3D声音,另一场视听革命

摘要

数字化革命到来以后,本来只存在于科幻小说中的技术进入了日常生活,并且迅速普及开来。3D可视化,或者说呈现景深的视效技术也实现了。不过10年,首先是电影,紧接着电视和游戏都纷纷被3D可视化技术攻城略地。我们也见证了虚拟现实头盔的辉煌崛起。戴着这种头盔,佩戴着就沉浸在逼真的视觉场景中,而且还能在这个虚拟世界中四处走动。这些技术在娱乐以外的应用,如电脑辅助设计、医疗诊断铺助、外科医生训练,还在研发之中,但毫无疑问这些系统的前景一片光明。对我们的视觉系统来说,沉浸式的可视化头盔提供的视觉图像已经开始令人难辨真伪。但是,对于我们的听觉系统来说,相关技术还远不够理想。为什么会这样呢?如同我们的双眼能够看见三维物体一样,我们的耳朵也在无意识地为我们持续提供着声音的空间信息,尤其是声源的位置和动作。我们的认知系统难以忍受没有声音,或是声音和视觉相悖的情况,有时还会因此拒绝接受虚拟现实设备营造的视觉图像。这会让用户体验变差,甚至引发用户恶心、呕吐。所以,在设计虚拟现实头盔时,必须考虑用户的声音体验。如果不了解声音空间定位的物理和生理机制,我们就无法营造出使人信服并令人沉醉的虚拟现实体验。人的双眼看到的事物略有不同,这件事比较容易理解。但是,在一个声学场景中,弄清楚人的双耳到底听到了什么信息却不是一件简单的事情。在所有相关研究中,有一类研究采用数学模型,对声波从声源到耳道的传播过程进行计算机模拟。