Tecnologías Multimedia e Interacción/Holofonía

Es un sistema de grabación que utiliza una técnica de exposición múltiple: se produce mediante la grabación del patrón de interferencia generado cuando el sonido original grabado se combina con una señal digital de referencia inaudible, produciendo un sonido totalmente envolvente y nítido.

Historia

Las holofonías fueron desarrolladas en 1980 por, el ingeniero e investigador argentino, Hugo Zuccarelli, usando la misma premisa de "múltiple exposición" que se usa en las imágenes holográficas (hologramas).

Zuccarelli consiguió mejorar el sistema de grabación binaural, un proceso por el que se permite el registro de un entorno sonoro complejo completo, con varias fuentes situadas en diferentes puntos del espacio y produciendo sonido simultáneamente.

Para conseguir obtener esos resultados tan realistas, el ingeniero usó un sistema de grabación que tenía como base una simulación de una cabeza humana con micrófonos, a la que llamó Ringo.

En ella, en la posición donde se encuentran nuestros oídos, se colocan los micrófonos necesarios. Se graba el sonido tal y como llegaría en la realidad nuestros órganos receptores auditivos. De esta forma, a la hora de reproducirlo, subjetivamente es más realista.

Zucarelli agregó a la cabeza humana una emisión de sonido interna de referencia. Por consiguiente, los micrófonos graban las interferencias creadas entre ambos sonidos (exterior y el propio), consiguiendo la tridimensionalidad del sonido.

¿Cómo funciona?

Cuando se escucha una fuente de sonido natural en cualquier dirección, la entrada a nuestros oídos está justamente formada por dos señales unidireccionales cuyo sonido presiona los tímpanos. Si se consiguiera recrear las mismas presiones en los tímpanos del que escucha como si hubiera ocurrido “en directo”, se podrá reproducir la experiencia original de audición, que incluye la información direccional y la reverberación.

La grabación binaural con reproducción sobre audífono es el método más espacialmente exacto de los conocidos y del ambiente alrededor de toda la cabeza delante, detrás, encima, debajo, etc. Al auditor se le puede engañar y hacer creer que está escuchando un auténtico instrumento que suena en la sala de audición.

Para ello una cabeza artificial capta el sonido de manera similar a como lo hace una cabeza humana, dependiendo del grado de realismo de esta. La cabeza supone un obstáculo para las ondas sonoras en el margen de frecuencias medias altas. En el lado más alejado de la cabeza con respecto a la fuente sonora, el oído se encuentra en una sombra acústica: la cabeza bloquea las altas frecuencias. A la inversa, en el lado de la cabeza orientada hacia el sonido, existe un aumento en el nivel de presión sonora, al margen de frecuencias medias a altas.

Los pliegues del pabellón de la oreja (oído externo) también afectan a la respuesta en frecuencia, reflejando los sonidos dentro del canal auditivo. Estas reflexiones se combinan con el sonido directo, originando cancelaciones de fase a ciertas frecuencias. Cada oído capta un espectro diferente de amplitud y de fase, debido a que uno de ellos está en sombra por la cabeza y ambos están separados. Estas diferencias interaurales varían de acuerdo con el nivel de presión sonora y la angulación del sonido incidente respecto de la cabeza.

Una vez que las señales sonoras entran a cada oído, los micrófonos se encargan de hacer la transducción de la energía acústica, a mecánico y luego a energía eléctrica. Cuando las señales de los micrófonos de la cabeza artificial se reproducen sobre los audífonos, se escuchan las mismas diferencias interaurales que captó la cabeza artificial creando la ilusión de imágenes sonoras localizadas donde estaban las fuentes originales.

Grabación

Hardware

Existen diferentes tipos de hardware para realizar la grabación de holofonías. Los principales tipos son:

• Cabezas de maniquíes con micrófonos insertados a la altura de las orejas.
• Micrófonos especiales compuestos por cabezas de maniquíes especialmente preparadas para la grabación. Normalmente incluyen, además de los dos micrófonos en las posiciones de las orejas, micrófonos internos para simular la reverberación generada por el torax. Además incluyen múltiples salidas de audio.
• Diminutos micrófonos que se introducen en el propio oído de una persona.

Software

Pese a que la forma más sencilla de grabar holofonías es mediante hardware, existe también software que permite la simulación de una holofonía a partir de una pista de audio. Su funcionamiento se basa en las Head-Related Transfer Function (HRTF) que permiten, dado un punto del espacio en relación a la cabeza del oyente, generar la sombra acústica que simule la posición de la fuente de sonido virtual en el punto deseado. Permitiendo convertir pistas de audio en una o varias fuentes virtuales ubicadas en el espacio.