Tutto quello che c’è da sapere sul suono surround in cuffia

Potresti aver visto termini come audio spaziale, 7.1, DTS, suono surround e suono 3D nei materiali di marketing quando acquisti cuffie-e non solo per cuffie da gioco-ma come funziona esattamente il suono surround nelle cuffie?

Scaviamo nella storia del suono surround, impariamo un po ‘ sulla tecnologia che fa funzionare le cuffie surround e diamo un’occhiata agli standard concorrenti.

Come si è evoluto il suono surround nelle sale cinematografiche?

Il suono surround è stato sviluppato per rendere la visione di un film più eccitante e per estendere l’esperienza oltre i confini dello schermo. Può sembrare un’idea relativamente recente, ma è in circolazione da un po’.

Tra i suoi numerosi crediti di innovazione tecnica, la Walt Disney Company rivendica il primo uso commerciale documentato del suono surround nel cinema. Per l’uscita del rivoluzionario film d’animazione Fantasia nel 1940, ha presentato un sistema audio multicanale chiamato Fantasound. La configurazione completa di 54 altoparlanti è stata installata solo in due teatri. Anche se quel sistema era impressionante, il concetto si è rivelato troppo complesso e costoso per la maggior parte dei teatri.

A partire dal rilascio di Dolby Stereo nel 1976, e senza dubbio aiutato massicciamente dal successo di Star Wars (1977), Dolby ha guidato l’adozione di massa del suono surround nelle sale durante gli anni 1980 e 1990. In quel periodo è iterato dal Dolby SR a 4 canali, al 6.1/7.1 canale Dolby Digital Surround EX. Altre aziende, come Digital Theater Systems (DTS) e Sony, hanno portato le proprie tecnologie al gioco audio surround. Alzando ancora una volta la posta, il sistema audio immersivo Dolby Atmos è stato presentato nel 2012, che ha aggiunto informazioni sull’altezza tramite altoparlanti montati a soffitto. DTS ha prodotto un prodotto concorrente nel suo DTS: X.

Come è arrivato il suono surround a casa?

Dopo alcuni tentativi di spingere le apparecchiature audio quadrifoniche a 4 canali nel mercato domestico negli anni ‘ 70, il suono surround arrivò davvero nei salotti nel 1982 con l’introduzione del Dolby Surround a 3 canali. Questo è stato aggiornato nel 1987, con Dolby Pro Logic per un totale di quattro canali audio.

Il suono surround domestico è diventato digitale nel 1995. Proprio come la versione completa del teatro, home Dolby Digital è un sistema a 5.1 canali. Il sistema DTS concorrente lanciato come versione domestica un anno dopo. Dolby Digital EX e DTS-ES sono entrambi sistemi a 6.1 / 7.1 canali e aggiungono canali surround posteriori aggiuntivi. Dolby Atmos home theater sono compatibili con i tradizionali layout 5.1 e 7.1. Ad esempio, un sistema Dolby Atmos 7.1.4 è un layout 7.1 convenzionale con 4 altoparlanti overhead o Dolby Atmos “abilitati”.

Si può ottenere il suono surround in cuffia?

Abbiamo solo due orecchie, ma possiamo distinguere tra suoni provenienti da davanti e da dietro, così come da sinistra da destra, sopra e sotto senza nemmeno muovere la testa. Vi siete mai chiesti come facciamo questo?

La nostra funzione di trasferimento relativa alla testa (HRTF) si riferisce all’effetto che le nostre spalle, la testa e le orecchie esterne hanno sulle onde sonore provenienti da fonti diverse prima che incontrino i nostri timpani. Queste interazioni fisiche influenzano i livelli, i tempi e le relazioni di fase del diverso contenuto di frequenza dei suoni che sentiamo. Come parte del nostro sistema uditivo, il nostro cervello ha imparato a decodificare tutti quei cambiamenti per decifrare dove probabilmente il suono ha avuto origine nello spazio intorno a noi.

Se hai inserito piccoli microfoni all’interno delle orecchie e catturato i segnali, includerebbero l’effetto del tuo HRTF. Si avrebbe una registrazione binaurale che funziona perfettamente per voi quando riprodotto sopra le cuffie. Infatti, anche con un HRTF generico creato utilizzando una testa fittizia o un oggetto a forma di persona, l’effetto può ancora essere piuttosto impressionante.

Ottenendo e riproducendo questi segnali in modo controllato tramite cuffie, è possibile riprodurre un evento uditivo nello spazio e sperimentarlo in modo estremamente realistico. Quindi la registrazione a 2 canali può catturare il suono surround. Nonostante sia la più antica forma di suono surround, la registrazione binaurale continua ad occupare una nicchia, con i recenti prodotti di Sennheiser che fanno uso della tecnologia.

Qual è la differenza tra le cuffie surround “true” e “virtual”?

Film e giochi sono dotati di audio multicanale destinato alla riproduzione su altoparlanti per più ascoltatori, e ci sono due approcci distinti per fare surround lavoro sopra le cuffie:

1. Hardware: Cuffie con più driver degli altoparlanti su ciascun lato, situate intorno all’orecchio in modo da riflettere la posizione ottimale per l’altoparlante di ciascun canale. Questo è noto come una “vera” cuffia surround.
2. Software: l’elaborazione esterna o interna viene aggiunta a una cuffia standard che prende il flusso audio multicanale e applica una sorta di algoritmo binaurale basato su HRTF per posizionare quei canali audio nello spazio virtuale attorno a ciascun orecchio. Questo è noto come una cuffia surround “virtuale”.

True surround è meccanicamente complessi e si traduce in una grande, costoso, pesante cuffie, ma richiede solo la base, multi-canale di decodifica che un ricevitore home theater è stato in grado di fare per anni. Virtual surround non richiede hardware speciale auricolare, ma ha bisogno di elaborazione del segnale pesante per creare un campo sonoro virtuale convincente.

