La simulación acústica es un herramienta útil para entender y actuar sobre las características acústicas de un recinto. A grandes rasgos, simular da como resultado un conjunto de datos que pueden ser representados por una computadora mediante gráficos o representaciones visuales.
Fig 1. Mapa de cobertura.
En muchos casos, como puede verse en la figura 1, para analizar la cobertura dada por un sistema de sonido esto es conveniente. No obstante, las características sonoras no siempre son apreciables en su totalidad con este tipo de representaciones. ¿Un gráfico de respuesta en frecuencia o una curva de tiempo de reverberación describen completamente una experiencia acústica?
¿No sería ideal poder percibir el entorno que se está simulando como si uno estuviese ahí?
Auralizar es, formalmente, la técnica de crear señales en el rango audible mediante una simulación que represente un espacio acústico, fuentes y puntos de escucha. El resultado de una auralización es precisamente un archivo de audio que se percibe como si uno estuviese en el lugar que simuló. Esto incluye cualquier aspecto del recinto, como la reverberación.
El proceso de auralizar tiene básicamente 5 etapas:
Fig 2. Etapas de una auralización.
- En principio, se debe realizar un modelo del recinto en algún programa de simulación. El modelo es una representación virtual que contiene las características que sea de interés simular, como su forma, tamaño, el coeficiente de absorción de sus superficies, elementos dentro del recinto, etc. En el modelo también se definen características y ubicación de fuentes y puntos de escucha. Es posible ubicar más de uno en ambos casos. Cómo sea la disposición de los elementos dentro del modelo tiene un impacto fundamental sobre el resultado de la auralización.
- Por otra parte, se debe registrar la señal que se desea auralizar. Esta señal es la que se simulará como si estuviese siendo emitida en el modelo. Para esto, esta señal (que normalmente corresponde a un instrumento musical o palabra hablada) es grabada en una cámara anecoica con el fin de tener una señal de muestra lo más libre de reflexiones posible. De lo contrario, la auralización ya estaría contaminada por la reverberación del recinto donde se llevó a cabo la grabación.
- Se lleva a cabo la simulación del modelo. Para esto existen distintos programas con sus diferencias particulares. Enumerarlos sería demasiado extenso pero en definitiva todos dan como resultado la respuesta al impulso del recinto para los puntos de escucha definidos previamente, de forma similar a como si se hubiese medido en la vida real (ver cómo medir un recinto). El nivel de detalle que se desee obtener tiene un impacto significativo en el poder de cómputo requerido para la simulación.
- El paso siguiente es convolucionar el resultado de la simulación con la señal grabada previamente. Convolucionar es un proceso que sirve para combinar señales (para más información ver post convolución). En este caso, lo que se obtiene es un audio equivalente a una grabación de la fuente en el recinto simulado. Cualquier señal que sea grabada puede convolucionarse independientemente con el resultado de la simulación sin tener que realmente emitir ese sonido en ese recinto.
- El último paso consiste en escuchar el audio obtenido. Es casi obligatorio el uso de auriculares dado que la reverberación propia del recinto donde uno esté modificará lo que se escucha.
A continuación se presenta para auralizar la simulación del recinto de la figura 3. El recinto es de 5 m X 2 m X 2.5 m cuyas paredes y piso son completamente reflectantes del sonido. El techo tiene una absorción similar a la del yeso (omitido de la imagen por claridad visual). La fuente se encuentra en el centro del recinto y se eligieron tres puntos de escucha (sensores) alejándose progresivamente.
Fig 3. Visualización del modelo simulado.
La señal a escuchar es una guitarra acústica grabada en condiciones anecoicas. En el archivo de audio puede escucharse primero la grabación original sin reverberación y luego las tres posiciones simuladas yendo de más cerca a más lejos de la fuente.
¿Qué dfiferencias se perciben?
Lic. Lucas Landini
Departamento de Ingeniería – Equaphon