Ääntä pään ulkopuolelta?

Kuulokekuuntelun eräs merkittävin haaste on äänikuvan puutteellinen tilaulottuvuus. Kun ääntä kuunnellaan kuulokkeilla, ääni tulee suoraan korvakäytäviin. Useat äänen tilalliset elementit, eräänlaiset vihjeet, joilla esimerkiksi äänen suunta havaitaan, puuttuvat, samoin äänen vuotaminen ja sen viive toiseen korvaan äänen tullessa sivulta. Ääni saapuu suoraan korviin ilman kuuntelutilan heijastumia ja kaiuntaa sekä vuotamista toiseen korvaan. Musiikki kuulostaa soivan usein niin sanotusti pään sisällä sen sijaan, että se ympäröisi kuuntelijan luonnollisesti. Moni pitää sitä jopa epämiellyttävänä.

Jokaisen ihmisen korvat ja pään muoto ovat myös erilaisia, mikä vaikuttaa siihen, miten ääni saapuu korviin. Puhutaan HRTF:stä (Head Related Transfer Function), mikä tarkoittaa pään ja korvien anatomian vaikutusta toistovasteeseen äänen saapuessa korviin. Kuulokkeet eivät pysty huomioimaan tällaisia yksilöllisiä HRTF-eroja, mikä johtaa tavallaan epäluonnolliseen äänikokemukseen. Myös tämä tekee vaikeaksi luoda kuulokkeilla realistista tilaääntä, joka tuntuu tulevan eri suunnista.

Digitaalisen signaalinkäsittelyn kehittyminen ja prosessorien nopeus on mahdollistanut kuitenkin tapoja tuottaa kuulokkeilla hyvinkin aidon kuuloinen tilavaikutelma ja saada ääni kuulumaan jopa selvästi pään ulkopuolelta.

Tässä yhteydessä puhutaan spatial audiosta, mikä tarkoittaa nimenomaan tilaääntä, mutta on myös nimitys tekniikalle, joka pyrkii luomaan kolmiulotteisen äänikentän, jossa äänet tuntuvat tulevan eri suunnista ja korkeuksista kuuntelijan ympärillä. Tämän tekniikan avulla kuuntelukokemuksesta on tarkoitus saada immersiivisempi ja luonnollisempi

Spatial audio käyttää monimutkaisia algoritmeja ja digitaalista signaalinkäsittelyä (DSP).

Spatial audio -tekniikka hyödyntää niin sanottua binauraalista renderöintiä, joka jäljittelee tapaa, jolla ihmiset luonnostaan kuulevat ääniä eri suunnista. Tämä tapahtuu muun muassa käyttämällä erilaisia HRTF-malleja.

Alla muutamia keskeisiä tilaääniteknologioita.

Dolby Atmos for Headphones

Dolby Atmos for Headphones simuloi kolmiulotteista äänikenttää tavallisissa kuulokkeissa. Tämä saavutetaan HRTF-mallien avulla, ja se toimii parhaiten koodatulla materiaalilla, mutta voi tuottaa koodaamattomallakin materiaalilla laajemman äänikuvan. Monet suoratoistopalvelut tarjoavat jo Dolby Atmos -sisältöä, mutta esimerkiksi Spotify ei.

Monissa uusissa Android-älypuhelimissa on esiasennettu Dolby Atmos -tuki. Merkit, kuten Samsung, LG ja Xiaomi, tarjoavat ainakin huippumalleissaan tämän ominaisuuden (löytyy puhelimen ääniasetuksista). Joissakin laitteissa Dolby Atmos voi olla myös osana sovellusta kuten esimerkiksi testin Jabrassa.

Iphone-käyttäjille Apple Music tarjoaa Dolby Atmos -tukea Spatial Audio -ominaisuuden kanssa, kun käytössä on yhteensopivat kuulokkeet, kuten AirPods Pro, AirPods Max tai Beats-kuulokkeet. Dolby Atmos otetaan käyttöön iPhonen asetuksissa.

Dolby Atmos for Headphones vaikuttaa muodostuvan tällä hetkellä yleisimmäksi kuulokkeiden tilaäänitekniikaksi.

Alla olevista linkeistä löydät lisätietoa ja mielenkiintoisia demoja:

- Dolby Headphones Experience
- Dolby Atmos Visualizer Music
- YouTube: Dolby Atmos Sound Test
- YouTube: Dolby Atmos Object Demo

Sony 360 Reality Audio

Sony 360 Reality Audio käyttää objektipohjaista äänitekniikkaa luodakseen kolmiulotteisen äänikentän, jossa yksittäiset äänilähteet voidaan sijoittaa tarkasti kuuntelijan ympärille.

Jotta musiikki voi hyödyntää Sony 360 Reality Audio -teknologiaa, sen on oltava erityisesti koodattua tätä tarkoitusta varten. Tämä tarkoittaa, että musiikkituottajien ja ääniteknikkojen on luotava ääniraidat käyttäen tätä teknologiaa tukevia työkaluja ja formaatteja.

Useat suoratoistopalvelut, kuten Tidal, Deezer ja Amazon Music HD, tukevat Sony 360 Reality Audio -formaattia. Näissä palveluissa on erillisiä 360 Reality Audio -soittolistoja ja kappaleita, jotka on koodattu tätä teknologiaa varten. Sony 360 Reality Audio toimii parhaiten yhteensopivilla Sony-kuulokkeilla ja -laitteilla, mutta teknologia toimii myös muiden valmistajien kuulokkeiden kanssa.

Sony 360 Reality ei ole saanut jalansijaan markkinoilla, vaikka sinänsä tekniikka on erittäin toimiva.

Katso linkeistä lisätietoa ja demoja:

- Sony 360 Reality Audio (Sonyn nettisivut)
- Youtube: 360 Audio vs. Conventional Stereo
- Youtube: 360 Spatial Sound Mapping Demo
- 360 musaa Spotifyssä

Waves Nx

Waves Nx on tilaääniteknologia, joka käyttää päänseurantaa ja HRTF-malleja luodakseen kolmiulotteisen äänikuvan tavallisilla kuulokkeilla. Tämä teknologia on suunniteltu erilaisiin VR-sovelluksiin ja myös musiikin miksaukseen. Waves Nx -teknologian avulla voi nauttia 3D-äänikokemuksesta tavallisilla stereoäänilähteillä ilman, että musiikkia tarvitsee erikseen koodata tätä tarkoitusta varten. Waves NX ei ole vielä kovin yleistynyt, ja sitä käytetään pääasiassa peleissä.

Katso linkeistä lisätietoa ja demoja:

- What is Waves NX
- Youtube: Waves Nx 3D Audio
- Youtube: Waves Nx – Immersive 3D Audio

8D-audio

8D-ääni on äänikäsittelytekniikka, joka luo illuusion kolmiulotteisesta äänikentästä kuulokkeilla kuunnellessa. Vaikka 8D-ääni tarjoaa vaikuttavan kuuntelukokemuksen, se ei ole todellista tilaääntä, kuten Dolby Atmos, Sony 360 Reality tai DTS. 8D-audio on äänitekniikka, joka ei vaadi erillistä dekoodausta ja toimii kaikilla kuulokkeilla. Siihen on jopa oma soitto-ohjelmansa.

Katso linkeistä lisätietoa ja demoja:

- 8D Audio - What is it - All the Hype?
- Youtube: Best 8D song EVER experience