Compreendendo as reflexões do som

Imagem cedida por National Institute of Standards and Technology (Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia) O manequim KEMAR é uma ferramenta utilizada para analisar o comportamento das ondas sonoras no corpo humano

A aurícula do ouvido de uma pessoa possui várias superfícies que refletem as ondas sonoras. A maioria destas superfícies é curva. Algumas destas superfícies podem direcionar o som para outras partes da orelha. Isto faz com que as ondas percorram um caminho maior até chegarem ao tímpano. As interações com o rosto, cabeça, cabelo e pescoço das pessoas também alteram o caminho das ondas. É impossível tentar medir e isolar cada uma destas reflexões. Por isso, os cientistas pesquisaram as funções de transferência relacionadas à cabeça utilizando fontes de som, vários microfones e programas de computador.

Em alguns casos, os pesquisadores colocaram microfones minúsculos na superfície dos corpos das pessoas. Outra opção foi utilizar manequins especiais que representam com eficácia a pele, cartilagem e proporções do corpo de uma pessoa. Um desses manequins é conhecido como KEMAR (Knowles Electronic Manikin for Acoustic Research) (Manequim Eletrônico da Knowles para Pesquisa Acústica), que foi utilizado em pesquisas de laboratórios, como o laboratório do MIT.

Estes microfones têm a função de capturar o som. Os computadores podem analisar diferenças sutis existentes nos sons provenientes de diferentes pontos de origem ou no modo com que um único som interage com diferentes partes do corpo. Eventualmente, esta informação gera um algoritmo ou um conjunto de algoritmos. O algoritmo é, essencialmente, um grupo de regras que descreve a maneira como as funções de transferência relacionadas à cabeça (HRTFs) e outros fatores modificaram o formato da onda sonora. Aplicar o algoritmo a uma outra onda sonora muda o seu formato e dá a ela as mesmas propriedades que a primeira onda teve quando interagiu com o corpo das pessoas.

Algoritmos como estes são o coração dos sistemas de som virtual surround. Veja o que acontece:

1. os pesquisadores usam microfones para capturar e estudar o som de uma configuração de alto-falante 5.1 surround. Geralmente, a pesquisa inclui a análise de diferentes formatos de orelha e corpos para determinar como diferentes pessoas percebem o mesmo som;
2. com a ajuda de um computador, os pesquisadores desenvolvem um algoritmo que pode recriar este som;
3. os pesquisadores aplicam o algoritmo 5.1 ao sistema de dois alto-falantes e recriam um campo sonoro com o formato semelhante ao campo emitido por um sistema de som 5.1.

Imagem cedida por Polk Audio Um sistema de som surround 5.1 da Polk

Em outras palavras, o processo transforma as ondas sonoras e engana o seu cérebro. Você pensa estar ouvindo o som de cinco fontes diferentes, em vez de duas.