Todo lo que necesitas saber sobre el sonido envolvente en auriculares

Es posible que haya visto términos como audio espacial, 7.1, DTS, sonido envolvente y sonido 3D en materiales de marketing al comprar auriculares, y no solo para auriculares para juegos, pero ¿cómo funciona exactamente el sonido envolvente en los auriculares?

Profundicemos en la historia del sonido envolvente, aprendamos un poco sobre la tecnología que hace que el sonido envolvente de los auriculares funcione y echemos un vistazo a los estándares de la competencia.

¿Cómo evolucionó el sonido envolvente en los cines?

El sonido envolvente se desarrolló para hacer que ver una película sea más emocionante y para extender la experiencia más allá de los límites de la pantalla. Puede parecer una idea relativamente reciente, pero ha existido por un tiempo.

Entre sus muchos créditos de innovación técnica, The Walt Disney Company afirma el primer uso comercial documentado del sonido envolvente en películas. Para el lanzamiento de la revolucionaria película de animación Fantasia en 1940, presentó un sistema de sonido multicanal llamado Fantasound. La configuración completa de 54 altavoces solo se instaló en dos salas de cine. Aunque ese sistema era impresionante, el concepto resultó demasiado complejo y costoso para la mayoría de los teatros. En consecuencia, el sonido envolvente del cine se extinguió por completo en la década de 1960.

A partir del lanzamiento de Dolby Stereo en 1976, y sin duda ayudado enormemente por el éxito de Star Wars (1977), Dolby impulsó la adopción masiva del sonido envolvente en los cines a lo largo de las décadas de 1980 y 1990.Durante ese período, iteró desde el Dolby SR de 4 canales hasta el Dolby Digital Surround EX de 6.1/7.1 canales. Otras compañías, como Digital Theater Systems (DTS) y Sony, trajeron sus propias tecnologías al juego de sonido envolvente. Subiendo la apuesta una vez más, el sistema de sonido envolvente Dolby Atmos se presentó en 2012, que agregó información de altura a través de altavoces montados en el techo. DTS produjo un producto de la competencia en su DTS:X.

¿Cómo llegó el sonido envolvente a casa?

Después de algunos intentos de introducir equipos de sonido cuadrafónicos de 4 canales en el mercado doméstico en la década de 1970, el sonido envolvente realmente llegó a las salas de estar en 1982 con la introducción del sonido envolvente Dolby de 3 canales. Esto se actualizó en 1987, con Dolby Pro Logic para un total de cuatro canales de audio.

El sonido envolvente del hogar se digitalizó en 1995. Al igual que la versión completa de cine, home Dolby Digital es un sistema de 5.1 canales. El sistema DTS de la competencia se lanzó como versión doméstica un año después. Dolby Digital EX y DTS-ES son sistemas de 6.1 / 7.1 canales y añaden canales envolventes traseros adicionales. Los cines en casa Dolby Atmos son compatibles con diseños convencionales 5.1 y 7.1. Por ejemplo, un sistema Dolby Atmos 7.1.4 es un diseño 7.1 convencional con 4 altavoces superiores o Dolby Atmos «habilitados».

¿Puedes obtener sonido envolvente en los auriculares?

Solo tenemos dos orejas, pero podemos diferenciar entre los sonidos que vienen de delante y de detrás, así como de izquierda a derecha, arriba y abajo sin siquiera mover la cabeza. ¿Alguna vez te preguntaste cómo hacemos esto?

Nuestra función de transferencia relacionada con la cabeza (HRTF) se refiere al efecto que tienen nuestros hombros, cabeza y oídos externos en las ondas sonoras que provienen de diferentes fuentes antes de que se encuentren con nuestros tímpanos. Esas interacciones físicas impactan los niveles, el tiempo y las relaciones de fase de los diferentes contenidos de frecuencia de los sonidos que escuchamos. Como parte de nuestro sistema auditivo, nuestros cerebros han aprendido a decodificar todos esos cambios para descifrar dónde probablemente se originó el sonido en el espacio que nos rodea.

