В этой статье я хочу рассказать о новом способе получения иммерсивного звука, при помощи стереосистемы, который на мой взгляд, имеет весьма хороший потенциал и возможно, будет применён для киноиндустрии, а также в музыке.

На сегодняшний день, уже существует множество способов получения иммерсивного звука, которые весьма успешно применяются по всему миру. В основе, как правило, лежит система источников звука, расположенная вокруг слушателя, оборудование для его обработки и звуковой формат. Подробно останавливаться на описании принципов их работы я не буду, о них достаточно хорошо всем известно.

Метод, который по счастливой случайности мне удалось обнаружить, предельно прост и не требует больших финансовых затрат, а также сложных алгоритмов обработки звука.

Каджый из вас, наверняка сталкивался с надписью «наденьте наушники» при прослушивании бинауральных записей и это стало уже догмой. Я и сам всегда надевал наушники для аналитики получившейся бинауральной записи со своих самодельных устройств. Но однажды, я включил фонограмму с настенных колонок, не сказать что это студийные мониторы (JBL Stage A130), но тем не менее услышал артефакты в виде звука гуляющего в пространстве, почти как в наушниках, но со смещением. И тут в голову пришла идея, просто направить звук, также как и в наушниках, тоесть развернуть колонки под прямыми углами с левой и правой боковых сторон к голове. Сказать, что я был изумлён, ничего не сказать ! Позиция встала на свои места. Вспоминается знаменитый мем от Уральских пельменей - «А что так можно было ?!».

Далее, составил формулу. Это стереосистема класса Hi-Fi, с широкополосными динамиками развёрнутыми с боковых сторон на одинаковом расстоянии, а также одном уровне с головой слушателя. НЧ динамик или сабвуфер можно разместить где-нибудь в углу. И конечно, запись в бинауральном формате. Причём, качества не ниже Audio CD, то есть 16/44. Сам не однократно замечал потерю в позиционировании при переводе из WAV (24\48) в MP3 320. Хотя музыку в MP3 320 от Audio CD практически не могу различить.

формула
формула

1 - широкополосник прав. канал

2 - левый канал

3 - сабвуфер

4 - источник (ресивер\з.к.\усилитель)

5 - слушатель

6 - акустический фокус

Вот такая нехитрая схема получилась.

И про оборудование.

Существует два метода получения бинауральной записи:

  1. Натуральная, то есть запись с бинауральных микрофонов/стендов.

  2. Синтетическая - программный метод.

Что касается стендов, отдельно хочу сказать о необходимости использования не только анатомичной головы с ушами, но и торс. Причём, коэффициент звуковой проницаемости и отражения материалов должны соответствовать человеку. А из своих исследований, хочу добавить необходимость в демпфировании наружного входа в слуховой проход при помощи пучка из шерсти или волокон на основе арамида. Любой микрофон крайне не любит, когда его суют в какую-то раковину и начинает собирать все резонансы с окружающей его поверхности. Я долгое время не мог решить эту проблему, особенно она проявляла себя при записи акустической гитары на высокой ноте. Помог только пучёк в ухо ) .

микрофон PUI Audio AOM-5024L
микрофон PUI Audio AOM-5024L
демпфирование пучком войлока
демпфирование пучком войлока

Что же касается программного метода, он также хорошо известен и успешно применяется, например в видео играх. Но качество пока сильно уступает натуральной записи.

Теперь про реализацию в кинотеатрах, видеосалонах.

кинозал на примере реконструкции «Ленфильма»
кинозал на примере реконструкции «Ленфильма»
Кинозал Ленфильма
Кинозал Ленфильма

Что касается кинозала, я привёл готовую схему с сайта Ленфильм . Для бинауральной акустики, ширину зрительского ряда необходиму сузить, тем самым сократив мёртвую зону. Сами излучатели (тыловые исключить) вмонтировать в стены, и возможно опустить по высоте. Тут только эксперименты, для получения оптимального звучания для конкретного кинозала. Основным фактором, на мой взгляд, помимо бинаурального будет эффект Хааса, тоесть зритель будет слышать ближайшие источники звука. Шаг между колонками и диаметр диффузоров также необходимо рассчитать и проверить на практике.

