Resumen:
Investigadores de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Nottingham en el Reino Unido han desarrollado una nueva tecnología de efectos de sonido que da a los oyentes la impresión de que el sonido se mueve controlando la interacción de las ondas sonoras generadas por múltiples altavoces en el espacio. A diferencia de los altavoces giratorios mecánicos tradicionales, este sistema no tiene motores, correas ni piezas giratorias, pero es capaz de reproducir algunos de los efectos de sonido únicos de los altavoces giratorios clásicos.
En el centro de esta investigación no está simplemente cambiar la señal de audio, sino manipular directamente la forma en que el sonido viaja físicamente cuando llega al oyente. Los investigadores crearon una matriz circular compuesta por múltiples altavoces y movieron electrónicamente la señal de audio a lo largo de la matriz de altavoces, de modo que las ondas sonoras resultantes produjeron un efecto similar a la rotación de la fuente de sonido en el espacio.
Los equipos de sonido tradicionales generalmente procesan señales electrónicas antes de que el sonido ingrese a los parlantes. Por ejemplo, efectos como chorus, Flanger y Phaser crean sensaciones auditivas especiales al cambiar las características de fase, tiempo o frecuencia de las señales de audio. Pero la solución de la Universidad de Nottingham se acerca más a una verdadera "fuente de sonido en movimiento" porque los cambios se producen cuando las ondas sonoras ya han abandonado el hablante y se han propagado hacia el oyente.
Esta tecnología se inspiró en los parlantes giratorios Leslie que aparecieron en la década de 1930. El altavoz Leslie se utilizó originalmente en órganos electrónicos. Su característica única es que utiliza un motor y una correa para hacer girar la bocina o el deflector del altavoz, de modo que el sonido llegue continuamente al oyente desde diferentes direcciones, produciendo así un sonido con una clara sensación de espacio y cambios periódicos.
Los altavoces Leslie se convirtieron posteriormente en el equipo de efectos de sonido más representativo de la historia de la música. Muchos dispositivos de música electrónica, efectos digitales y complementos de software intentan emular este sonido, incluidos varios efectos de fase y coro. Sin embargo, estas simulaciones digitales cambian principalmente la señal electrónica y no pueden replicar completamente los cambios acústicos causados por una fuente de sonido real que se mueve en el espacio.
Es este problema el que los investigadores de la Universidad de Nottingham esperan resolver. El "altavoz giratorio de estado sólido" que diseñaron no tiene piezas mecánicas móviles. En su lugar, utiliza una matriz de altavoces instalada fijamente para controlar el tiempo de salida y la fase de diferentes altavoces para permitir que la onda de sonido en sí produzca un efecto de propagación espacial similar al de una fuente de sonido giratoria.
Por lo tanto, este sistema se encuentra en algún lugar entre los efectos de sonido mecánicos tradicionales y los efectos de sonido puramente digitales. No tiene la compleja estructura mecánica de los altavoces giratorios tradicionales. Al mismo tiempo, no solo simula el efecto de rotación en el nivel de la señal de audio, sino que utiliza directamente la propagación y la interferencia de ondas sonoras físicas en el espacio para producir cambios de sonido.
Fernando Pérez-Cota, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Nottingham, dijo que la modulación del sonido musical actual se puede dividir aproximadamente en dos categorías. Uno es el método mecánico acústico utilizado por el altavoz Leslie original y el otro son los métodos modernos de procesamiento electrónico y digital. Esta investigación intenta establecer una nueva ruta técnica entre ambos.
Los investigadores creen que el valor de este enfoque puede ser mucho mayor que reconstruir un altavoz Leslie sin piezas mecánicas. Debido a que el conjunto de altavoces puede controlarse mediante software, en teoría puede crear patrones de movimiento de sonido que no se pueden lograr fácilmente con los altavoces giratorios tradicionales.
Por ejemplo, al cambiar la relación de la señal entre diferentes altavoces, el sonido puede producir diferentes direcciones, diferentes velocidades o incluso movimientos espaciales más complejos. En comparación con los dispositivos giratorios mecánicos, el control electrónico no requiere esperar a que los componentes físicos aceleren o desaceleren, y no está limitado por motores, correas y estructuras mecánicas.
Esto también significa que los futuros productores musicales podrán tener acceso a una nueva herramienta de diseño de sonido. Los efectos de sonido tradicionales crean efectos principalmente cambiando la frecuencia, la fase y las características dinámicas del sonido en sí, y esta tecnología puede incorporar aún más "de dónde viene el sonido y hacia dónde se mueve" como parte de la creación del sonido.
Los investigadores enfatizaron que no se trata simplemente de usar varios parlantes para reproducir el mismo sonido al mismo tiempo. Lo que realmente importa es la relación de la señal entre los conjuntos de altavoces y los cambios resultantes en la interferencia y propagación de las ondas sonoras. Al controlar con precisión estos factores, el oyente puede experimentar la fuente de sonido moviéndose a través del espacio.
En la actualidad, este sistema es todavía un prototipo experimental, pero el equipo de investigación cree que tiene potencial para convertirse en una nueva plataforma de efectos de sonido. En el futuro, podrá usarse no sólo para producción musical y presentaciones en vivo, sino también para audio inmersivo, audio espacial y otros escenarios que requieran un control preciso de la posición espacial del sonido.
Esta investigación ha sido publicada en el "Audio Engineering Society Journal", el título del artículo es "The Solid-State "Rotary" Speaker", los investigadores son Nicholas Wolstenholme y Fernando Perez-Cota.
En comparación con los altavoces giratorios tradicionales, las soluciones de estado sólido también tienen una ventaja obvia, es decir, la estructura mecánica es más simple. Los altavoces Leslie tradicionales requieren motores, estructuras de transmisión y piezas giratorias para funcionar durante mucho tiempo. No sólo son de mayor tamaño, sino que también producen ruido mecánico y desgaste. Los conjuntos de altavoces fijos pueden completar la modulación del sonido mediante control electrónico, por lo que, en teoría, es más fácil lograr el control y la automatización digitales.
El equipo de investigación dijo que esperan que este concepto pueda aplicarse a la creación musical a un costo y escala más accesibles en el futuro. En otras palabras, esta tecnología no se trata sólo de reemplazar los costosos parlantes giratorios clásicos, sino que espera permitir que más productores musicales logren efectos de sonido espacial que antes requerían equipos mecánicos especializados.
Si se desarrolla más, esta tecnología puede incluso cambiar la comprensión que tiene la gente de los "efectos de sonido". En el pasado, los efectores procesaban principalmente sonidos a nivel de señal electrónica; En el futuro, los equipos de efectos de sonido podrán controlar directamente la forma en que las ondas sonoras se propagan en el espacio real, convirtiendo el sonido en sí en un objeto que pueda "programarse para moverse".
Esta investigación de la Universidad de Nottingham proporciona así una nueva ruta entre la acústica mecánica y el procesamiento de señales digitales. En realidad, no permite que el altavoz gire, pero utiliza control electrónico para permitir que las ondas sonoras exhiban características espaciales similares a las de una fuente de sonido giratoria. Para la producción musical y el audio espacial, esta idea de "mover el sonido en lugar de simplemente cambiar las señales de sonido" puede abrir un nuevo campo más allá de la tecnología tradicional de efectos de sonido.
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