Üç boyutlu ses

Üç boyutlu ses (İngilizce: environmental audio veya surround sound), seslerin geliş yönlerini gerçekçi bir şekilde ayarlama teknolojisidir. Örneğin, kullanıcının arkasından gelmesi gereken su sesi gerçekten de arkasından geliyormuş gibi yollanır.

Üç boyutlu sesi yaratmanın en basit ve en gerçekçi yolu bu ses için gerekli sayıda hoparlör kullanmaktır: örneğin sinemalarda veya 5.1 ve 7.1 ses sistemlerde bu teknoloji kullanılır. Bu tür teknolojilerde başarının en önemli faktörü hoparlörlerin kullanıcılara göre olan pozisyonlarını doğru ayarlayabilmektir.

Bu pozisyona olan hassaslık, bazı ortamlarda sorun çıkartabilir: örneğin sinemada bir filmi ortadan ve sol köşeden izlemek arasında muazzam farklar olmaktadır. Dolayısıyla, büyük yatırımlarla yaratılmış bir gerçek üç boyutlu ses sistemini aynı anda kullanabilecek kullanıcı sayısı kısıtlı olmaktadır.

Gerçek üç boyutlu sesi yaratırken gerçekliğe yaklaşmak için hoparlör sayısını artırmak gereklidir: sağ, sol, orta, ön, ön sol, ön sağ, ..., alt sol, alt orta, alt ön orta derken gerekli hoparlör miktarı artmakta ve bunları bir odaya koymak zorlaştırmaktadır. Aynı zamanda, yüksek sayıdaki hoparlörün seslerini saklamak, üretmek ve senkronize etmek maliyetleri artırmaktadır.

Öte yandan, bu konuyla ilgili başka bir ilginç nokta vardır: insanlar iki kulakları olmasına rağmen üç boyutlu ses duyabilmekte, yukarıdan, aşağıdan, önden ve arkadan gelen sesleri ayırt edebilmektedir. Dolayısıyla, sadece iki hoparlör kullanarak insanlara üç boyutlu ses izlenimi vermenin mümkün olması beklenir.

Sanal üç boyutlu sesi yaratırken fark edilen en basit iki fenomen kulaklar arası ses şiddeti farkı (interaural intensity difference) ve kulaklar arası zaman farkıdır (interaural time difference). Daha detaylı bilgi için sağ ve sol taraftaki şemalara bakabilirsiniz. Bu iki fenomeni bir araya getirerek ve lineer olmayan kombinasyonlar kullanarak sesi kullanıcının sağ kulağının yanından çıkartıp, önüne (tepesine değil, önüne) ve ardından da sol tarafında getirebiliriz. Buna ek olarak, hafifçe bas seviyeleriyle oynayarak arkasına da simetrik şekilde geçirebilir, klasik "helikopter" efektini çok az efor sarf ederek (sesi yer yer kısarak ve senkronizasyonu ile hafifçe oynayarak, başka bir deyişle sadece çarpma ve toplama yaparak) yaratabiliriz.

Sanal aleme dökmesi daha zor olan fenomenler ise ortamın kendisi ve kulakla alakalı olanlardır:

• Eğer dikkatli bakacak olursak, kulağın son derece asimetrik ve her yönden değişik kavislere sahip bir yapısı olduğunu görebiliriz. Bu kavisler, kulağın özellikle orta ve yüksek dalga boyunda (6 ile 15 santimetre arası) olan ses frekanslarına yönüne bağlı olarak filtrelenmesine olanak sağlar.
• Ortam ile alakalı olan fenomenler ise yankı gibi basitçe taklit edilebilenlerden küçük çıkıntılar gibi karmaşık denklemlerle ancak çözülebilenlere kadar büyük bir dalda değişiklik gösterir.

Genelde piyasada bulabileceğiniz sanal üç boyutlu ses üreticileri kulaklar arası ses ve zaman farkı, yankı ve basit dalga boyu şiddeti oynamaları yaparak gerçekçi sonuçları az işlemci kullanarak üretebilmektedir.

• Interactive 3D Audio Rendering Guidelines Level 1.06 Nisan 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Interactive 3D Audio Rendering Guidelines Level 2.012 Mayıs 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.