Ambiophonie - Ambiophonics
Ambiophonics ist eine öffentlich zugängliche Methode, die digitale Signalverarbeitung (DSP) und zwei Lautsprecher direkt vor dem Hörer einsetzt, um die Wiedergabe von Stereo- und 5.1- Surround-Sound für Musik, Filme und Spiele in Heimkinos, Gaming-PCs, Workstations oder Studio-Monitoring-Anwendungen. 1986 erstmals mit mechanischen Mitteln implementiert , bieten heute eine Reihe von Hardware- und VST- Plug-In-Herstellern Ambiophonic DSP an. Ambiophonics eliminiert Übersprechen, das der herkömmlichen „Stereo-Dreieck“-Lautsprecherplatzierung innewohnt, und erzeugt dadurch ein Lautsprecher-Binaural-Schallfeld, das Kopfhörer- Binaural- Klang emuliert und für den Hörer eine verbesserte Wahrnehmung der „Realität“ der aufgenommenen Hörszenen schafft. Hinten kann ein zweites Lautsprecherpaar hinzugefügt werden, um eine 360°-Surround-Sound-Wiedergabe zu ermöglichen. Falls gewünscht, können zusätzliche Surround-Lautsprecher für die Hallenatmosphäre verwendet werden, einschließlich der Höhe.
Ambiophonie, Stereophonie und menschliches Gehör
In stereophonics, reproduzierte der Ton wird durch Übersprechen verzerrt, wo Signale , die von beiden Lautsprechern Reichweite nicht nur das vorgesehenen Ohr, aber das entgegengesetzten Ohr, verursacht Kammfilterung daß verzerrt Timbre der zentralen Stimme, und die Schaffung von false „frühen Reflexionen“ aufgrund der Verzögerung von Schall erreicht das andere Ohr. Darüber hinaus werden Hörbilder zwischen linken (L) und rechten (R) Lautsprechern begrenzt, die normalerweise bei ±30° in Bezug auf den Hörer positioniert sind, wodurch 60°, also nur 1/6 des horizontalen Kreises, mit dem Hörer am Center. Das menschliche Gehör kann Schall aus Richtungen nicht nur in einem 360°-Kreis, sondern in einer vollen Kugel lokalisieren.
Ambiophonics eliminiert Lautsprecherübersprechen und seine schädlichen Auswirkungen. Mit Ambiophonie können Hörbilder theoretisch bis zu den Seiten reichen, um ±90° links und rechts und einschließlich des vorderen Halbkreises von 180°, je nach Hörakustik und inwieweit die Aufnahme die interauralen Pegelunterschiede erfasst hat (ILD) und die interauralen Zeitdifferenzen (ITD), die das zweiohrige menschliche Gehör charakterisieren. Die meisten existierenden Zweikanal-Discs (LPs sowie CDs) enthalten ILD- und ITD-Daten, die aufgrund des inhärenten Übersprechens nicht vom Stereolautsprecher-„Dreieck“ wiedergegeben werden können. Bei der Wiedergabe mit Ambiophonie zeigen sich die wahren Qualitäten solcher bestehenden Aufnahmen mit natürlichen Solostimmen und breiteren Bildern, in der Praxis bis zu 150°.
Es ist auch möglich, neue Aufnahmen mit binaural basierten Hauptmikrofonen zu machen, z die Aufnahmesitzung. Zusammen mit lebensechten räumlichen Qualitäten bleibt eine korrektere Klangfarbe (Klangfarbe) von Klängen erhalten. Die Verwendung von ORTF- , Jecklin-Disk- und Kugelmikrofonen ohne Ohrmuschel (Außenohr) kann zu ähnlichen Ergebnissen führen. (Beachten Sie, dass Mikrofontechniken wie diese, die binaural, aber ohne Pinna sind, auch mit herkömmlichen Lautsprecher-Stereo-, 5.1-Surround- und MP3-Playern kompatible Ergebnisse liefern.)
Wurzeln und Forschung
1981 integrierte die Carver Corporation Filter, um zu versuchen, Anti-Crosstalk in ihrer analogen Carver C4000 Control Console vorzusubtrahieren . Dies wurde "Sonic Holography" genannt.
Ein früher Hardwareversuch, das Lautsprecher-Ohr-Übersprechen zu kompensieren, bestand darin, einen etwas phasenverschobenen linken Kanal an einen separaten Treiber im rechten Lautsprechergehäuse anzulegen und umgekehrt. Dies wurde 1982 von Polk Audio als "echtes Stereo" in ihren Lautsprechern der SDA-SRS-, SDA1- und SDA2-Serie durch Lizenzierung des Carver Sonic Holography-Patents vermarktet.
1991 brachte die Roland Corporation Roland Sound Space auf den Markt, ein System, das mit Stereolautsprechern einen 3D-Klangraum erzeugte. Bei manchen Hörern hat es besser funktioniert als bei anderen.