Si colocas pequeños micrófonos dentro de tus oídos y captas las señales, incluirían el efecto de tu HRTF. Tendría una grabación binaural que funciona perfectamente para usted cuando se reproduce con auriculares. De hecho, incluso con un HRTF genérico creado con una cabeza ficticia o un objeto con forma de persona, el efecto puede ser bastante impresionante.

Al obtener y reproducir estas señales de forma controlada a través de auriculares, puede reproducir un evento auditivo en el espacio y experimentarlo de una manera extremadamente realista. Para que la grabación de 2 canales pueda capturar sonido envolvente. A pesar de ser la forma más antigua de sonido envolvente, la grabación binaural sigue ocupando un nicho, con productos recientes de Sennheiser haciendo uso de la tecnología.

¿Cuál es la diferencia entre los auriculares de sonido envolvente «verdaderos» y «virtuales»?

Las películas y los juegos vienen con audio multicanal destinado a la reproducción a través de altavoces para múltiples oyentes, y hay dos enfoques distintos para hacer que el sonido envolvente funcione a través de auriculares:

1. Hardware: Auriculares con múltiples controladores de altavoces en cada lado, ubicados alrededor de la oreja de una manera que refleja la ubicación óptima para el altavoz de cada canal. Esto se conoce como un auricular envolvente «verdadero».
2. Software: Se agrega procesamiento externo o interno a un auricular estándar que toma el flujo de audio multicanal y aplica algún tipo de algoritmo binaural basado en HRTF para colocar esos canales de audio en el espacio virtual alrededor de cada oreja. Esto se conoce como un auricular envolvente «virtual».

El sonido envolvente verdadero es mecánicamente complejo y da como resultado auriculares grandes, caros y pesados, pero solo requiere la decodificación multicanal básica que un receptor de cine en casa ha sido capaz de hacer durante años. El sonido envolvente virtual no requiere hardware de auriculares especial, pero necesita un procesamiento de señal intenso para crear un campo de sonido virtual convincente.

El enfoque envolvente virtual también es superior porque, cuando se combina con el seguimiento de movimiento de la cabeza, es posible bloquear la posición de los altavoces envolventes virtuales, para que las fuentes de sonido no cambien con el usuario cuando gira la cabeza. Esto hace que la experiencia se acerque mucho más al cine o a la experiencia en el juego que imitan. Hasta ahora, esto solo está disponible en sistemas más avanzados que incluyen tecnología de seguimiento de movimiento.

A medida que los procesadores de señal digital se han vuelto más baratos y con menos consumo de energía, los auriculares virtuales envolventes han hecho que el enfoque de sonido envolvente de hardware sea básicamente obsoleto. Como es el caso de las nuevas tecnologías, hay muchas implementaciones competidoras de sonido envolvente virtual en auriculares.

¿Cuáles son los principales estándares de sonido envolvente virtual de la competencia?

Estas tecnologías tienen algunas cosas en común. La señal de sonido envolvente se procesa en tiempo real y se representa como dos canales para auriculares. El lugar donde ocurre el procesamiento depende de la aplicación y de la configuración de hardware específica. El procesamiento de audio puede ocurrir en el software de la plataforma de juegos (como PC o Xbox One), una estación base que transmite el audio al auricular, en un amplificador/procesador externo o en el propio auricular.

Aquí están los sistemas de sonido envolvente virtual más frecuentes para auriculares en este momento:

Dolby Atmos para auriculares

Dolby Atmos es el líder aparente del paquete cuando se trata de sonido envolvente basado en objetos en auriculares. Tiene implementaciones de auriculares para PC, Xbox One, Xbox Series X/S y teléfonos móviles. Funciona mediante el procesamiento de señales de audio para convertir los metadatos de objetos Atmos en una salida binaural de 360 grados para los dos controladores de los auriculares. Esta técnica es una mejora importante con respecto a la tecnología de auriculares Dolby anterior, ya que permite procesar cientos de canales de sonido en una experiencia de sonido envolvente virtual.

