологических особенностей слухового аппарата человека эмулировать произвольно расположенный источник звука всего двумя колонками. Известно, что отличить звук, приходящий спереди, от звука, приходящего сзади, нам помогают ушные раковины, биологически ориентированные на восприятие в первую очередь приходящего спереди звука. Звуки сзади, напротив, подвергаются некоторому искажению (вследствие дифракции волн при огибании ушной раковины). Alastair Sibbald разработал программное обеспечение, позволяющее моделировать эти искажения. Задержка сигнала от одного динамика относительно сигнала от другого динамика, в сочетании модельным искажением сигнала, дает возможность, используя два источника звука (обычную стереосистему), создавать иллюзию того, что звук приходит из заданной точки. Разумеется, при таком подходе возникают проблемы: "акустического приоритета" (эффекта Хааза - мозг реагирует только на первый из двух идентичных сигналов, приходящих друг за другом с разницей менее 40 мск) и нежелательных перекрестных наложений звуков от различных динамиков, для их устранения применялась специальная схема коррекции. Результатом проделанной работы является технология, позволяющая с высокой точностью эмулировать произвольное пространственное расположение источника звука. Впрочем, каждый при желании может убедиться в этом сам.

перейти к началу страницы