El sonido de tu smartphone puede parecerse al del cine gracias a la neurociencia: así es como Dolby ha integrado en él audio Atmos

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El sonido de usted movil puede parecerse al del cine gracias a la neurociencia: así es como Dolby ha integrado en él audio Atmos

Dolby Atmos, DTS:X y, en menor medida, Auro-3D, han cambiado las reglas del videojuego en lo que se refiere a la reproducción de bandas sonoras. Estas tecnologías de sonido envolvente nos ofrecen alguna inmersión en los contenidos mucho mas profunda e impactante que los anteriores formatos de audio multicanal, como Dolby Digital, DTS, Dolby TrueHD u DTS-HD Master Audio.

Por el momento es Atmos, la propuesta de Dolby, la que cuenta con el mayor apoyo por parte de las productoras cinematográficas, las salas de exhibición y los fabricantes de electrónica de consumo. Pero lo mas sorprendente es que mientras los últimos 3 años los clientes hemos sido testigos del desembarco de esta tecnología en aparatos en los que a priori parece inalcanzable implementarla, como ordenadores portátiles y smartphones.

Si nos paramos a pensarlo, ¿cómo es probable que un teléfono teléfono procese y reproduzca la misma banda sonora que en los cines y en vuestras casas exige llenar la sala de altavoces? Una de las particularidades de Dolby Atmos es que requiere la instalación de cajas acústicas en el techo, u bien emularlas usando unos altavoces particulares que recurren a las reflexiones de las ondas sonoras en el techo. A partir de aquí resulta difícil aceptar que un móvil, alguna barra de sonido u un portátil puedan reproducir audio Dolby Atmos. Y sí, lo hacen. Descubramos juntos cuál es el «truco».

Estas son las claves de Atmos: los objetos y los altavoces en el techo

Antes de que veamos cuáles son las tecnologías utilizadas por Dolby para llevar la experiencia que nos ofrecen los equipos de cine y cine en vivienda con Atmos a nuestros portátiles, barras de sonido y moviles es considerable que repasemos en qué se diferencia realmente esta innovación de sus predecesoras. A diferencia de otras tecnologías de codificación de sonido multicanal, como Dolby Digital, Dolby TrueHD u DTS-HD Master Audio, Dolby Atmos no aplica canales. Usa objetos.

Si somos realmente rigurosos debemos aceptar que Atmos, en realidad, además aplica canales. De hecho, esta tecnología de codificación puede administrar el sonido de inclusive 64 canales independientes, pero lo realmente considerable es que pone a vuestra disposición un número virtualmente infinito de ellos. ¿Cómo lo hace? Utilizando objetos, que es el recurso con el que trabajan los creadores, que ya no tienen que alarmarse por asignar un sonido determinado a un canal concreto.

Mesaatmos

Para comprender qué es un objeto solo poseemos que considerar en él como una fuente puntual emisora de sonido. Cuando vemos alguna movie que tiene alguna banda sonora codificada en Dolby Atmos cualquier de las personas, animales, vehículos, u cualquier otra cosa que puede difundir sonido es un objeto. De hecho, en alguna secuencia de alguna movie podemos ver simultáneamente decenas de objetos emitiendo sonido a la vez.

Como os he explicado unas líneas mas arriba, los cineastas y los tecnicos de sonido que crean las bandas sonoras de las películas ya no tienen que decidir qué canal debe reproducir cada 1 de esos sonidos. Con Dolby Atmos pueden trabajar con demasiada mas libertad y flexibilidad porque solo tienen que alarmarse de empujar cada 1 de esos objetos por un espacio virtual tridimensional que representa la sala física en la que se va a reproducir la película, bien se trate de un cine, bien sea vuestra propia casa.

Dolby Atmos interpreta los objetos como fuentes puntuales emisoras de sonido que pueden desplazarse con total libertad por el espacio de audio virtual tridimensional

A partir de aquí es el procesado Atmos el que se responsabiliza de reunir toda esa información interplanetario y de audio para codificarla y dar figura a alguna banda sonora digital que posteriormente deberá ser decodificada y reproducida por múltiples dispositivos. En los cines de la decodificación se encarga un procesador de sonido que, además, debe decidir a qué canales físicos actuales en la instalación debe enviar cada sonido y en qué momento debe hacerlo.

