Qué es el audio 3D y por qué el sonido holofónico está volviendo a resurgir después de varias décadas eclipsado por el estéreo

Mono. Estéreo. Surround. ¿Cuál es el sonido que viene después? El audio 3D. Aunque para ser precisos debemos explicar que este formato de audio envolvente en realidad no es nuevo. Su origen se remonta a hace varias décadas pero no ha sido hasta ahora cuando múltiples fabricantes lo están implementando para darle una vuelta de tuerca a la calidad de sonido. En concreto al de los auriculares, los dispositivos que mejor encajan con este tipo de audio.

¿Qué tiene de particular el audio 3D? Lo que tenemos es un efecto a través de los auriculares donde se simula que el sonido llega desde varios puntos, como si estuviéramos en una sala rodeados de altavoces. Al probarlo, la diferencia es fácil de apreciar y sorprende a la mayoría que lo escucha por primera vez.

Este sonido está volviendo con fuerza debido al auge de la realidad virtual y los videojuegos de última generación, que suelen potenciar los efectos envolventes. Pero la tecnología de audio 3D puede aplicarse a todo tipo de sonidos, también a la música.

Muchas marcas buscan una tecnología nueva para seguir vendiendo y sorprendiendo a sus usuarios y este sonido 3D tiene todos los ingredientes para convertirse en un plus que marque diferencias. Os explicamos cómo funciona esta tecnología y cuáles son las propuestas de los principales fabricantes para convencernos que el sonido 3D es el siguiente paso en calidad de sonido.

Audio 3D, 8D, holofónico o 360: muchos nombres para un mismo efecto

1366_2000

Muchos de vosotros recordaréis el archivo de audio que se volvió viral hace unos años y se reproducía una peluquería donde nos cortaban el pelo de un lado a otro. Su nombre es ‘Virtual Barber Shop’ y es un sencillo ejemplo de sonido holofónico. El archivo es una buena muestra para explicar cómo funciona este sonido, pero se queda corto para mostrar las posibilidades. En la peluquería, el efecto se mueve de un lado a otro de la cabeza pero el audio 3D es capaz de envolvernos desde todos los ángulos y jugar con muchas más posiciones, no únicamente a izquierda y derecha.

El origen de esta técnica de sonido se remonta a los años 70, donde suele atribuirse a Hugo Zuccarelli la creación del sonido holofónico. El nombre es parecido al de “imagen holográfico”, una técnica de fotografía producida por láseres para conseguir una imagen tridimensional. En este caso, en vez de imágenes en varias dimensiones tenemos sonido que proviene de varios puntos. Razón por la cual también suele denominarse este sonido como 3D o incluso 8D, aunque el concepto es el mismo.

El origen de esta técnica de sonido se remonta a los años 70 y la idea es conseguir la misma “tridimensionalidad” que se tiene en imagen con la holografía.

Volviendo a Zuccarelli, este fue un ingeniero químico argentino que desarrolló la técnica desde prácticamente cero para comprender cómo el tímpano es capaz de localizar el sonido ambiente. Así describe Wikipedia su desarrollo: “Me encerraba en un armario oscuro con un auricular y ella (su esposa) hacía sonidos alrededor del oído artificial con una caja de fósforos. Después de mucho tiempo empezó a escucharse perfectamente”.

1366_2000

Después de probar con sistemas mono, el ingeniero usó un sistema de grabación que utilizaba como base una cabeza con micrófonos, donde se agregó un sistema de emisión de sonido interno para detectar las interferencias y conseguir la tridimensionalidad. Al muñeco le llamó Ringo, inspirado en el boxeador argentino Óscar Ringo.

El éxito comercial no llegó, debido en parte al auge y la fuerza de Dolby Surround. Sin embargo Zuccarelli sí tuvo la oportunidad de grabar con Pink Floyd el disco ‘The Final Cut’, donde se utilizó esta técnica holofónica.

Muchos años antes, tal y como describe Cheryl R. Ganz en su libro acerca de la ‘Chicago World Fair’ se mostró ‘Oscar’, una atracción de AT&T donde teníamos un hombre mecánico con micrófonos como orejas. Estaba sentado en una sala de cristal y los asistentes podían escuchar lo mismo que ‘Oscar’, un precursor de lo que después materializó Zuccarelli.

