Домой Технологии Аудиотехнологии Sennheiser AMBEO VR: акустический эквивалент визуализации

Sennheiser AMBEO VR: акустический эквивалент визуализации

652
Senn Ambeo

В 1997 г. на конференции Xchange в Риге (Латвия) научное сообщество впервые отметило, что звук в потенциале позволяет создавать гораздо более мощную иммерсионную (от лат. immersio — погружение) среду. Прошло десять лет, и системы виртуальной реальности (Virtual Reality, VR) всё шире внедряются в нашу повседневную жизнь, в связи с чем стали востребованы устройства для «захвата» и последующего воспроизведения звука в соответствующих виртуально-пространственных форматах — назовём их 3D-аудио для того, чтобы не путать с известными форматами Surround Sound.
Не вдаваясь в технические подробности, можно назвать две основные парадигмы 3D-аудио. Первая — это воспроизводство (или восстановление) уже существующей, реальной акустической среды, например, концертной площадки или, скажем, автодорожного туннеля. Вторая — это формирование чего-то, что ещё не существует в реальности, а возможно, и не будет существовать никогда. Соответствующее оборудование сегодня применяется (или будет применяться в ближайшие годы) в профессиональном моделировании виртуальной реальности, а также в звуковом оформление 3D-видео, в частности, кинофильмов и компьютерных игр.
Один из лидеров в этом направлении — компания Sennheiser, начавшая в 2016 году выпуск инновационного программного и аппаратного обеспечения под фирменным брендом AMBEO 3D AUDIO.
Выбор названия не случаен и отсылает нас к амбиофонии (англ. ambisonics, от лат. ambio «вокруг» и греч. φωνή «звук»), одному из первых и до сих пор широко используемых методов, позволяющих достигать определенных пространственно-акустических эффектов.Теоретические и практические аспекты амбиофонии разработал ещё в начале 1970 гг. в рамках программы Национальной корпорации по НИОКР (NRDC, Великобритания) профессор математики и пионер иммерсионных аудиосистем Майкл Герзон (Michael A. Gerzon). Среди прочего он обосновал принципы 2-мерного («планарного», учитывающего только горизонтальные плоскости звукового поля фронт-тыл и право-лево), и 3-мерного («перифонического», учитывающего также плоскость верх-низ) многоканального кодирования и декодирования звуковой информации. На 2-мерных принципах основаны форматы Surround Sound, а на 3-мерном — форматы 3D-аудио, в этом их очевидное и важное отличие. Ну, а доскональная проработка теоретических основ позволила на их основе разработать амбиофонические методы студийной и «живой» многоканальной записи/воспроизведения с помощью соответствующего программного и аппаратного обеспечения.
VR_MicМикрофон Sennheiser AMBEO VR Mic — один из самых свежих примеров. Он позволяет получать «сферическое» звучание, прекрасно сочетающееся со «сферическим», снятым 360-градуснымм камерами видео контентом.
Дизайн и схемотехника AMBEO VR несколько лет оттачивались в рамках специальной программы, где вместе с разработчиками из Sennheiser участвовали профессионалы по VR-контенту, звукозаписи и видео-киносъемке. В результате удалось получить законченный продукт, существенно облегчающий процесс производства звуковой части VR-контента. В частности, при использовании вместе с 360-градусной видеокамерой установленный как можно ближе к ней микрофон AMBEO VR становится центром сферы, «захватывающей» звуковое 3D-поле.
Собственно микрофон AMBEO VR Mic представляет собой кластер из четырёх подобранных по рабочим характеристикам микрофонных капсюлей Sennheiser KE 14, установленных на четырёхгранном основании. В комплект поставки VR-микрофона входят коммутационный кабель 4XLR для соединения с многоканальным рекордером или рабочей станцией, а также эластичный подвес Rycote INV 7 и поролоновый колпачок ветрозащиты — незаменимые профессиональные аксессуары.

VR_Mic_Set
В комплект AMBEO VR Mic входят незаменимые профессиональные аксессуары

В инновационной технологии Sennheiser AMBEO применяется концепция, известная как «амбиофония первого порядка»: четыре исходных звуковых канала кодируются в амбиофонический формат «В» (Ambisonic B-format).
Рассмотрим схему прохождения сигналов в предложенном методе подробнее. С выхода микрофона AMBEO VR Mic четыре канала необработанного аудио (каналы 1…4) поступают на многоканальный рекордер или в рабочую станцию, а затем, с помощью плагина-конвертера Sennheiser AMBEO A-B, преобразуется в формат «B» , также включающий в себя четыре канала — W, X, Y и Z.

Ambeo VR Mic Scheme
Сзема преобразования в амбиофонический Формат В

Между тем, всё новое — это хорошо забытое старое: новый плагин-конвертер представляет собой версию старого доброго суммарно-разностного преобразователя (те, кто знаком с основами Mid-Side звукозаписи, со мной, безусловно, согласятся).
После преобразования сигналы X, Y и Z, изначально «снявшие» звуковое поле соответственно с фронта/тыла, слева/справа и сверху/снизу, имеют характеристику направленности типа «восьмерка» и ориентированы в пространстве по одноименным осям. А сигнал W, «захвативший» монофоническое звуковое давление в центральной точке, представляет собой сумму сигналов со всех четырех микрофонных капсюлей. На основе этих данных амбиофонический кодер рассчитывает алгоритм обработки, который можно применить практически к любому источнику и получить точное впечатление о моделируемом звуковом пространстве. При этом, во время воспроизведения в формате «Ambisonics B» можно прослушать часть звукового поля в любом направлении от микрофона. Напомним, что компания Sennheiser разработала и выпускает для этой цели специальные наушники, модель HD 800 S.

Sennheiser HD 800 S
Амбиофонические наушники Sennheiser HD 800 S

Конвертер форматов «А-В» в настоящее время доступен для бесплатной загрузки с домашней страницы Sennheiser в виде программного пакета (автономное решение будет представлено позже). Он работает как обычный плагин, что очень удобно для пост-производства и включает в себя версии VST, AAX или AU (для Mac и Windows). Плагин VST пригоден для работы с большинством рабочих станций и легко встраивается в уже существующие процессы по созданию VR-контента.
В дополнение к преобразованию форматов плагин позволяет корректировать расположение микрофона и направленность капсюлей в результирующем виртуальном звуковом пространстве, а также выбирать различные форматы вывода, включая, например, видео для YouTube 360.
На выходе преобразователя AMBEO A-B можно выбрать форматы «Classic FuMa» или «ambiX». Различия заключаются в упорядочении и уровнях амбиофонических каналов. Какой из них выбрать, зависит от цели рабочего процесса и, возможно, от других сигналов и/или инструментов в миксе (все они должны быть приведены к одному формату). В частности, для загрузки на YouTube 360 следует всегда выбирать формат «ambiX», который точно соответствует выполняемой браузером пространственной обработке звука.
В свое время был определен официальный тип расширения для загружаемых амбиофонических файлов B формата «.amb». На сайте www.ambisonia.com есть несколько сотен примеров, и их количество постоянно увеличивается.
Теперь, с выпуском микрофона Sennheiser AMBEO VR Mic, создание «акустических эквивалентов визуализации» станет не только менее сложным, но и более качественным.

Specs Ambeo VR Mic
Технические характеристики Ambeo VR Mic