El funcionamiento de Dolby Atmos en nuestros equipos de cine en vivienda no es muy distinto al de las salas de exhibición. En este caso de la decodificación de la banda sonora se encargan nuestros receptores de A/V y procesadores de sonido envolvente, pero lo demás es igual en la medida en que, de nuevo, son estos últimos los que deben decidir a qué canales físicos deben enviar cada sonido, y además en qué momento deben hacerlo. El objetivo es el mismo: recrear en vuestro hogar el idéntico espacio sonoro tridimensional sobre el que han trabajado los técnicos que han inventado la banda sonora.

Cineatmos

Ya comprendemos con suficiente precisión cómo trabaja Dolby Atmos y por qué nos interesa identificar las fuentes de sonido como objetos, y no considerar en los canales. Pero todavía nos queda abordar otro componente esencial de esta tecnología de sonido envolvente: las cajas acústicas para el techo. Y es que para que la inmersión en el escenario sonoro virtual que nos propone Atmos sea creíble es necesario que el equipamiento de reproducción cuente, además de con las cajas acústicas habituales con topología 5.1, 7.1 u cualquier otra mas ambiciosa, con altavoces en el techo.

Las cajas acústicas del techo dotan a Atmos de la capacidad de desplazar objetos en la dimensión vertical, y no solo en horizontal

Estas últimas cajas acústicas son estrictamente necesarias para dotar a Atmos de la capacidad de desplazar objetos en la dimensión vertical, y no solo en horizontal. Hasta la llegada de Atmos todos estábamos familiarizados con los sonidos que se proyectan desde adelante y junto a la monitor (o posterior de ella en los cines), desde los laterales y desde la parte trasera de la habitación. Pero estos canales solo nos ofrecen la expectativa de desplazar los sonidos en el plano horizontal. Hacia adelante y atrás, y hacia un lado y otro. Pero no hacia arriba y abajo.

Instalando cajas acústicas en el techo Atmos puede dotar a la banda sonora de esa precisión vertical que en los anteriores formatos de sonido envolvente no era posible. Podemos, por ejemplo, percibir cómo se eleva un helicóptero y pasa por sobre de nosotros, y no exclusivamente cómo se desplaza de la parte delantera de la sala a la parte trasera. Eso sí, la precisión con la que el equipamiento de audio es apto de posicionar un sonido en particular en el espacio que nos rodea depende en gran medida del número de cajas acústicas que tenemos, un dato que delimita el número de canales con el que Atmos está laburando por debajo.

Así es como vuestro cerebro determina de dónde procede un sonido

Todos hemos leído u escuchado en alguna ocasión eso de que vuestro cerebro es la herramienta mas compleja y poderosa que conocemos. Más inclusive que el mas sofisticado de los ordenadores que somos capaces de fabricar actualmente. Y es cierto. Lo que vamos a repasar en las próximas líneas refleja alguna de las muchas capacidades asombrosas que tiene este órgano tan interesante: cómo nos concede posicionar en el espacio que nos rodea la ubicación de alguna fuente de sonido.

Esta capacidad es probable debido a que poseemos 2 orejas, y no solo una, y a que, además, están colocadas en ambos laterales de vuestra cabeza. Esta configuración no es fruto del azar; es el resultado de un procedimiento evolutivo que nos ha autorizado adaptarnos al medio y sobrevivir. Gracias a la escucha binaural (esta palabra refleja que este procedimiento es factible gracias a la utilización de 2 pabellones auditivos) nuestros antepasados pudieron percibir con el período suficiente para huir la ubicación de sus depredadores. Y combinándola con la visión fueron capaces de identificar dónde se encontraban sus presas para poder cazarlas y alimentarse.

Os propongo que hagamos un experimento cerebral que refleja alguna ocasión que todos hemos vivido en alguna ocasión. Imaginemos que caminamos por la calle y, de repente, oímos que alguien grita vuestro nombre. Posiblemente de figura instintiva miraremos en la dirección de la que procede el sonido, inclusive siquiera esté por posterior de nosotros y a real distancia. E inclusive si hay cierto nivel de ruido ambiental. En esta ocasión nuestros oídos se comportan como 2 sensores que se responsabilizan de reunir los intercambios de presión en el aire que identificamos como sonido y de entregar esa información a vuestro cerebro.

