В этом примере показано несколько основных аспектов позиционирования аудиосигнала. Слушатель занимает расположение в центре круга, а положение источника звука варьируется так, чтобы он оставался в пределах круга. В этом примере источником звука является моноуральная запись вертолёта. Звуковое поле представлено пятью дискретными местоположениями динамиков на окружности окружности и низкочастотным выходом, который предположительно находится в центре окружности.
В этом примере требуется конфигурация 5.1-канального громкоговорителя, и аудиоканалы отображаются в физические местоположения следующим образом:
Спереди слева
Спереди справа
Передний центр
Низкая частота
Задняя левая
Задняя правая
Это конфигурация динамика Windows ® по умолчанию для каналов 5.1. В зависимости от типа используемой звуковой карты этот пример может работать достаточно хорошо для других конфигураций динамиков.
В модели имеется два исходных блока, представляющих интерес. Первый - сам аудиосигнал, а второй - пространственное расположение вертолета. Пространственное расположение вертолета представлено парой декартовых координат, которые ограничены лежанием в пределах единичной окружности. По умолчанию это местоположение определяется блоком «Задать положение случайным образом». Этот блок обеспечивает входной сигнал для функционального блока MATLAB, обозначенного как «вычисление громкости громкости громкоговорителя», который определяет матрицу громкости громкости громкоговорителя. Затем берется внешнее произведение источника звука с матрицей положения динамика, которая затем подается на шесть динамиков через блок К аудиоустройству.
Позицию вертолета можно также определить вручную. Для этого выберите переключатель в модели таким образом, чтобы сигнал, подаваемый в блок compureVol, поступал из блока с меткой «Установить положение визуально». Затем дважды щелкните по новому исходному блоку. Появляется графический интерфейс пользователя, который позволяет перемещать вертолет в различные точки круга с помощью мыши, тем самым изменяя амплитуды громкоговорителя.
Моноуральный источник звука смешивается в шесть каналов, каждый из которых соответствует громкоговорителю. В центре круга имеется один низкочастотный канал и пять динамиков, расположенных по окружности, как показано в серой области графического интерфейса пользователя выше. Слушатель представлен фигурой палки в центре круга.
Для определения амплитуд громкоговорителей используется следующий алгоритм:
1. В центре окружности все амплитуды равны. Значение для каждого громкоговорителя, включая низкочастотный громкоговоритель, устанавливается равным 1/sqrt (5).
2. По периметру круга амплитуды громкоговорителей определяются с помощью векторного разворачивания базовой амплитуды (VBAP). Этот алгоритм работает следующим образом:
а) Определите двух говорящих по обе стороны источника или, в вырожденном случае, одного говорящего.
b) Интерпретировать векторы, определенные позициями говорящих в (а), как базисные векторы. Используйте эти базисные векторы для представления нормализованного вектора положения источника. Коэффициенты в этом новом базисе представляют относительные амплитуды громкоговорителя после нормализации.
Для этой части алгоритма амплитуда низкочастотного канала устанавливается равной нулю.
3) По мере перемещения источника от центра к периферии происходит переход от алгоритма (1) к алгоритму (2). Этот переход распадается как кубическая функция радиального расстояния. Амплитудные векторы нормализуются, так что мощность является постоянной независимо от местоположения источника.
4) Наконец, амплитуды распадаются по мере увеличения расстояния от центра согласно обратному квадратному закону, так что амплитуда на периметре окружности составляет четверть амплитуды в центре.
Дополнительные сведения о панорамировании базовой амплитуды вектора см. в ссылках.
Пулки, Вилле. «Позиционирование виртуального источника звука с помощью разворачивания базовой амплитуды вектора». Journal Audio Engineering Society. Том 45, № 6. Июнь 1997 года.