Cómo logra el sonido holofónico su efecto tridimensional

Con unas cajas acústicas estéreo de buena calidad se puede conseguir colocar con precisión una fuente de sonido, pero siempre delante de nosotros. Esta propiedad se conoce como escena sonora. El sonido tridimensional a través de auriculares, además, permite ubicar la fuente de sonido también por detrás y encima de nosotros. A diferencia del estéreo que reproduce el sonido de izquierda a derecha y viceversa, el sonido binaural añade la altura y permite generar un sonido que parece provenir de múltiples direcciones.

Pero la pregunta más clara que nos podemos hacer es: ¿cómo funciona? ¿cuál es la técnica empleada? La explicación se basa en la distancia entre nuestras orejas, razón por la cual el sonido 3D se escucha principalmente a través de auriculares.

El hecho de tener que utilizarlo a través de los cascos ha sido uno de los motivos principales por los que su uso no se ha extendido más rápido. En la música normalmente se busca que el sonido se escuche lo más parecido a través de cualquier dispositivo, pero en el caso del audio 3D si no es un auricular la música se escucharía diferente. Esto es así porque el audio 3D lo que hace es modificar distintos parámetros como las frecuencias o el desfase temporal. En los auriculares se puede ajustar bien la posición, pero a través de los altavoces es más complejo.

Para crear el efecto del audio 3D, lo que se hace es “engañar” al cerebro para que posicione en el espacio ciertas frecuencias. Es decir, se modifica el archivo de audio copiando el espectro de frecuencias, y otros parámetros, que escucharían nuestras orejas en caso de estar rodeados de las fuentes de sonido, como los instrumentos.

1366_2000 (1)

La palabra ‘binaural’ proviene del hecho de utilizar dos pabellones auditivos como son nuestras orejas. Nuestro cerebro es capaz de interpretar muy bien los sonidos y conocer con bastante precisión si el sonido viene de delante o de detrás.

Es un acto inconsciente, pero se basa en tres parámetros: el desfase temporal, la variación del nivel de presión sonora y la variación de frecuencia. Con estos datos, el cerebro es capaz de identificar la ubicación de una fuente de sonido. Se define como HRTF (‘Head-related transfer function’) a esta respuesta que caracteriza cómo el oído recibe un sonido desde un punto en el espacio.

Con el sonido 3D el cerebro interpreta que las fuentes de sonido están en distintos sitios, pero en realidad lo que ocurre es que el sonido está modificado para aplicar los parámetros concretos para hacerle pensar que es así. Esto permite crear una experiencia en 360º totalmente envolvente, con un resultado que ni siquiera un 5.1 puede lograr.

Mediante algoritmos se puede hacer pensar a la persona que el sonido proviene de su alrededor, consiguiendo una sensación hiper realista que en el caso de la música se asemeja como si estuvieran tocando a nuestro alrededor. Y esto es precisamente lo que buscan los fabricantes; un efecto llamativo para quienes busquen un sonido más sofisticado.

1366_2000 (1)

El “truco” del sonido 3D es modificar el audio original para reproducir las mismas frecuencias y parámetros que escucharíamos si estuviéramos rodeados de altavoces o instrumentos.

Para el cálculo de la HRTF, los técnicos utilizan un tamaño de cabeza estándar aunque hay personas con cabezas más grandes y otras con cabezas más pequeñas. Esto hace que el efecto sea diferente y podría perderse la sensación. Definir el patrón de la cabeza y la distancia entre las orejas por tanto es clave para un buen resultado.

Por el momento, la técnica para configurar este patrón personal está poco avanzada. Hemos visto algunos técnicos que nos colocan unos micrófonos en las orejas y hacen una prueba directa. Otros, han elaborado un sistema para que mediante tres fotos de nuestras orejas desde diversos ángulos se pueda crear un perfil suficiente preciso. Sea como sea, el audio 3D necesita conocer la posición espacial desde dónde lo escucharemos para poder aplicar su efecto.

MPEG-H 3D Audio, un estándar de audio internacional para expandir su uso

1366_2000 (2)

Una de las marcas que ha anunciado todo un ecosistema basado en este sonido 3D es Sony. Lo presentaron durante el pasado CES 2019 y lo llaman ‘360 Reality Audio’. Kichiro Kurozumi, VP de Sony Video & Sound Products, lo describe como “una nueva experiencia musical en directo tan inmersiva que hará que los fans se sientan como en la primera fila de un concierto”.