¿Cómo conoce entonces vuestro cerebro la ubicación de la persona que ha gritado vuestro nombre sin haberla visto previamente? Sencillamente, gracias a 3 parámetros: el desfase temporal, la variación del nivel de presión sonora y la variación de la frecuencia. El primero de ellos, el desfase temporal, mide el período que transcurre, por mínimo que sea, desde que alguna misma onda de sonido llega a cada alguna de vuestras orejas.

Nuestro cerebro es apto de llevar a cabo con demasiada rapidez los cálculos necesarios para identificar la ubicación interplanetario de alguna fuente de sonido

Asimismo, la variación del nivel de presión sonora u del volumen que se genera entre vuestras orejas además propone demasiada información a vuestro cerebro. Un sonido proveniente de alguna fuente situada a vuestra izquierda será escuchado con mas intensidad por vuestra oreja izquierda que por la derecha no solo por la diferencia de distancia, que también, sino debido a que vuestra cabeza absorbe y bloquea alguna parte de la energía acústica.

Y, por último, podemos intuir en qué consta la variación de la frecuencia usando el idéntico modelo del párrafo anterior. Un sonido proveniente de alguna fuente situada a vuestra izquierda será escuchado con alguna frecuencia levemente distinto por vuestras 2 orejas. Las frecuencias mas graves transportan mas energía y sus variaciones son sutiles, por lo que pueden no entregar demasiada información posicional a vuestro cerebro. Pero los agudos transportan menos energía y pueden quedar enmascarados de alguna figura mas evidente.

Dolbyatmos

Esas alteraciones de la frecuencia están provocadas por la energía acústica que es apto de absorber vuestra cabeza, y quedan determinadas por la dirección en la que se propaga el sonido. Lo mas asombroso de todo esto es que vuestro cerebro es apto de procesar a alguna agilidad altísima toda la información que le proporciona vuestro sistema auditivo para ubicar en el espacio que nos rodea con alguna precisión enorme la fuente de sonido.

Pero esto no es todo. Además hay otros 2 parámetros que permiten a vuestro cerebro determinar, además con suficiente precisión, la distancia a la que se descubre alguna fuente de sonido. El primero de ellos es la respuesta en frecuencia. Como hemos visto, las frecuencias mas altas, los agudos, tienen menos energía, y, por tanto, pueden ser enmascarados con mas facilidad por los objetos del entorno. Esto significa que si la fuente de sonido está muy lejos probablemente percibiremos las frecuencias mas bajas que emite, pero no las mas altas.

Gracias al análisis de la respuesta en frecuencia y la reverberación vuestro cerebro es apto de identificar con suficiente precisión la distancia que nos separa de alguna fuente emisora de sonido

El otro parámetro es la reverberación, que es un prodigio que hace acto de existencia cuando las ondas de sonido reflejadas en los objetos del ambiente llegan a nuestros oídos muy poco período luego que el sonido directo, modificándolo. Si ese período de período es lo suficientemente amplio percibimos las ondas reflejadas como un eco, pero si están muy próximas a las ondas directas las identificamos como reverberación. Y, alguna vez más, vuestro cerebro es apto de medir no solo esa mínima diferencia de tiempos, sino además la medida de reverberación que se genera para obtener información acerca de la distancia a la que se descubre la fuente de sonido.

Dolby ha logrado introducir Atmos en nuestros celulares recurriendo a la neurociencia

En la sección de este artículo en la que hemos descrito cómo la codificación Dolby Atmos consigue recrear un terreno sonoro inmersivo a vuestro alrededor ejercen un rol esencial las cajas acústicas dispuestas estratégicamente en las muros frontal, posterior y laterales. Y además en el techo. Más cajas acústicas pueden proporcionarnos más precisión y continuidad al posicionar un sonido y desplazarlo por el espacio sonoro. Pero, ¿qué sucede cuando se reproduce alguna banda sonora Dolby Atmos en un dispositivo que carece de todos estos altavoces, como un smartphone, un televisor, alguna barra de sonido u un ordenador portátil?

