De comeback van 3D-geluid: wat is het en hoe werkt het?

39 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. 2D versus 3D
  3. 3. Hoe hoort een mens 3D?
  4. 4. Reflecties
  5. 5. 3D-geluid
  6. 6. Koptelefoon
  7. 7. Complex
  8. 8. TrueAudio
  9. 9. Gaat TrueAudio het worden?
  10. 39 reacties

Reflecties

Een andere truc die onze hersenen gebruiken bij het lokaliseren van geluiden is onze oorschelp. Deze doet namelijk dienst als een variabel geluidsfilter, dat middentonen versterkt en hoge tonen verzwakt, afhankelijk van de hoek waarmee ze binnen vallen.

Door het verschil in afzwakking of juist versterking van verschillende toonhoogtes zoals geregistreerd door beide oren te vergelijken, kunnen de hersenen zeer nauwkeurig een driedimensionale hoek van de afkomst van het geluidssignaal berekenen. Hoe dit exact gebeurt, gaat qua complexiteit dit artikel te boven, terwijl er in de wetenschap overigens nog altijd geen consensus over bestaat.

Aangezien de oorschelp relatief klein is, kunnen alleen frequenties met een golflengte van enkele centimeters of kleiner worden gefilterd door de oorschelp. Een geluidssignaal van 686 Hz heeft een golflengte van 343/686 = 0,5 meter. Een dergelijk laag geluid zal zowel door de oorschelpmethode, als door de IID/ITD methode moeilijk te lokaliseren zijn. Een geluidssignaal van 6860 Hz met een golflengte van 343/6860 = 0,05 meter (= 5 centimeter) zal daarentegen met beide methodes goed te lokaliseren zijn. Dat dit klopt kun je zelf eenvoudig uitproberen. Als je je stereo aanzet en je ogen sluit, zijn de tweeters (hoge tonen speakers) simpel te lokaliseren, maar het lage geluid lijkt overal vandaan te komen.

Overigens vervormen niet alleen onze oorschelpen geluiden. Doordat geluiden bijvoorbeeld ook reflecteren op ons hoofd, onze schouders en ga zo maar verder, krijgt geluid uit alle verschillende richtingen een eigen vervorming, die onze hersenen herkennen en gebruiken bij de plaatsbepaling.


Reflecties vanaf bijvoorbeeld onze schouders zorgen voor een vervorming van geluiden. Die gebruiken onze hersenen weer om beter de locatie van geluiden te bepalen.

Slimme hersens

Buiten de genoemde trucs gebruiken onze hersenen nog de nodige andere “hints” om de locatie van geluid te bepalen. Zo wordt het algemene volume van geluiden ook geanalyseerd. Onze hersenen weten uit ervaring bijvoorbeeld dat een trein veel lawaai maakt; als je dat geluid heel zacht hoort, bepalen je hersenen direct dat deze geluidsbron ver weg is. Onze hersenen herkennen het ook wanneer een geluid gedempt klinkt en maken dan al snel de conclusie dat het geluid vermoedelijk uit een andere ruimte, gescheiden door muren komt.

Ook zijn reflecties zeer belangrijk: als geluid weerkaatst wordt door muren of andere objecten, komen bij onze oren meerdere varianten van hetzelfde geluidssignaal aan. Met complexe, niet bewust uitgevoerde berekeningen kunnen onze hersenen dan extra nauwkeurig de locatie van de geluidsbron bepalen en ook tevens veel informatie vergaren over de omgeving. Mensen met goed getrainde oren (bijvoorbeeld blinden) kunnen door geluid precies bepalen waar een muur staat en hoe groot de ruimte is waar ze zich bevinden. Als laatste spelen psychologische methoden ook mee. Als we het geluid van een helikopter horen zullen onze hersenen meteen interpreteren dat dit geluid van boven komt. Het geluid van een blaffende hond daarentegen wordt meteen vanaf beneden geïnterpreteerd.

0
*