Уявіть ситуацію: сидячи за комп’ютером, ви відчули запах чогось смачненького — але як з’ясувати, чи то з вікна, чи з кухні, чи від сусідів? Ви почнете крутити головою: підійдете спочатку до вікна, потім до дверей на кухню, а потім до вхідних — де аромат буде сильнішим, там і смаколик.

Погляньте, скільки дій, щоб просто з’ясувати положення джерела запаху. Добре, що зі звуком простіше. Не крутячи головою, можна зрозуміти відразу: це музика в сусіда зверху, знадвору чи може то власний телефон… А все тому, що вух у нас двоє, коли ніс один-єдиний.

Якщо джерело звуку праворуч, то праве вухо почує його раніше й гучнішим, аніж ліве — так ми відразу зрозуміємо, де воно розташоване.
Графік рівнів звуку на кожному вусі, що почує людина, якщо ліворуч від неї задзвонить телефон

Ілюстрація того, як ми визначаємо напрямок звуку

Здебільшого звук записують одним мікрофоном. Він реєструє його однаково з усіх напрямків — так само, як наш ніс відчуває запахи. Коли відтворити запис, то в кожній колонці або навушнику звук буде однаковий, а тому нам не вдасться зрозуміти, звідки ж він прийшов.

Це так зване моно-звучання — одна звукова доріжка. Якщо обробити запис так, щоб мати дві різні доріжки, то отримаємо стереозвучання.

Найпростіший приклад — це рух автівки на відео: спочатку ми чуємо її в одному навушнику, а потім поступово в іншому. Але це ілюзія, бо насправді записано одну доріжку, яку штучно розділили на дві.

Щоб поліпшити ситуацію, слід узяти два мікрофони і розмістити їх так, як розміщені наші вуха. Вперше такий запис провели 1933-го року в лабораторії Белла у США. Приймачі встановили на скронях манекена. Таким чином дослідники змогли передати локалізацію звуку. Але чистоту відтворити не вийшло, бо насправді ми чуємо не прямий звук, а спотворений вушною раковиною та слуховим проходом.

Тільки через 50 років це зрозуміли й помістили мікрофони прямо у вуха. Такий вид запису назвали бінауральним (від латинського bini — два і auris — вухо). 

Манекен із мікрофонами на скронях і праворуч ескіз даного мікрофона

Прототип першого бінаурального звукового записувача

Сьогодні YouTube переповнено відео із так званим 3D-звуком. На приведеному нижче видиві можна почути різницю між моно- та бінауральним записом — слухайте обов’язково в навушниках.

Особливе ставлення до звуку з метою більшої реалістичності мають відеоігри. Так, 2010-го року британська студія Somethin’ Else выпустила на iOS гру з назвою Papa Sangre. У ній не було графіки: орієнтуватися в просторі герою, що потрапив у царство пітьми, доводилось тільки на звук. А особливістю гри Hellblade був саме бінауральний звукоряд, що в поєднанні з камерою від першої особи посилював ефект присутності. Якщо вирішите пограти — не слід нехтувати порадою творців одягнути навушники.

Українські розробники майбутньої «Metro: Exodus» із «4A Games» в інтерв’ю цього літа зазначили, що гра матиме бінауральний аудіоряд. Такий метод запису дозволить гравцеві почути, звідки надходить певний звук, і подумки прикинути відстань до його джерела. Певна річ, що гру ліпше проходити у навушниках. Один із творців об’їздив Україну, щоб через спеціальний мікрофон записати потрібні звуки. Реліз назначено на 22 лютого 2019 року. Тут можна переглянути офіційний трейлер майбутньої гри, а тут — 13 хвилин ігрового процесу.

Чому в кіно досі немає 3D-звуку?

Перша причина полягає у складності такого запису, а друга — у складності відтворення. Якщо користуватися не навушниками, а колонками, то ефект майже повністю зникає. До того ж ви чуєте те, що записав манекен у конкретній точці, а тому дивитись кіно потрібно теж у конкретній точці відносно екрану. І хай ви навіть одягнете навушники — пересядьте з потрібного місця вбік, і в кращому разі ефект пропаде. А записувати свої аудіодоріжки для кожного місця в кінотеатрі — велика морока.

Такий звук — досі екзотика. Проте в майбутньому має набути більшої популярності, бо вже зараз він поступово стає невід’ємною частиною віртуальної реальності.

Навчаюсь на кафедрі Акустики та Акустоелектроніки «Київського Політехнічного Інституту ім. Ігоря Сікорського». Популяризую науку та українську мову. Веду Telegram-канал «Мовний трибунал».

Підтримайте Токар
50 грн.

10% середньостатистичної статті,
або ж пів дня роботи нашого сервера

Підтримати
Ось вона, нагода стати причетним до розвитку незалежних медіа!
Коменти