Espacio acústico virtual

El espacio acústico virtual (EAV), también conocido como espacio auditivo virtual , es una técnica en la que los sonidos que se escuchan a través de auriculares parecen provenir de cualquier dirección deseada en el espacio. Se crea la ilusión de una fuente de sonido virtual fuera de la cabeza del oyente.

Cuando se escuchan sonidos a través de auriculares (en lo que se conoce como "campo cerrado"), la fuente de sonido parece surgir del centro de la cabeza. Por otro lado, en condiciones normales de escucha, llamadas de campo libre, los sonidos se perciben como externalizados. La dirección de un sonido en el espacio (ver localización del sonido ) está determinada por el cerebro cuando analiza la interacción del sonido entrante con la cabeza y los oídos externos. Un sonido que surge de un lado llega al oído cercano antes que al oído lejano (creando una diferencia de tiempo interaural , ITD), y también será más fuerte en el oído cercano (creando una diferencia de nivel interaural , ILD, también conocida como diferencia de intensidad interaural , IID). Estas señales binaurales permiten que los sonidos se lateralicen. Aunque las señales de auriculares estéreo convencionales utilizan ILD (no ITD), el sonido no se percibe como externalizado.

La percepción de una fuente de sonido externalizada se debe al filtrado dependiente de la frecuencia y la dirección del pabellón auricular , que constituye la estructura del oído externo. A diferencia de los ILD y los ITD, estas señales de localización espectral se generan de forma monoaural. El mismo sonido presentado desde diferentes direcciones producirá en el tímpano un patrón diferente de picos y muescas a lo largo de la frecuencia. El patrón de estas señales espectrales monoaurales es diferente para diferentes oyentes. Las señales espectrales son vitales para realizar juicios de elevación y distinguir si un sonido surgió de delante o de detrás del oyente. También son vitales para crear la ilusión de una fuente de sonido externalizada. Dado que solo los ILD están presentes en las grabaciones estéreo, la falta de señales espectrales significa que el sonido no se percibe como externalizado. La forma más fácil de recrear esta ilusión es hacer una grabación utilizando dos micrófonos colocados dentro de una cabeza humana ficticia. Reproducir la grabación a través de auriculares creará la ilusión de una fuente de sonido externalizada.

VAS emula la técnica de la cabeza ficticia mediante el procesamiento de señales digitales . La técnica VAS implica dos etapas: estimar las funciones de transferencia de la cabeza desde diferentes direcciones y reproducir sonidos a través de filtros VAS con funciones de transferencia similares.

1. Las ILD, las ITD y las señales espectrales forman lo que se conoce como la función de transferencia relacionada con la cabeza (HRTF), que define cómo la cabeza y los oídos externos filtran el sonido entrante. La HRTF se puede medir colocando micrófonos de sonda en miniatura en los oídos del sujeto y registrando las respuestas de impulso a los sonidos de banda ancha presentados desde una variedad de direcciones en el espacio. Dado que el tamaño de la cabeza y la forma del oído externo varían entre los oyentes, se puede crear un efecto más preciso individualizando los filtros VAS de esta manera. Sin embargo, una HRTF extraña o una HRTF promedio tomada por muchos oyentes sigue siendo muy efectiva.
2. El banco de respuestas de impulso HRTF se puede convertir ahora en un banco de filtros de algún tipo. Cualquier sonido deseado se puede convolucionar con uno de estos filtros y reproducirlo para un oyente a través de auriculares. Esto crea la percepción de una fuente de sonido externalizada. Este enfoque tiene ventajas obvias sobre la "técnica de la cabeza ficticia", sobre todo el hecho de que una vez que se ha obtenido el banco de filtros se puede aplicar a cualquier fuente de sonido deseada.

Además de los usos obvios en el mercado del entretenimiento en el hogar, la VAS se ha utilizado para estudiar cómo procesa el cerebro la ubicación de la fuente de sonido. Por ejemplo, en el Laboratorio de Neurociencia Auditiva de Oxford, los científicos han presentado sonidos filtrados por VAS mientras los grababan desde neuronas en la corteza auditiva y el mesencéfalo.

• Localización del sonido
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