L’approccio surround virtuale è anche superiore perché, se combinato con head motion tracking, è possibile bloccare la posizione degli altoparlanti surround virtuali, in modo che le sorgenti sonore non si spostino con chi lo indossa quando girano la testa. Ciò rende l’esperienza molto più vicina al cinema o all’esperienza di gioco che stanno imitando. Finora questo è disponibile solo in sistemi più avanzati che includono la tecnologia di tracciamento del movimento.

Come processori di segnali digitali sono diventati più economici e meno assetati di potere, cuffie surround virtuali hanno reso l’approccio audio surround hardware sostanzialmente obsoleto. Come è il caso con le nuove tecnologie, ci sono molte implementazioni concorrenti del suono surround virtuale in cuffia.

Quali sono i principali standard audio surround virtuali concorrenti?

Queste tecnologie hanno alcune cose in comune. Il segnale audio surround viene elaborato in tempo reale e reso come due canali per le cuffie. Dove avviene l’elaborazione dipende dall’applicazione e dalla configurazione hardware specifica. L’elaborazione audio può avvenire nel software sulla piattaforma di gioco (come PC o Xbox One), in una stazione base che trasmette l’audio all’auricolare, in un amplificatore/processore esterno o nell’auricolare stesso.

Ecco i sistemi surround virtuali più diffusi per le cuffie in questo momento:

Dolby Atmos per cuffie

Dolby Atmos è il leader apparente del pacchetto quando si tratta di suono surround basato su oggetti in cuffia. Ha implementazioni per cuffie per PC, Xbox One, Xbox Series X / S e telefoni cellulari. Funziona utilizzando l’elaborazione del segnale audio per convertire i metadati dell’oggetto Atmos in un’uscita binaurale a 360 gradi per i due driver della cuffia. Questa tecnica è un importante miglioramento rispetto alla precedente tecnologia delle cuffie Dolby, consentendo di trasformare centinaia di canali audio in un’esperienza audio surround virtuale.

DTS Cuffia: X

Cuffia: X è un altro di alto profilo, proprietaria object-based surround sound system. Si può anche prendere flussi multicanale e convertirli in suono surround per le cuffie. Oltre a fornire un’esperienza cinematografica multicanale completa, può utilizzare e migliorare i segnali spaziali audio di gioco per rendere l’esperienza di gioco totalmente avvolgente.

Creative Super X-Fi

Creative chiama la sua tecnologia Super X-Fi audio olografia per cuffie, utilizzando algoritmi complessi e tecniche computazionalmente intensive. Scattando tre foto del viso e delle orecchie con il telefono, viene creata una vestibilità personalizzata per ogni utente attraverso un sofisticato processo di mappatura della testa e dell’orecchio. È disponibile in un pacchetto di amplificatori per cuffie portatili, così come le cuffie dell’azienda.

Windows Sonic

C’è una soluzione audio surround virtuale disponibile gratuitamente incluso nel vostro sistema operativo Windows 10, chiamato Sonic. È possibile accedervi guardando sotto proprietà del dispositivo audio: Windows Sonic per cuffie. Anche se un film o un gioco non dice esplicitamente che funziona con Windows Sonic, la funzione migliorerà l’esperienza, indipendentemente dal materiale sorgente.

Apple Spatial Audio

Spatial audio di Apple è progettato per offrire un suono surround 3D esclusivamente alle cuffie AirPods (3a generazione), AirPods Pro e AirPods Max. Questa funzione è arrivata come parte di iOS 14 e utilizza il tracciamento della testa in configurazioni hardware specifiche, rendendolo una delle offerte più avanzate attualmente disponibili.

Sony 360 Reality Audio / 3D Audio

Sony ha anche le proprie versioni di audio surround basato su oggetti, sia per gli ascoltatori di musica e giocatori. Per godere di 360 Realtà Audio per la musica con le cuffie è necessario scaricare la sua applicazione mobile e scattare una foto di ogni orecchio. Queste foto genereranno un profilo audio personalizzato che può essere caricato su uno dei servizi di streaming supportati (Deezer, Nugs, Tidal). PlayStation 3D Audio funziona con qualsiasi cuffia, così come il proprio, a condizione che si dispone di una PlayStation 5. Un profilo HRTF può essere selezionato per il miglior effetto.

Waves Nx

Audio plugin maker Waves’ high-end a 360 gradi sistema audio surround consente di sperimentare film, musica e giochi con suono 3D realistico. Questo è probabilmente il concorrente più sofisticato, avanzando il modo in cui le cuffie offrono audio 3D combinando l’emulazione della stanza e il motion tracking, per immergere gli ascoltatori in un ambiente audio di realtà virtuale. È più facile trovare questo in bundle con cuffie da gioco di fascia alta come Audeze Mobius e HyperX Cloud Orbit S.

Cosa dovresti cercare nelle cuffie audio surround?

Eccetto dove indicato, tutti i sistemi audio surround basati su software che abbiamo elencato qui funzioneranno con le tue normali cuffie, quindi inizia con quelle che già possiedi o inizia a cercare una coppia con alcune indicazioni dai tuoi amici SoundGuys del vicinato!

Per quanto riguarda la soluzione di elaborazione da scegliere, questo dipende in realtà dalla tua applicazione e piattaforma, che si tratti di giochi per PC o di guardare film sul tuo tablet o telefono. La maggior parte può essere provato gratuitamente e sono regolarmente aggiornati e migliorati, in modo da vedere che cosa funziona meglio per voi. Quando li stai testando, assicurati di non avere più di un sistema surround operativo allo stesso tempo, poiché i risultati saranno probabilmente strani e imprevedibili!