Ambiophonics ist ein Amalgam aus neuer Forschung und bereits bekannten psychoakustischen Prinzipien und binauralen Technologien. Dieses Wissen hat eine Audioaufzeichnung und -wiedergabe ermöglicht, die sich dem realistischen Schallfeld an den Ohren des Hörers annähert, das mit dem vergleichbar ist, was man in einem Konzertsaal, einer Filmszene oder einer Spielumgebung wahrnehmen würde. Dieses Maß an High-Fidelity war nicht realisierbar, bis die Grundlagen des menschlichen Gehörs und der Akustik gründlich erforscht wurden und erschwingliche PCs mit ausreichender Verarbeitungsgeschwindigkeit verfügbar wurden. In der Casa Della Musica der Universität Parma, Italien, oder im Hörlabor von Filmaker Technology, Pennsylvania USA, können Ambiophonics, Ambisonics, Stereophonics, 5.1 2D Surround und hybride Full-Sphere 3D-Systeme hinsichtlich ihrer Fähigkeiten verglichen werden Methoden, um die Räumlichkeit und Klangfarbe der realen Wahrnehmung zu vermitteln. Entwickler haben viele wissenschaftliche Arbeiten und herunterladbare Tools zur Implementierung von Ambiophonics kostenlos für den persönlichen Gebrauch bereitgestellt.
Ergebnisse und Einschränkungen
Durch die Neupositionierung Lautsprecher näher zusammen , um eine erstellen Stereo - Dipol und unter Verwendung digitaler Signalverarbeitung (DSP) wie freie RACE (rekursive Ambiophonic Crosstalk Elimination) oder eine ähnliche Software ist Ambiophonic Reproduktion der Lage zu erzeugen breite auditorischen Bilder von den meisten gewöhnlichen CDs / LPs / DVDs oder MP3s von Musik, Filmen oder Spielen und stellen je nach Aufnahme die eingefangene Lokalisierung, Räumlichkeit und Klangfarbe wieder her. Für die meisten Testpersonen sind die Ergebnisse dramatisch, was darauf hindeutet, dass Ambiophonics das Potenzial hat, das Interesse an High-Fidelity-Klangwiedergabe sowohl in Stereo als auch in Surround wiederzubeleben.
Darüber hinaus bietet Ambiophonie die optionale Verwendung von Konzertsaal- oder anderer Umgebungs- Impulsantwortfaltung , um Hall-Ambientesignale für praktisch jede beliebige Anzahl und jede beliebige Platzierung von Surround-Lautsprechern zu erzeugen. Ambiophonics ist jedoch nichts für Theater, Auditorien oder große Gruppen. Ambiophonie kann normalerweise mehr als einen Hörer aufnehmen, da man sich entlang der Linie, die die Lautsprecher halbiert, hin und her bewegen kann. Gerade wegen der höheren Hüllkurve entlang dieser Linie ist der Realismusverlust beim Entfernen von der Mittellinie bei Ambiophonics dramatischer als bei Stereo. Der Hörbereich kann mit Ambience Convolution vergrößert werden, wobei Surround-Lautsprecher die Beiträge von Konzertsaalwänden nachahmen.
Ambiophonie-Methoden können in gewöhnlichen Laptops, PCs, Soundkarten, HiFi-Verstärkern und sogar bescheidenen Lautsprechern mit gleichbleibendem Phasengang, insbesondere in beliebigen Frequenzweichenregionen, implementiert werden. Es sind weder echt-binaurale (Dummy-Kopf mit Ohrmuschel) Aufnahmen noch Head-Tracking erforderlich, wie beim kopfhörer-binauralen Hören. Kommerzielle Produkte implementieren jetzt Ambiophonics DSP, obwohl auch Tools für die Verwendung auf PCs online verfügbar sind.
Surround Sound
In der Praxis in seiner einfachsten Implementierung mit zwei Lautsprechern entsperrt die ambiphone Wiedergabe akustische Hinweise für Bilder von bis zu 150° horizontal (Azimut), abhängig von den binauralen Hinweisen, die in bestehenden Stereoaufnahmen erfasst wurden. Mehrkanal-Aufnahmen, die mit ambiophonähnlichen Mikrofon-Arrays erstellt wurden, um 5.1-kompatible DVD- / SACD- Aufnahmen zu erstellen, können mit nur vier Lautsprechern reproduziert werden (ein Center-Lautsprecher wird bei ambiophonen Layouts vermieden). Unter Berücksichtigung des „Verwirrungskegels“ des menschlichen Gehörs auf jeder Seite wurde ein vollständiger 360°-Kreis der wahrgenommenen Schalllokalisation innerhalb von ±5° des tatsächlichen Quellenazimuts gemessen, wodurch eine lebensechte räumliche Hüllkurve und Klangfarbe reproduziert werden (beigetragen durch die genaue Richtungsherkunft der frühen Reflexionen) von Mehrkanalmusik, Filmen und Spielinhalten.
Insbesondere bei Stereoinhalten, bei denen die Atmosphäre bewusst reduziert wurde (weil ein natürlicher Pegel von nur 60° als zu viel empfunden wird), können zusätzliche Signale für Surround-Lautsprecher über eine gemessene Hallimpulsantwort erzeugt werden, gefaltet in a PC mit den beiden Frontkanalsignalen. Für eine vollständige ambiophone Wiedergabe kann ein PC den DSP für die 4-Kanal-Übersprechunterdrückung und vier oder mehr (bis zu 16 je nach PC) Surround-Lautsprecher bereitstellen.
Die Entwicklung der Ambiophonie ist das Werk mehrerer Forscher und Unternehmen, darunter Ralph Glasgal, Gründer des Ambiophonic Institute; Dr. Angelo Farina, Universität Parma; Robin Miller, Filmaker-Technologie; Wellen-Audio; Dr. Roger West, Soundlab; Dr. Radomir Bozovic, TacT Audio; und Prof. Edgar Choueiri , Princeton University.
Siehe auch
Verweise
- Robert E. (Robin) Miller III, Papiere, http://www.filmaker.com/ .