Was bedeutet räumliches Audio? „Anhang: Eine umfassende Erklärung der räumlichen Audiotechnologie“

Der PHP-Editor Xiaoxin stellt Ihnen heute vor, was räumliches Audio ist. Spatial Audio ist eine Audiotechnologie, die mithilfe spezieller Kodierungs- und Dekodierungsalgorithmen echte dreidimensionale räumliche Effekte im Audio simulieren kann. Diese Technologie ermöglicht es Zuhörern, beim Hören von Audio die Entfernung, Richtung und Umgebung der Schallquelle zu spüren, wodurch das Eintauchen und die Wiedergabetreue des Audios verbessert werden. In dieser umfassenden Erläuterung der räumlichen Audiotechnologie stellen wir die Prinzipien, Anwendungen und Entwicklungstrends der räumlichen Audiotechnologie im Detail vor, damit jeder ein tieferes Verständnis dieses Bereichs erlangen kann.

Diese Woche veranstaltete Apple seine WWDC Global Developers Conference. Nach der Konferenz äußerten sich alle Medien grundsätzlich enttäuscht. Erstens wurde keine neue Hardware veröffentlicht und zweitens verliefen die Systemaktualisierungen mangelhaft. Bei den derzeit offenen Betaversionen von iOS 15 handelt es sich im Wesentlichen um Verbesserungen auf Softwareebene, und Android-Benutzer geben im Allgemeinen an, sie bereits vor vielen Jahren verwendet zu haben.

Derzeit ist das bildschirmübergreifende Interaktionserlebnis zwischen Mobiltelefonen, Tablets und Computern noch nicht implementiert, daher ist seine Wirkung noch nicht klar. Allerdings hat das Hongmeng-System in letzter Zeit diesen beispiellosen Effekt im Voraus hervorgerufen, der die Menschen nicht besonders schockiert.

Wenn Sie einen Lichtblick in dieser Entwicklerkonferenz finden möchten, ist es die weit verbreitete Anwendung der „Spatial Audio“-Technologie. In Zukunft wird es mehr Musiksoftware oder Videosoftware geben Hardware-Unterstützung wie Kopfhörer. Diese Technologie durchbricht ständig den Kreis und weitet sich in Richtung Android-Lager aus.

Heute sprechen wir über „räumliches Audio“.

Der Begriff „Spatial Audio“ wurde tatsächlich von Apple geprägt und sein Kern ist „Computational Audio“. Lassen Sie sich von diesen Substantivkonzepten nicht einschüchtern, sie sind sehr leicht zu verstehen.

Nehmen Sie als Beispiel die häufigsten Social-Media-Beiträge in unserem Leben. Menschen, die es wagen, die Originalbilder zu veröffentlichen, ohne sie zu bearbeiten, sind echte Krieger. Besonders bei Gruppenfotos kentert das Boot der Freundschaft leicht, wenn man die andere Person nicht ein wenig verändert oder sich einfach nur schön macht.

Einige Freunde hier sagen vielleicht, dass ich die Bilder nicht retuschiere, sondern sie einfach direkt nach der Aufnahme poste. Aber trotzdem sind die von Ihnen geposteten Fotos noch bearbeitet. Dies liegt daran, dass rechnergestütztes Sehen bereits ein wesentlicher Bestandteil unserer Mobilgeräte ist. Wenn wir Fotos machen, hat uns das Bildverarbeitungssystem bereits dabei geholfen, die Fotos zu schärfen, den Kontrast zu verbessern und den Himmel blauer, das Gras grüner und die Menschen dünner zu machen.

Auch wenn die Fotos, die wir machen, wirklich originell sind, werden die Bilder auf der Displayseite, also auf unseren Bildschirmen, dennoch verschönert. Computergestütztes Sehen ist so allgegenwärtig, dass es in uns ein Gefühl erzeugt, das von der Realität abgeleitet ist, aber eher der menschlichen Ästhetik als der Realität entspricht, auch wenn die Szene vor uns überhaupt nicht so ist.

