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.