Uutiset

Parempi äänitekniikka mullistaa virtuaalinäytöt

Akustiikan professori Ville Pulkki haaveilee jo virtuaalimatkasta etelänavalle, meluavan pingviinilauman keskelle.

 

Ville Pulkin tutkimusryhmä kehittää virtuaalinäyttöjen 360-asteista ääntä hyödyntämällä aiemmin keksittyjä tekniikoita.

Virtuaalinen kolmiulotteinen maailma on jo monelle tuttu, kun virtuaalilasit ovat yleistyneet nopealla vauhdilla viime vuosina. Käynnissä oleva virtuaalibuumi on antanut uudenlaisia käyttökohteita jo keksitylle tekniikalle.

Tilaääni, jota toistetaan virtuaalinäyttöjä varten, tarkoittaa äänen niitä ominaisuuksia, joiden perusteella kuulija hahmottaa tilaa, kuten äänilähteiden suunnat ja etäisyydet. Virtuaalinäyttöjen yhteydessä halutaan toistaa tilaääni mahdollisimman todentuntuisesti, ja tekniikan olisi taidettava kaksi perustehtävää: äänitetyn todellisen äänitilanteen toisto sekä kuvitteellisen äänimaiseman synteesi. Kumpikin tehtävä tulee pystyä toteuttamaan sekä kaiuttimilla että kuulokkeilla niin, että äänimaisema tuntuu olevan todellinen ja paikantuvan luonnollisiin suuntiin ja etäisyyksille.

”Kun äänitekniikka saadaan virtuaalinäytöissä riittävän hyvälle tasolle, se mullistaa alan ja luo uusia mahdollisuuksia esimerkiksi virtuaaliturismin tai virtuaalikokousten osalta, jotka tosin vielä vaativat myös läpinäkyvien näyttöjen parantamista. Uskoisin kaiken tämän tapahtuvan kymmenen vuoden kuluessa”, akustiikan professori Ville Pulkki visioi.

”Unelmani on, että voisin joskus päästä virtuaalinäyttötekniikan avulla etelänavalle meluavan pingviinilauman keskelle. Ympäröivän äänen sekä kuvan tallennus on jo mahdollista, ja satelliitin virtuaalinäyttöön välittämä elämys olisi huikea”, Pulkki haaveilee.

Virtuaalinäyttöjen 360-asteinen ääni

Pulkin kädenjälki on jo taustalla monissa nykyään käytössä olevissa elokuvaäänitekniikoissa, sekä virtuaalinäyttöjen pelisovelluksissa. Osassa pelimaailman ratkaisuissa on otettu käyttöön Pulkin väitöstyössään kehittämä synteesimenetelmä, joka palkittiin Samuel L. Warner -muistomitalilla Hollywoodissa vuonna 2014 elokuvien äänitekniikan edistämiseksi tehdystä työstä.

Menetelmän avulla saadaan yksittäiset äänilähteet paikannettua haluttuun suuntaan kaiutinjärjestelmillä tai kuulokkeilla, kunhan kuulijan pään asentoa voidaan seurata täsmällisesti. Tämä tekniikka on nykyään osa MPEG-H sekä DTS:x ääniformaatteja sekä sitä sovelletaan Sony Playstation VR virtuaaliäänimaisemien toistossa. 

Olemassa olevan äänitilan toistamiseen Pulkki keksi ratkaisun yhteistyössä tekniikan tohtori Juha Merimaan kanssa. Ääni tallennetaan neljän mikrofonin avulla eri suunnista ja toistetaan niin, että äänen tulosuunnat analysoidaan äänityksestä, ja myöhemmin otetaan huomioon toistossa virtuaalisten tai todellisten kaiuttimien avulla. Tämä alun perin telekonferenssisovelluksiin kehitetty tekniikka myytiin saksalaiselle Fraunhofer IIS -tutkimusinsitituutille vuonna 2007, ja se on nyt löytänyt tiensä virtuaalinäyttöjen äänitekniikaksi. Fraunhofer IIS demonstroi teknologiaa jo potentiaalisille asiakkailleen, ja tekniikka saadaan kuluttajille mahdollisesti jo muutaman vuoden sisällä. Yhtäaikainen ympäröivän videon sekä realistisen tilaäänen esittäminen tuo käyttäjälle hyvin voimakkaan ”olen siellä” -kokemuksen.

”Kehittämämme menetelmä tuottaa todentuntuisemman vaikutelman kuin perinteisempään prosessointiin perustuvat menetelmät. Rasitteena on kuitenkin huomattavasti suurempi laskennallinen raskaus. Fraunhofer IIS on kuitenkin jo saanut menetelmän toimimaan älypuhelimella yhtä aikaa virtuaalinäytön kanssa”, Pulkki kertoo.  

Lisätietoa:
professori Ville Pulkki
Aalto-yliopisto
[email protected]
puh 050 5208 392

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Mallinnus aerosolien leviämisestä bussissa.
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Uusi ohjelma mallintaa nopeasti, miten virusta kantavat aerosolit liikkuvat sisäilmassa

Apulaisprofessori Ville Vuorinen kehittää Suomen Akatemian rahoittamassa hankkeessa avoimen koodin ohjelmaa, joka vauhdittaa aerosolien leviämisen tutkimista. Ohjelma tekee jopa tunnissa sen, mihin aiemmin kului supertietokoneella useita päiviä.
Kuvassa kädet ja post-it-lappuja. Kuva: Adolfo Vera
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Miten koronavirus on vaikuttanut yritysten strategioihin? – Kyselytutkimuksella tuotetaan tietoa päätöksenteon tueksi

Aalto-yliopiston hankkeessa tuotettu tieto auttaa yrityksiä, kun ne tekevät strategia- ja investointipäätöksiä.
PoP Pekka Mattila Taloudenpuolustuksen ensiapukurssilla 24.9.2020. Kuva: Kati Kiviniemi / Aalto EE
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Operatiivisesti ketterät yritykset pärjäävät myös kriisin jälkeen

Tulevaisuuden menestysyrityksen tulee onnistua palauttamaan merkityksen tuntu.
UNITE! workshop at Aalto University in February 2020. Photo: Mikko Raskinen.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tekniikan alan yliopistojen EU-hankkeessa luodaan tulevaisuuden yliopistoa

Tulevaisuuden yliopistossa kampuksesta tulee avoin kokeellinen laboratorio, virtuaalinen vaihto-opiskelija voi valita kursseja kaikkien yliopistojen tarjonnasta, ja yliopiston jokainen työntekijä kokee asiakseen toimia tasa-arvoa edistävällä tavalla.