El Audio 360 dispone de un sistema de hasta 24 canales basado en objetos. La grabación es capaz de diferenciar múltiples instrumentos colocados en diferentes ángulos y combinarlo para ofrecer un sonido envolvente. Además, al estar basado en objetos y no en una posición fija, el sonido puede moverse dinámicamente.

La ventaja de este sistema es que la parte más compleja se sitúa en el estudio de grabación. El usuario final no tiene que realizar casi nada, simplemente tener un archivo de audio en este formato y configurar su perfil auditivo para que la experiencia sea correcta.

El formato utilizado por Sony para su Audio 360 no es propietario. Al final lo que hace el fabricante japonés es impulsar un nuevo formato de audio que como hemos explicado ya lleva muchos años disponible. El estándar que desde Sony quieren hacer despegar es MPEG-H 3D Audio, un formato abierto basado en objetos y desarrollado por Fraunhofer IIS.

1366_2000 (3)

MPEG-H 3D Audio, el formato abierto de Fraunhofer IIS que fomenta Sony para su ‘360 Reality Audio’ soporta hasta 128 canales, con un total de 64 altavoces activos.

MPEG-H 3D Audio en su nivel 5 soporta hasta 128 canales principales, con un total de 64 altavoces activos. Aunque en el caso de las pruebas enseñadas por Sony nos quedamos en un nivel inferior con 13 altavoces colocados alrededor que después se reproducen a través de los auriculares. Varios fabricantes nos enseñan una prueba similar, con una sala plagada de altavoces en distintos lugares y después una réplica del mismo sonido pero a través de los auriculares. ¿El resultado? Casi siempre el mismo. El sonido 3D logra dar un efecto envolvente muy llamativo.

¿Funciona entonces el sonido 3D con cualquier tipo de auricular? Técnicamente sí. Pero para poder probarlo necesitaremos una plataforma que permita ese tipo de sonido y preferiblemente con un patrón de nuestro perfil auditivo, sea una aplicación compatible con los auriculares o algún tipo de accesorios.

Creative, Sony, HyperX, Razer… la mayoría de marcas de sonido se apuntan al audio 3D

1366_2000 (4)

El número de marcas que están invirtiendo en el sonido 3D está creciendo. Y no hablamos solo de fabricantes de sonido especializados, sino también marcas más genéricas del mundo de los videojuegos o el contenido multimedia. Ya hemos hablado de Sony y su apuesta por el ‘360 Reality Audio’, un sonido que no solo llega en auriculares, también en altavoces que ofrecen sonido esférico a su alrededor. Es probablemente uno de los fabricantes con más recursos y donde la apuesta engloba más aliados, pero también encontramos más ejemplos.

Con sus Sound Blaster, Creative logró una gran atención hace años en el mundo de los ordenadores. Pero ahora la compañía está centrada en Super X-Fi. “Hemos tardado 20 años en conseguir que los auriculares tengan un sonido 3D real”, cuenta Sim Wong Hoo, CEO de Creative. Se trata de un pequeño complemento que se conecta al móvil y permite convertir cualquier audio en su versión envolvente. ¿Cómo lo consigue? Lo que hace es realizar un perfil auditivo mediante tres imágenes, esta información se pasa al accesorio y allí se realizan los algoritmos de adaptación.

El resultado que pudimos probar en películas y videojuegos era muy bueno. Aunque hay que especificar que los archivos de audio originales ya eran multicanal. La ventaja radica en que los auriculares eran unos sencillos. Con el aparato lo que se consigue es extraer la información del audio original y poder transmitir la sensación envolvente incluso con unos auriculares baratos.

La apuesta de Creative por el sonido holofónico no es nueva. En 1997, la compañía Aureal presentó A3D, una tecnología de sonido 3D y años después Creative acabaría comprándola, pero previamente tuvieron una larga disputa legal sobre su autoría. Aquello queda lejos ya y Creative muchos años después vuelve a la carga con el sonido 3D.

1366_2000 (5)

Dos compañías de productos para gamers como son Hyper X y Razer, también presentaron algún producto relacionado con el sonido 3D. No tenemos ningún accesorio que se tenga que conectar, directamente tenemos auriculares adaptados que ofrecen sonido en 360 grados.

Compañías como Razer, HyperX, Creative o Sennheiser están apostando por el sonido 3D, principalmente en sus auriculares aunque también empezamos a ver accesorios para expandir su uso aunque el archivo de audio no esté adaptado.

