Tänk dig att delta i en live-konsert där olika musiker, inte ens i prestanda utrymme. Istället, de är 500 mil bort, spela sina hjärtan ut, medan en holografisk ljudbild av musik är mappad och sedan återskapas i prestanda utrymme för din lyssnarupplevelse. Det låter som science fiction, men det är inte tack vare teknologi som har utvecklats av den Österrikiska akustiker.
För Franz Zotter och Matthias Frank för Institutet för Elektronisk Musik och Akustik (IEM) i Graz, Österrike, uppgår den till något som liknar teleportering av ett musikinstrument. De använder stora omgivande områden av mikrofon matriser för att spela in holografisk ljud bilder — en typ av 3D-öre-fingeravtryck — av alla musikaliska instrument.
En sådan bild fångar inte bara tonen, frekvens och andra ljud egenskaper, men även riktningen. Ljudtekniker kan ta den bilden, matar det in motsvarande kompakta sfäriska högtalare array (dubbade en ikosaeder), och återskapa ljudet exakt, ända ner till hur de ljudvågor som reflekteras mot väggarna i prestanda utrymme. “Den nya typ av holografisk ljud bildspråk som är en viktig teknik som används för att återge ett helt övertygande erfarenhet av ett musikinstrument inom godtycklig rum det spelas på,” Zotter förklaras.
Det tar också hänsyn till den hållning av spelare. Detta är särskilt viktigt för unplugged instrument, som kan producera ljud med mycket olika klanger beroende på läggning av spelaren. Som potentiellt kan kasta även en erfaren musiker av hans eller hennes spel.
Till exempel, Miles Davis känt som används för att spela sin trumpet vänd bort från publiken (det hade mer att göra med personliga preferenser än något annat). Men det var inga problem med riktningen i Davis fall, eftersom det finns en mikrofon ansluten till bell för instrumentet, och en ljudtekniker skulle blanda ut som det var förstärkt med högtalare. Men hans hållning kan ha gjort en stor skillnad i ljudkvalitet hade han spelat i en unplugged akustiska fallet med inget ljud förstärkning, enligt Zotter.
Sponsrade
Det gör säkert för en fiffiga form av akustiska augmented reality.
“Vi hade en gång en demo konsert där en trombon spelare spelade inne i våra omgivande mikrofon sfär i Graz, och den holografiska ljud bild som återges bor i Paris,” Zotter berättade Gizmodo via e-post. Det var i 2010, för en teknisk publik på 2nd International Symposium on Ambisonics och Sfäriska Akustik.
Deras teknik används för närvarande som ett verktyg i datorn musik till projektet musik i rum. Det kan också användas för att förbättra konserthus design, eller för att minska buller i samhällsplaneringen. Men mest lovande nära sikt kan vara i virtuell verklighet och spel. “Jag såg en vän till mig spelar GTA på PS4 och jag var imponerad av hur många akustiska saker var inblandade,” Zotter sagt. “Däcket buller på olika grunder, passerande fordon, fåglar och insekter.”
Slutligen, detta arbete kommer att hjälpa Zotter och Frank bygga bättre kartor av riktningen av ljud från många olika instrument (särskilt i de knepiga unplugged miljöer), att låta musiker uppleva hur deras spel kommer att låta i en virtuell version av ett främmande rum eller performance hall. Detta är ett mål som också bedrivs av andra forskargrupper, särskilt Institutet för Teknisk Akustik i Aachen, Tyskland, enligt Zotter.
Så framtiden trumpet spelare i hopp om att efterlikna Miles Davis kunde uppleva hur deras spel skulle låta i virtuella återgivningar av alla typer av olika prestanda utrymmen — udda ställningar och alla.
[Via Acoustical Society of America]
Bilder: (överst) En omgivande området av 64 mikrofoner för att spela in holografisk ljud bilder. (botten) ikosaeder, en kompakt sfäriska rad 20 högtalare. Både bilder från Franz Zotter.