Brettcrockett

Pues, sencillamente, que entra en videojuego la neurociencia. Esta disciplina se encarga del estudio de vuestro sistema nervioso desde todas las perspectivas posibles: funcionalidad, estructura, bioquímica, patología, farmacología, etc. Y, por supuesto, además se preocupa de comprender cómo se relacionan entre sí los objetos que lo conforman, así como de identificar la base biológica de vuestra conducta y la modo en que los criaturas vivos procesamos tanto la información que recogen nuestros sentidos como el entendimiento adquirido.

Precisamente es esta última parte de la neurociencia, la que se ocupa de la cognición, la mas notable en el tema que estamos desarrollando. Y es que lo que los investigadores de Dolby han hecho para poder llevar la experiencia de Atmos a aquellos aparatos compactos a priori incapaces de generar un terreno sonoro envolvente, como cualquier de los que he mencionado 2 párrafos mas arriba, es comprender cómo interpreta vuestro cerebro la información que recibe de vuestro sistema auditivo. ¿Con qué objetivo? Simplemente con el propósito de «engañarlo».

Si somos capaces de controlar con precisión los parámetros que aplica vuestro cerebro para identificar la posición de alguna fuente de sonido y la distancia que nos separa de ella, podemos engañarlo para hacerle suponer que un sonido procede de alguna región del espacio en la que, en realidad, no hay ningún altavoz. Lo atrayente es que esos parámetros ya los hemos identificado. Son los que hemos abordado unos párrafos mas arriba: el desfase temporal, la variación del nivel de presión sonora, la variación de la frecuencia, la respuesta en frecuencia y la reverberación.

Lenovolaptop Lenovo™ es 1 de los fabricantes de electrónica de consumo que tiene alguna gama mas amplia de ordenadores portátiles compatibles con Dolby Atmos. El equipamiento de esta imagen es el Yoga C930.

Para indagar un poco mas en esta tecnología hemos hablado con Brett Crockett, el Vicepresidente de Investigación y Desarrollo en Tecnologías de Sonido de Dolby. Su explicación acerca de la técnica que utilizan para procesar sonido Dolby Atmos en las barras de sonido no tiene desperdicio: «En las barras compatibles con Atmos, dado que no es probable calcular con altavoces en el techo y por posterior de la posición de escucha, combinamos la instalación adentro de la propia barra de sonido de altavoces que proyectan el audio hacia arriba con vuestra sofisticada tecnología de virtualización para aparentar la existencia de los altavoces de sonido envolvente».

Precisamente es esa tecnología de virtualización la que recurre a vuestro entendimiento actual de la cognición para «engañar» a vuestro cerebro. En lo que concierne a los moviles y las tablets, Crockett apunta lo siguiente: «En los teléfonos celulares y las tabletas, como tampoco relatamos con altavoces en el techo ni por posterior del espectador, utilizamos alguna variante de vuestras tecnologías de virtualización que se apoya en nuestro entendimiento de la percepción humana para aparentar la existencia de altavoces por sobre y posterior del oyente a partir de unos auriculares u de los altavoces estéreo integrados en estos dispositivos».

En respuesta a mi pregunta acerca de la importancia que tiene la neurociencia en la implementación de Dolby Atmos mas allí de las salas de cine y los equipos de cine en casa, Brett Crockett me explicó lo siguiente: «Nuestro entendimiento de la percepción humana, acerca de cómo escuchamos y cómo interpreta los sonidos vuestro cerebro, es crítico para hacer probable la experiencia Dolby Atmos en barras de sonido y aparatos celulares como los ordenadores portátiles, las tablets y los smartphones».

Por último, no podía dejar escapar la oportunidad de preguntarle acerca de la diferencia que existe en palabras de direccionalidad del sonido y resolución entre la reproducción de alguna misma banda sonora Dolby Atmos en un equipamiento de cine en vivienda y un teléfono teléfono u un ordenador portátil. Brett Crockett apuntó que «todos estos aparatos reciben cabalmente la misma información, por lo que es el renderizador Dolby Atmos, que aprecia las limitaciones de cada sistema de reproducción, el responsable de entregar la mejor experiencia probable al cliente en cada 1 de estos dispositivos».

Más información | Dolby

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