Auriculares DTS: X

Auriculares: X es otro sistema de sonido envolvente patentado y de alto perfil basado en objetos. También puede tomar transmisiones multicanal y convertirlas en sonido envolvente para sus auriculares. Además de proporcionar una experiencia de cine multicanal completa, puede usar y mejorar señales espaciales de audio para juegos para hacer que la experiencia de juego sea totalmente envolvente.

Creative Super X-Fi

Creative llama a su tecnología Super X-Fi holografía de audio para auriculares, utilizando algoritmos complejos y técnicas computacionalmente intensivas. Al tomar tres fotos de la cara y las orejas con el teléfono, se crea un ajuste personalizado para cada usuario a través de un sofisticado proceso de mapeo de la cabeza y las orejas. Está disponible en un paquete de amplificador de auriculares portátil, así como en los auriculares de la compañía.

Windows Sonic

Hay una solución de sonido envolvente virtual disponible de forma gratuita incluida en su sistema operativo Windows 10, llamada Sonic. Puede acceder a él buscando en propiedades del dispositivo de audio: Windows Sonic para auriculares. Incluso si una película o un juego no dice explícitamente que funciona con Windows Sonic, la función mejorará la experiencia, independientemente del material de origen.

Apple Spatial Audio

El audio espacial de Apple está diseñado para ofrecer sonido envolvente 3D exclusivamente a sus auriculares AirPods (3a generación), AirPods Pro y AirPods Max. Esta función llegó como parte de iOS 14 y utiliza el seguimiento de cabezales en configuraciones de hardware específicas, lo que la convierte en una de las ofertas más avanzadas disponibles actualmente.

Sony 360 Reality Audio / Audio 3D

Sony también tiene sus propias versiones de sonido envolvente basado en objetos, tanto para oyentes de música como para jugadores. Para disfrutar de 360 Reality Audio para música con sus auriculares, debe descargar su aplicación móvil y tomar una foto de cada oído. Esas fotos generarán un perfil de sonido personalizado que se puede cargar en uno de los servicios de transmisión compatibles (Deezer, Nugs, Tidal). PlayStation 3D Audio funciona con cualquier auricular, así como con el suyo propio, siempre que tengas una PlayStation 5. Se puede seleccionar un perfil HRTF para obtener el mejor efecto.

Waves Nx

El sistema de sonido envolvente de 360 grados de Waves, creador de complementos de audio, le permite experimentar películas, música y juegos con un sonido 3D realista. Este es probablemente el contendiente más sofisticado, ya que avanza en la forma en que los auriculares ofrecen audio 3D al combinar emulación de sala y seguimiento de movimiento, para sumergir a los oyentes en un entorno de audio de realidad virtual. Es más fácil encontrar esto junto con auriculares para juegos de gama alta como Audeze Mobius y HyperX Cloud Orbit S.

¿Qué debe buscar en los auriculares de sonido envolvente?

Excepto donde se indique, todos los sistemas de sonido envolvente basados en software que hemos enumerado aquí funcionarán con sus auriculares normales, por lo que puede comenzar con los que ya posee o comenzar a buscar un par con alguna guía de sus amigos SoundGuys del vecindario.

En cuanto a qué solución de procesamiento elegir, esto realmente depende de su aplicación y plataforma, ya sea juegos de PC o ver películas en su tableta o teléfono. La mayoría se pueden probar de forma gratuita y se actualizan y mejoran regularmente, así que vea qué funciona mejor para usted. Cuando los esté probando, asegúrese de no tener más de un sistema de sonido envolvente operando al mismo tiempo, ya que los resultados probablemente serán extraños e impredecibles.