焕发生机,如临其境
nebula Audio 能够模拟声音的所处位置
当有人在你的身后叫你时,你会怎么做?当然是应答,然后转身。但是,你为什么能够知道声音原是从身后传来的呢?
两耳辨别声音的方向的依据之一是两耳之间的时间差。如果一个声源在人的右边,声音到达右耳就比到达左耳早一刹那,这个时间差尽管小到比人所能意识到的短得多,而人的听觉神经系统就能够辨别出来,因此,就可正确地辨认出声音是来自哪一边。
另一个依据是两耳之间的声音强度差别。如果一个声源在头部中心平面左侧,则会向左耳传递强度略大的声音。这个微小强度差,听觉神经系统也能识别出来,这样就能准确地确定声音的位置是在头部中心平面的左侧。
将声音空间化的难点之一,是使人耳感受到来自身后的模拟音效。
nebula Audio
动态音效标准强调了这一概念,并将其归纳于“差分技术”中。利用差分技术,声音便具有了空间的概念,使双声道立体声也能使人如临其境。无论是来自于实验结果,还是人类的实际经验,都可以得出一个很简单的结论——即神经系统通过对比同一个音源到达两耳之间的时间差(Interaural
Time Difference,简称 ITD)以及强度差(Interaural Intensity Difference,简称 IID),就可以判断出声源在水平方向上的位置。
nebula Audio 声频定向系统
声频定向系统目前在世界上又被称作参量声学阵(parametric acoustic array)、参量扬声器(parametric loudspeaker)、音频聚光灯(audio spotlight)、声束扬声器(audio beam loudspeaker)、超声频声音(hypersonic sound)、指向性声学系统(directional acoustic system)等等,尚未形成统一称谓。与传统扬声器发出的声波全向传播不同,nebula Audio 声频定向系统可将可听声控制在空间中某一区域内定向传播(相应技术被称作“nebula Audio 声频定向技术”)。在此区域外听到的声音将很微弱或根本听不到声音。声频定向系统的这种独特声波产生能力使其成为了第一种可实现可听声定向传播的声源。
作为一种新概念声源,声频定向系统目前在世界上还处于研究的初级阶段,其相关理论及技术还不很成熟。这些理论与技术上的不成熟阻碍了声频定向系统的进一步发展,解决这些问题对于推动声频定向系统的进一步发展具有重要意义。
声频定向系统是通过利用超声波在空气中的非线性传播效应产生高指向性可听声的(即实现声频定向)。这种非线性过程可通过Helmholtz提出的非线性声学理论进行初步的解释。
非线性交互作用
根据Helmholtz的非线性声学理论,两平面波在不均匀介质中非线性传播的二阶场可描述为如图所示的关系。当向超声换能器输入两列频率分别为关、关的电信号时,超声换能器通过机械振动向空气中发射两列频率分别为f1、f2的超声波。这两列超声波在空气中传播的过程中将产生非线性交互作用,从而生成了包括基频f1、f2,其和频f1+f2、差频f1-f2及各阶谐波在内的复杂声波。由于声衰减系数a与频率的平方成正比,频率较高的超声波信号f1、f2、f1+f2及各次谐波将很快被空气吸收掉,剩下处于声频范围内的差频信号f1-f2在空气中继续传播。