Очень надеюсь, такой способ получит широкое распространение, в том числе в киноиндустрии. Появятся первые кинотеатры с бинауральным звуком. Преимущества вполне очевидны, это полноценный формат иммерсивного звука, что даст совершенно иные эмоциональные ощущения у зрителя, также низкие трудозатраты при кинопроизводстве и доступная стоимость оборудования.

И вместо тысячи слов, вот вам пара бинауральных записей с прототипа. Просто расставьте мониторы, как указано в схеме, и послушайте.

Комментарии (8)


  1. JahLive
    03.01.2024 18:34
    +1

    видел как то в журнале "Радио" стационарные наушники в виде двух динамических головок от телевизора жестко закрепленных на подголовнике кресла .


    1. 3DSound Автор
      03.01.2024 18:34
      +1

      Я не спорю, скорее всего метод получения звука, как в наушниках, ранее уже обсуждался и был материализован. Тут больше дело в психоакустике, а имено в бинауральном формате представления с внешней АС.


  1. dyadyaSerezha
    03.01.2024 18:34
    +1

    Так я не понял, крутой USB-кабель с золотыми штекерами и т.п. лучше обычного?


  1. SAeMon_DS
    03.01.2024 18:34

    Звучит пока что очень утопично. Даже в студийных условиях получение бинаурального звучания с мониторов уступает наушникам (проводил много экспериментов в своё время). Малейший сдвиг головы уже нарушает картину. А в кинотеатре в случае расположения спикеров по бокам кинозала бинауральная картина будет возникать только у того слушателя, у которого расстояние от головы до спикеров равное с точностью до сантиметра. Можно сместить акустический центр введением задержек в каналы, но создать много акустических центров - задача в известных мне условиях нереализуемая. И это даже я не говорю о необходимости полного акустического демпфирования помещения.

    Единственный способ создать бинауральный кинотеатр - выдавать наушники.

    Да и опять же - зачем? Иммерсивное аудио должно подразумевать под собой иммерсивное видео - то есть VR. Оно уже есть и прекрасно практикуется. С остальным прекрасно справляется Dolby Atmos.


    1. 3DSound Автор
      03.01.2024 18:34

      Здесь есть несколько моментов. С первым пунктом, пожалуй не соглашусь, так как сам неоднократно слушал с внешней АС и не ощущал разницы с наушниками. Смещение головы не настолько критично, что теряется вся панорама. Думаю, здесь важную роль играет размер излучателей, который напрямую влияет на зону фокуса и для кинозала его нужно рассчитать. Любая система объёмного звука, в том числе и Atmos подразумевает рабочую зону и чем ближе зритель к краю, тем больше потерь, это неизбежно. Но по сравнению с Atmos, придложенная модель гораздо более экономична и способна передать более реалистичную, бесшовную звуковую картину.


      1. SAeMon_DS
        03.01.2024 18:34

        Тут важно помнить, что бинауральный эффект напрямую и неразрывно связан с АЧХ и ФЧХ стереозвука. Именно поэтому он в полной мере проявляется в "свит споте" и стремительно (полагаю, в логарифмической прогрессии) падает при отклонении от него. Касательно экономичности - тоже спорный вопрос, поскольку намного проще (и менее ресурсоёмко) выставить программно звук в нужные каналы, чем обрабатывать его психоакустическим процессором (а для качественного погружения это должен быть достаточно мощный процессор) с учётом того, что в фильмах могут быть сотни аудиодорожек. Далеко не любой звук можно снять "головой". Иммерсивные кинотеатры существуют, но пока больше в формате аттракционов, как раз из-за сложности и дороговизны продакшна.


      1. SAeMon_DS
        03.01.2024 18:34

        У меня в доступе есть подведомственный мне кинозал. Не идеальный, конечно, но когда-то даже сертифицированный Dolby. После праздников притащу туда несколько АС и поэкспериментирую, в том числе с Вашими записями.


        1. 3DSound Автор
          03.01.2024 18:34

          Был бы вам очень признателен, у меня к сожалению, таких ресурсов нет. Если теория подтвердится практикой, будет очень здорово..