Los HyperX Cloud Orbit S son unos auriculares que incluyen la tecnología ‘Waves Nx 3D audio’. Tal y como nos explica la marca, disponen de un sistema que monitoriza los gestos de nuestra cabeza y reproduce un sonido envolvente que se adapta según para dónde estemos mirando o si el sonido del juego por ejemplo llega desde atrás.

Los Razer Kraken Tournament Edition son los primeros auriculares gaming con soporte para la tecnología ‘THX Spatial Audio’. Se trata de otro proyecto de sonido holofónico donde se simula un sonido en 360º y los datos están codificados también en función del objeto y su ubicación espacial

1366_2000 (6).

El sonido 3D no se limita únicamente a la parte comercial, ya que para poder reproducir este sonido primero hay que crearlo. En esta parte es donde destaca AMBEO, la tecnología de Audio 3D de Sennheiser. Tenemos el AMBEO VR Mic, un micrófono de mano capaz de capturar sonido esférico para después reproducirlo a través de otros auriculares o complementar vídeos de realidad virtual o en 360º.

¿Dónde queda entonces Dolby Atmos? Ahí sigue y seguirá. Dolby también consigue un efecto envolvente en 360 grados y se basa en un sistema capaz de gestionar hasta 128 objetos, sin embargo a diferencia de los ya nombrados, es un sistema híbrido que también se basa en altavoces fijos colocados.

Con el surround, el sonido holofónico de Zuccarelli quedó eclipsado. Pero como aseguran fabricantes como Creative o Sony, su alianza con Dolby Atmos es fuerte y seguirá pese a la apuesta por el sonido 3D. Es una cuestión de códecs, pero no hay problemas en añadir compatibilidad con varios.

Al ser un estilo de audio que no se encuentra en manos de una única compañía, muchos fabricantes describen una estrategia abierta, sin fragmentación y con el objetivo de escalar el ecosistema para aumentar el público interesado.

Los servicios de streaming van a su ritmo

En 1978, la BBC grabó “The Revenge”, un programa de radio de 28 minutos de duración grabado por completo en formato binaural. No había diálogo, únicamente efectos de sonido. Se reprodujo en la BBC Radio 4 y fue el inicio de lo que hoy tenemos. Desde entonces, la propia cadena británica ha ido experimentando con este formato.

Seis años más tarde, un grupo llamado ZBS Foundation utilizó un micrófono binaural Neumann Ku81 para reproducir una adaptación del drama de Stephen King “La Niebla”. El resultado se puso a la venta en LP y cassette, aunque sigue estando disponible y comentan que ha envejecido bastante bien.

Aquellos fueron de los primeros sonidos grabados en 3D para uso comercial. ¿Qué ocurre hoy en día? ¿Cuál es el estado de la música en 3D? Lo cierto es que hay pocas plataformas donde poder encontrar sonidos en 3D. Sí es compatible Youtube, pero no Spotify. Según la descripción del Audio 360 de Sony, este sonido llegará a través de cuatro servicios de streaming: Deezer, nugs.net, Qobuz y TIDAL.

1366_2000 (7)

Cualquier sonido que esté grabado de forma digital es susceptible de ser editado para su conversión en audio 3D. Esta adaptación puede ser a nivel del estudio, por lo que entonces necesitamos que el archivo de audio ya esté preparado, o la adaptación puede ser a través del dispositivo, como es el caso de los auriculares o accesorios concretos que aplican los algoritmos en el momento. Por el momento, el audio 3D suele ofrecerse en un formato comprimido por lo que no es compatible con Hi Res. Aún así, es una cuestión técnica que esperan resolver en un futuro cercano.

Grandes estudios como la Warner Music o artistas como Pharrell Williams están trabajando ya con Sony para expandir el uso de este audio 3D. Los fabricantes esperan que el contenido aumente, se cree un ecosistema más fuerte y donde el público empiece a demandarlo. Como es de esperar, también pretenden convertir el audio 3D en una característica premium de sonido. Un añadido donde no descartan que haga incrementar el precio de sus productos.

Autor:n Enrique Perez

Fuente:

https://www.xataka.com/audio/que-audio-3d-que-sonido-holofonico-esta-volviendo-a-resurgir-despues-varias-decadas-eclipsado-estereo

 

Otras entradas que pueden interesarte

Richard Melendez Escrito por:

2 Comentarios

  1. carlos
    9 febrero, 2019
    Responder

    Maravillosa noticia gracias por la información

  2. carla
    9 febrero, 2019
    Responder

    Excelente noticia muy buena información

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *