Reconstrucción de sonido 3D

En el método de sala de escucha, el oyente recibe el sonido a través de auriculares o altavoces. Los auriculares introducen suficientes fuentes de sonido para que el oyente experimente un sonido 3D con direccionalidad. Con los altavoces, la ubicación y el número de altavoces afectan la profundidad de la reproducción. Existen varios métodos para seleccionar la ubicación de los altavoces. Un modelo simple consiste en cinco altavoces, colocados en la formación recomendada por la UIT-R : centro, 30° a la izquierda, 110° a la izquierda, 30° a la derecha y 110° a la derecha. Esta configuración se utiliza con varios sistemas de sonido tridimensionales y técnicas de reconstrucción. ^{[ 2 ]} Como alternativa, se puede utilizar la función de transferencia relacionada con la cabeza en la señal de la fuente de sonido para panoramizar su convolución a cada uno de los altavoces según su dirección y ubicación. Esto permite calcular la energía de la señal para cada altavoz mediante la evaluación del sonido en varios puntos de control dentro de la sala de escucha. ^{[ 3 ]}

La reconstrucción de la reverberación implica medir el sonido con un micrófono de cuatro puntos para determinar sus retardos de transmisión reales en diferentes ubicaciones. Cada micrófono registra la respuesta impulsional de una señal de pulso con extensión temporal para distintos intervalos de tiempo y con diversas fuentes sonoras. Los datos obtenidos se aplican al sistema de sonido tridimensional de cinco altavoces, como en la técnica de sala de escucha. El sistema también convoluciona la función de transferencia relacionada con la cabeza con la respuesta impulsional de la señal registrada por los micrófonos, ajustando la energía según el intervalo de tiempo original de la señal sonora y añadiendo un retardo adicional para que coincida con el intervalo de tiempo de la respuesta impulsional. La convolución y los retardos se aplican a todos los datos de las fuentes sonoras y se suman para obtener la señal resultante.

Esta técnica también mejora la direccionalidad, la naturalidad y la claridad del sonido reconstruido con respecto al original. Una desventaja de este método es que la suposición de una única fuente sonora —mientras que las reverberaciones de la vida real incluyen varios sonidos que se superponen—, junto con la suma de todos los valores diferentes, no mejora la percepción del tamaño de la sala por parte de los oyentes; la percepción de la distancia no mejora. ^{[ 3 ]}

A medida que las ondas sonoras provocan cambios en la densidad del aire, estos a su vez provocan cambios en la presión sonora. Estos cambios se miden y se procesan mediante procesamiento de señales tomográficas para reconstruir el campo sonoro. Estas mediciones se pueden realizar mediante proyecciones, eliminando la necesidad de utilizar múltiples micrófonos para determinar respuestas impulsivas individuales. Estos proyectores utilizan un vibrómetro láser Doppler para medir el índice de refracción del medio en la trayectoria del láser. ^{[ 1 ]} Estas mediciones se procesan mediante reconstrucción tomográfica para reproducir el campo sonoro tridimensional, y luego se utiliza la retroproyección convolucional para visualizarlo.

En la holografía acústica de campo cercano, se mide la refracción de la luz en un área bidimensional del medio (este campo sonoro bidimensional es una sección transversal del campo sonoro tridimensional) para generar un holograma . A continuación, se estima el número de onda del medio mediante el análisis de la temperatura del agua. Se calculan múltiples campos sonoros bidimensionales y también se puede reconstruir el campo sonoro tridimensional.

Este método se aplica principalmente a ultrasonidos y a presiones sonoras bajas, frecuentemente en agua y en imágenes médicas. El método se basa en la suposición de que el número de onda del medio es constante. Si el número de onda varía a lo largo del medio, este método no puede reconstruir el campo sonoro tridimensional con la misma precisión. ^{[ 4 ]}