Ученые создали 3D-аудиокупол, который обманывает мозг реалистичностью звука

В Канаде группа исследователей представила революционную аудиосистему, способную воспроизводить звук с такой точностью, что человеческий мозг не отличает его от реального источника. Установка под названием AudioDome — это 3,4-метровый купол с 91 динамиком и четырьмя сабвуферами, размещенный в звукоизолированной камере. Технология, описанная в журнале The Journal of the Acoustical Society of America, открывает новые горизонты в изучении слухового восприятия.

Традиционные системы объемного звучания используют методы вроде монофонической передачи (SC) или векторного панорамирования (VBAP), но их возможности ограничены. AudioDome применяет амбионик-панорамирование — технологию, которая разбивает звуковое поле на математические компоненты, описывающие направление, давление и скорость звуковых волн. Это позволяет воссоздать трехмерную звуковую сцену с точностью, превосходящей человеческое восприятие.

«Мы смогли добиться пространственного разрешения, которое не только соответствует, но и превосходит возможности человеческого слуха», — говорит Нима Заргарнежад, ведущий автор исследования.

AudioDome — это система девятого порядка, использующая 100 аудиоканалов. Для сравнения: большинство домашних кинотеатров работают с 5–9 каналами. Ключевые компоненты установки:

• 91 высокоточный динамик, расположенный по сфере;
• 4 двухканальных сабвуфера для низких частот;
• звукоизолированная камера с нулевой реверберацией.

В ходе экспериментов участники слушали записи речи, музыки и природных звуков. В 97% случаев они не могли отличить воспроизведение от реального источника, если частота звука не превышала 4 кГц.

Несмотря на впечатляющие результаты, у системы есть слабые места:

1. При частотах выше 4 кГц (например, человеческий голос) локализация звука искажается.
2. Речь может звучать так, будто передается по телефону.

Для исследований, связанных с восприятием речи, ученые рекомендуют использовать традиционные методы воспроизведения.

AudioDome — не просто научный эксперимент. Технология может найти применение в:

• нейробиологии (изучение слуховой коры мозга);
• виртуальной реальности (сверхреалистичный звук);
• акустическом дизайне концертных залов.

Уже сейчас ученые работают над улучшением системы, чтобы устранить искажения высоких частот. В будущем подобные установки могут стать стандартом для аудиоисследований.