Sanal Gerçeklik İçin Ses: Ambisonics Format-B (1. Bölüm)

Geçtiğimiz son birkaç yıl içinde VR (virtual reality / sanal gerçeklik) uygulamaları ve donanımları ile Facebook ve YouTube üzerinde paylaşılan 360˚ videolar çok popüler hale geldi. Durum böyle olunca üç boyutlu (360˚) ses de önemli hale geldi. Eğer ses üzerine çalışıyorsanız, şu ana kadar bu dünyaya girmemiş olsanız bile yakın zamanda girmeniz olasılık dahilinde. Bu sebepten dolayı, bu uygulamalar için kullanılan Ambisonics B-formatı hakkında bilgi sahibi olmakta fayda var.

 

Ambisonics Nedir?

Ambisonics, 1970’lerde İngiltere’de National Research Development Corporation tarafından geliştirilmiş olan, küre biçiminde bir ses dağılım alanına sahip kayıt ve çalma (playback) tekniğidir. Tekniğin kendisi eski olsa da ticari uygulamalarda kullanılması oldukça yakın tarihli olduğundan dolayı adı yeni yeni duyulmaktadır. Ambisonics, dinleyiciyi küre biçimindeki bir alanın orta noktasına konumlandırır. Bu orta nokta, kayıt sırasında mikrofonun yerleştirildiği noktadır. Referans konumu olarak kabul edilen bu nokta, kürenin yüzeyindeki tüm noktalara eşit mesafededir. Yaratılan bu küresel alan sayesinde dinleyici, 360˚ video ya da bir sanal gerçeklik uygulaması tarafından oluşturulan üç boyutlu dünyanın içine girer, onun bir parçası olur.

 

Ambisonics B-Format

Sanal gerçeklik ve 360˚ video uygulamaları için yaygın olarak kullanılan ambisonics formatı Format-B’dir. Ambisonics Format-B, yukarıda tarif ettiğim küre şeklindeki dinleme alanını sadece dört kanal ses kullanarak oluşturur. Ambisonics, M-S (mid-side) stereo tekniğinin üç boyutlu şekli olarak düşünülebilir. Detayların yazı içinde açıklayacağım.

 

Dinleme Alanı Açısından Ambisonics ile Stereo ve Standart Surround Sistemler Arasındaki Fark

Stereo sistemlerde sol (left) ve sağ (right) olarak bölünmüş şekilde iki kanal ses ve iki adet hoparlör bulunur. Sol ve sağ hoparlörler arasında stereo panorama olarak adlandırılan, düz çizgiyi andıran yatay bir alan vardır. Bu alan içinde sesleri istediğiniz yere yerleştirebilirsiniz. Bir sesi tam olarak sol tarafa yatırabilirsiniz, bir başkasını biraz sağ hoparlöre yakın bir noktaya konumlandırabilirsiniz… Stereo sistemler, bu yerleştirme işini sol ve sağ kanallar arasındaki seviyeleri ayarlayarak yaparlar. Eğer sesi tam olarak sol tarafa yatırırsanız, sinyal sadece sol kanaldan gelir. Sesi sol kanala yakın bir yere konumlandırırsanız, sinyal hem sol hem de sağ kanaldan gelir ancak sol kanaldan gelen sinyalin seviyesi sağ kanaldakine göre daha yüksek olur. Sesi tam orta noktaya konumlandırırsanız sinyal hem sol hem de sağ kanaldan eşit yükseklikte gelir. Sesi ortaya konumlandırdığınızda insan kulağı bu sesi sanki ortada üçüncü bir hoparlör varmış ve ses buradan geliyormuş gibi algılar. Buna phantom center (hayalet orta kanal) adı verilir.

Surround sistemlerde, stereo sistemlerdeki yatay alan yerini dairesel bir alana bırakır. Dinleyici bir çemberin orta noktasında oturuyor gibidir. Yaygın olarak kulanılan 5.1 surround sistemlerde altı kanal ses ve beş farklı noktada hoparlör bulunur: sol (left), orta (center), sağ (right), arka sol (left surround) ve arka sağ (right surround). Bu beş hoparlöre ek olarak (genelde orta hoparlörün altına yerleştirilmiş bulunan) bir de LFE (Low Frequency Effects) adı verilen bir subwoofer vardır. Surround sistemlerde sesleri, dairesel bir alan içinde istediğiniz noktalara konumlandırabilirsiniz. Stereo ile karşılaştırdığımızda surround ses, seslerin dağılımı ve dinleyiciyi sarması açısından, çok daha etkileyicidir.

Ambisonics, standart surround ses formatlarını bir adım daha ileri götürerek sese yükseklik boyutunu da katar. Stereo sistemlerde yatay düz bir çizgi, standart surround sistemlerde ise yatay bir çember şeklinde olan alan, ambisonics formatta küre biçiminde bir hacme dönüşür. Bu açıdan ele aldığımızda, ambisonics ile Dolby Atmos, Auro-3D ve DTS:X formatlarının birbirlerine daha yakın olduğunu söyleyebiliriz. Diğer yandan, Dolby Atmos, Auro-3D ve DTS:X bu alanı oluşturmak için çok sayıda kanal kullanırken, Ambisonics B-Format’ta kanal sayısı sadece dörttür.

Ambisonics’in alansal açıdan diğer bir farkı da kürenin içindeki tüm seslere eşit davranmasıdır. Standart surround sistemlerde ağırlık sol, orta ve sağ kanallardadır; önemli sesler bu kanallara yerleştirilir. Arkadaki iki kanal daha çok efekt ve ambiyans kanalları olarak değerlendirilir. Ambisonics sistemlerde ise tüm seslere önem açısından eşit davranılır.