Verglichen mit der rasanten Weiterentwicklung der Bildtechnologie wirkt der Ton zu traditionell. Abgesehen von der sogenannten Stimmveränderungssoftware, die für Unterhaltung und Unterhaltung verwendet wird, hat die Computer-Audiotechnologie schon lange keinen geeigneten Fensterzeitraum gefunden.

Bis Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung schnell populär wurden, bestand ihr Prinzip darin, Umgebungsgeräusche über das Mikrofon am Headset zu erfassen und dann eine umgekehrte Schallwelle im Inneren des Headsets auszusenden, um die Umgebungsgeräusche auszugleichen. Dadurch können wir den Ton im Kopfhörer klarer hören.

Mit der Entwicklung der Computer-Audio-Technologie können Geräte auch menschliche Stimmen genauer erkennen und nur den Teil der menschlichen Stimme verstärken, sodass wir während eines Anrufs kommunizieren können Der Klang ist klarer.

Einige Musiksoftware kann jetzt den gesamten Gesangsteil eines Liedes entfernen und nur die Begleitung behalten, oder im Gegenteil, nur den Gesang behalten und die Begleitung entfernen. Dies sind typische Anwendungen der Computational Audio-Technologie.

Apropos Kopfhörer: Sie haben einen fatalen Fehler: Sie können kein Präsenzgefühl erzeugen. Im Prinzip können unsere Kopfhörer nur Zweikanal-Stereoklang erzeugen und werden niemals mit dem 5.1- oder 7.1-Kanal-Sound-Surround-Effekt im Kino mithalten können.

Das aktuelle Panorama-Klangtheater ermöglicht es dem Publikum, den Klangeffekt eines über ihm fliegenden Flugzeugs deutlich zu spüren. Wie wird das gemacht?

Hier muss ich ein weiteres Wissen bekannt machen, nämlich wie unsere Ohren die Richtung von Schall unterscheiden.

Der Grund, warum wir klar beurteilen können, aus welcher Richtung das Geräusch kommt, liegt darin, dass wir zwei Ohren haben und die von beiden Ohren gehörten Geräusche unterschiedlich sind, was zu zwei Unterschieden führt. Der eine wird als Zeitunterschied und der andere als Schallpegelunterschied bezeichnet.

Um es ganz klar auszudrücken: Es handelt sich um eine Schallwelle, die von einer Schallquelle übertragen wird. Die Zeit, die es braucht, um unsere beiden Ohren zu erreichen, ist außerdem etwas unterschiedlich, da unsere Köpfe den Schall blockieren Von der linken und rechten Seite wird es Unterschiede geben, und diese beiden Unterschiede werden von uns verwendet, um die Richtung des Schalls zu bestimmen.

Wenn es immer noch schwierig ist zu beurteilen, neigen wir unbewusst den Kopf. Durch diese Aktion werden der Zeitunterschied und der Schallpegelunterschied künstlich vergrößert, was uns bei der Beurteilung hilft.

Der Durchmesser unseres Kopfes beträgt etwa 20 Zentimeter, was einer Schallwelle mit einer Wellenlänge von etwa 1500 Hz entspricht. Schallwellen unter 1500 Hz haben Wellenlängen, die größer sind als der Durchmesser unseres Kopfes, sodass sie unseren Kopf umgehen können und die Geräusche, die unsere beiden Ohren erreichen, sich gleich anfühlen. Deshalb haben niederfrequente Geräte wie Subwoofer keine Richtwirkung und können theoretisch überall aufgestellt werden, da wir die Richtung niederfrequenter Töne nicht bestimmen können.

Zu diesem Zeitpunkt stellt sich die Frage, wie beurteilen wir die Geräusche oben und unten? Stellen Sie sich vor, dass der Zeitunterschied und der Schallpegelunterschied zwischen Geräuschen, die von 45 Grad darüber und 45 Grad darunter kommen, genau gleich sind, aber wir können es trotzdem beurteilen.

Das liegt daran, dass wir Ohrmuscheln haben. Es gibt einen Grund, warum unsere Ohrmuscheln zu dieser seltsamen Form wachsen, anstatt ein glatter Trichter zu sein. Geräusche von oben und unten erzeugen unterschiedliche Reflexionseffekte in unseren Ohrmuscheln, und dieser Unterschied wird von uns genau erfasst, um die Geräusche von oben und unten zu beurteilen.

Interessierte Freunde können ein Experiment durchführen und einen Freund bitten, einen Schlüsselbund vertikal vor sich hin zu schütteln. Wenn Sie jedoch die Ohrmuschel einklemmen, ändern Sie ihre Form oder füllen Sie sie beispielsweise mit Plastilin aus. Obwohl die Ohren nicht verstopft sind, ist es für uns schwierig zu unterscheiden, ob der Schall von oben oder unten kommt.

Das erste, was die computergestützte Audiotechnologie, dargestellt durch räumliches Audio, erreichen muss, ist die Wiederherstellung der Fähigkeit unserer Ohren, Geräusche zu hören und zu unterscheiden. Wenn wir jetzt Kopfhörer aufsetzen, haben wir immer das Gefühl, dass der Ton von vorne kommt, egal aus welcher Richtung das Bild auf dem Telefon kommt. Das ist eigentlich kontraintuitiv.

Wenn sich im Headset ein Gyroskop befindet, können wir das Schütteln unseres Kopfes spüren, und computergestützte Audiotechnologie kann die relative Position unserer Ohren und des Bildschirms bestimmen und dann unterschiedliche Zeitunterschiede und Schallpegelunterschiede in unseren Ohren abspielen Ohren klingen und simulieren sogar den Effekt der Ohrmuschelreflexion. Diese Berechnung stimmt mit der Position des Mobiltelefonbildschirms überein und lässt uns fälschlicherweise glauben, dass der Ton immer aus der Richtung des Bildschirms kommt. Selbst wenn wir das Telefon hinter uns halten, haben wir das Gefühl, dass der Ton in den Kopfhörern kommt hinter. .

Was sind die Vorteile davon? Das ist das gleiche Gefühl wie beim Ansehen eines Films im Kino. Die Ausrichtung der Leinwand im Kino ist immer die Haupttonquelle und ändert sich nicht, wenn wir den Kopf schütteln. Dies entspricht auch eher der natürlichen Intuition. Jede Schallquelle befindet sich an ihrer ursprünglichen Position, und wir befinden uns einfach darin.

Man kann den x.1-Kanal-Effekt mit einem Kopfhörer erzielen. Das war in der Vergangenheit definitiv eine Übertreibung, aber jetzt, mit der Popularisierung der Computer-Audio-Technologie, ist dieser Effekt wirklich zu unseren Ohren gekommen.

Werden traditionelle Mehrkanal-Audiogeräte nicht ersetzt?

Weder noch.

Die Richtung des Schalls bestimmen zu können und qualitativ hochwertige Soundeffekte bereitzustellen, sind zwei verschiedene Dinge. Viele Menschen möchten einfach nur in Ruhe Musik genießen und nicht durch die Spatial-Audio-Technologie gestört werden. Im Vergleich zu den klassischen kabelgebundenen Kopfhörern zum gleichen Preis sind die aktuellen Kopfhörer, die die Spatial-Audio-Technologie unterstützen, in der Klangqualität deutlich unterlegen. Bei Film- und Fernsehinhalten ist das Gefühl der Präsenz oft wichtiger als die Tonqualität, und räumlicher Klang wird in dieser Hinsicht eine größere Rolle spielen.

Natürlich sorgt es auch für ein realistischeres VR-Erlebnis.

Obwohl es auf Algorithmen basiert, erfordert räumliches Audio derzeit noch bestimmte Software und Hardware. Kopfhörer, Videosoftware und Videoinhalte müssen räumliches Audio gleichzeitig unterstützen, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Die Welle des Computational Audio ist angekommen und die Welt, die wir hören, wird sowohl real als auch illusorisch sein.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas bedeutet räumliches Audio? „Anhang: Eine umfassende Erklärung der räumlichen Audiotechnologie“. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!