 

Kanal ve Hoparlör Sayısı Açısından Ambisonics ile Stereo ve Standart Surround Sistemler Arasındaki Fark

Yukarıda da belirttiğim gibi stereo ve standart surround ses sistemlerinde her kanal için bir hoparlör kullanılır: stereo sistemlerde iki kanal için iki hoparlör; 5.1 surround sistemlerde altı kanal için altı hoparlör; 7.1 surround sistemlerde ise sekiz kanal için sekiz hoparlör vardır. Her kanal, bağlı olduğu hoparlöre sinyal gönderir. Ambisonics B-Format sistemlerde ise dört kanal herhangi bir ses sistemi için decode edilebilir. Diğer bir deyişle, dört kanal sinyal için mutlaka dört adet hoparlör olması gerekmez. Burada anahtar kelime decode etmektir. Ambisonics B-Format sinyalinin kullanılacak ses sistemine uygun olarak decode edilmesi gerekir. Tam küresel bir dinleme alanı için altı hoparlöre ihtiyaç duyulmaktadır. Ambisonics sistemler kolayca küçültülebilir veya genişletilebilir. Örnek olarak, altı hoparlör kullanarak oluşturduğunuz tam küresel bir dinleme alanını, sistemi küçültüp içinden iki hoparlör çıkartarak sadece yatay bir alan haline dönüştürebilirsiniz.

Küresel dinleme alanından dolayı Ambisonics sistemlerde sesler çok yumuşak bir şekilde hareket eder. Dinleyici, seslerin bir hoparlörden diğerine atladığı hissine kapılmaz. Bunun sebebi Ambisonics sistemlerde kanalların belli hoparlörlere atanmamış olmasıdır.

 

Neden Ambisonics Format-B?

Ambisonics B-Format’ın 360˚ video ve sanal gerçeklik uygulamaları için bir standart haline gelmiş olmasının nedenlerini şu şekilde sıralayabiliriz:

1- Standart surround sistemlerde, yukarıda da belirtiğim gibi, ağırlık sol, orta ve sağ kanallara, yani ön kanallara verilir; arka kanallar (surround hoparlörler) genelde efektler ve ambiyans için kullanılır. Ambisonics formatında ise tüm seslere eşit önem verilir. Örnek olarak, standart surround sistemler için yapılan mikslerde diyaloglar hemen hemen her zaman orta kanaldan gelir. Diğer yandan bir sanal gerçeklik uygulamasının (mesela bir oyunun) içindeki üç boyutlu ortamda, kullanıcının arkasında bulunan bir kişi konuşuyorsa, kullanıcı bu konuşmayı arkadan geliyormuş gibi duyar. Eğer konuşan kişi ile yüzleşmek isterse, dönmesi gerekir. Dönerse bu durumda sesler kullanıcıya yüzü doğrultusunda gelmeye başlar. Bu, elbette, sesin kullanıldığı ortam ile de doğrudan ilgilidir. Film, statik bir deneyim sunar, izleyicinin hareketlerine göre değişmez, değişmesi beklenemez. Diğer yandan oyun gibi sanal gerçeklik uygulamaları kullanıcının tercihleri ve hareketleri doğrultusunda sürekli değişen dinamik deneyim sunarlar. Buna bağlı olarak hemen ikinci maddeye geçebiliriz.

2- Standart surround sistemler statik uygulamalar için ses dağılımı açısından genelde başarılıdır. Ancak, ses alanı kaydığında ya da yer değiştirdiğinde (birinci maddedeki örnekte olduğu gibi oyuncu arkadan gelen konuşmanın sahibi ile yüzleşmek için döndüğünde) standart surround sistemler bu hareketleri yumuşak ve akışkan bir şekilde takip etmekte yetersiz kalır. Ambisonics sistemlerde seslerin yaratılan dinleme alanı içindeki hareketleri çok daha yumuşak ve akışkan olabilmektedir, bunun da sebebi ses kanallarının belli hoparlörlere atanmamış olmasından dolayı kaynaklanmaktadır.

3- Ambisonics sistemlerde yatay alana ek olarak bir de dikey alan vardır. Yükseklik, 360˚ videolar ve sanal gerçeklik uygulamaları için vazgeçilmez bir boyuttur.

4- Patent koruma süresi dolduğundan dolayı Ambisonics’in çekirdek teknolojisi herkese açıktır. Firmalar herhangi bir lisans ücreti ödemeden bu teknolojiyi kullanabilmektedir.

 

Yazının ikinci bölümü için tıklayınız.

 

Teknik terimler için müzik teknolojisi, müzik prodüksiyonu ve ses kayıt terimleri sözlüğüne göz atabilirsiniz.

Benzer paylaşımlar için beni Facebook ve Twitter‘da takip edebilir, haberler için mesaj listeme üye olabilirsiniz. Teşekkürler.

Başlık fotoğrafı: Samuel Zeller (Unsplash) | Manipülasyon: Ufuk Önen

Fotoğraf: Andrew Robles (Unsplash)

© 2017 Ufuk Önen. Her hakkı saklıdır. İzinsiz kullanılamaz.

One Response to Sanal Gerçeklik İçin Ses: Ambisonics Format-B (1. Bölüm)

  1. Pingback: Sanal Gerçeklik İçin Ses: Ambisonics Format-B (2. Bölüm)