صداهای هولوفونیک یا سه بعدی چگونه به کمک واقعیت مجازی می آیند؟

اولین دستگاه ضبط صدا به وسیله توماس ادیسون در سال ۱۸۷۷ ساخته شد که شامل یک سیلندر بود که با یک دسته می چرخید. به علاوه، یک شیپور و یک نوک سوزنی و در انتهای باریک تر شیپور هم یک دریچه متحرک قرار داشت. “فونوگراف” اولین روش برای ضبط و پخش صدا به ‌شمار می‌آمد. البته که در زمان خود ابداع بسیار هیجان‌انگیزی به ‌نظر می‌رسید، اما تنها برای یک ‌بار پخش کردن مناسب بود و صدای وحشتناکی داشت. ده سال پس از اختراع فونوگراف، امیل برلینر “گرامافون” را معرفی کرد. او اولین مخترعی بود که ضبط را روی دیسک‌های تخت انجام داد. اولین دیسک‌های مورد استفاده او از شیشه ساخته شده بودند. بعدا ماده مورد استفاده برای ساخت دیسک‌ها به فلز روی و در نهایت به پلاستیک تغییر پیدا کرد.

از آن سال ها تا به امروز با پیشرفت تکنولوژی بشر موفق به ثبت اصوات به صورت شفاف تر و با حساسیت بسیار دقیق تری شده است. همانطوری که می دانید چشم های ما ساختاری دارند که ما به وسیله ی آنها فاصله ی خود تا محیط پیرامون و اشیاء اطرافمان را درک می کنیم؛ به عنوان مثال ما فواصل دورتر را در پرسپکتیو عمیق تری میبینیم. گوش های ما نیز به گونه ای حساس و دقیق هستند که ما به وسیله ی آنها می توانیم فاصله ی منبع صوت تا گوش هایمان را تشخیص دهیم و حتی زاویه ای که منشاء صوت با ما دارند را حس کنیم .

اولین تلاش ها برای ضبط و پخش صدا، طوری که نزدیک به حساسیت و محدوده ی ادراک شنیداری انسان ها باشد، منجر به تولید دستگاه هایی شد که یک درگاه خروجی یا Line برای بازپخش داشتند که اصطلاحا به این نوع خروجی صوت mono  گفته می شود و این بدان معنی بود که ما با وجود داشتن دو گوش فقط توانسته بودیم از یگ درگاه خروجی صوت را دریافت کنیم که هنوز راه طولانی در پیش بود تا به حساسیت و دقت گوش هایمان نزدیک شویم. تلاش بعدی پخش صوت را به دو خروجی ارتقاء داد که به این شکل بازپخش صوت،stereo  گفته می شود. صدایstereo  بسیار بیشتر از پیش نزدیک به ادراک ما از اصوات طبیعی پیرامونمان بود. هدفون وسلیه ای که همه روزه از آن استفاده می کنیم، نمونه ای از این تلاش است.

اما صدای استریو هم آن چیزی نبود که بشر را راضی کند.

“هولوفونیک” که در دهه 80 میلادی توسط هوگو زوکارلی ابداع شد، اولین سیستمی بود که توانست نزدیک ترین تجربه را نسبت به ساختمان گوش انسان ارائه دهد. تصور کنید فقط با گذاشتن یک هدفون روی گوش خود صداهای ضبط شده را به گونه ای دریافت کنید که اگر چشمهایتان را ببندید، خود را در محیط دیگری می یابید. یعنی دقیقا درکی سه بعدی از محیطی که در آن نیستیم، پیدا می کنیم. این مدیوم از فایل های صوتی، هولوفونیک یا سه بعدی،Holophonic Sound  نام دارد و به این نوع طراحی صدا  Binaural Recording گفته می شود که در آن ما تجربه ای کروی و کاملا سه بعدی از صداها  داریم. فاصله ی منبع صوت و حتی زاویه آنها با گوش های ما به درستی قابل درک است و جالب اینجاست که نیاز به ابزار پیشرفته ای برای شنیدن اینگونه فایل های صوتی نیست و تنها با گذاشتن همان هدفون های معمولی اصوات را می توانیم  به صورت سه بعدی درک کنیم .

باید دقت کرد کرد که این روش با صدا برداری  surround systemکمی متفاوت است. در این نوع سیستم ها عمدتا شما اصوات و افکت ها را در محیط دایره ای در زاویه ی 360 درجه اطراف خود می شنوید. این صداها در محیطی دو بعدی اتفاق می افتد و این حالت را در ذهن تداعی خواهد کرد که ما همه چیز را در دو سمت گوش هایمان احساس می کنیم. اما در روش هولوفونیک علاوه بر دو بعد می توان زوایای مختلف افقی و عمودی صداها را نیز تشخیص داد. اگر یک محیط سه بعدی از محور مختصات x , y ,z  تشکیل شده باشد این محور مختصات در اصوات هولوفونیک قابل ترسیم هستند.

تا کنون آثار مختلفی با استفاده از روش هولوفونیک ضبط و منتشر شده اند، از جمله معروف ترین آنها، آلبوم The Final Cut از Pink Floyd است. به احتمال زیاد اولین تجربه شما از فایل های هولوفونیک یا سه بعدی به فایل صوتیVirtual Barber Shop Hair Cut برمی گردد که در آن صدای قیچی، ماشین اصلاح و … را می توانستید به وضوح در اطراف خود احساس کنید.
تا کنون این تکنولوژی برای تولید چند کتاب صوتی نیز مورد استفاده قرار گرفته است که اولین تجربه آن در ایران برمی گردد به کتاب صوتی آئورا، اثر کارلوس فوئنتس، ترجمه عبدالله کوثری که توسط نوار تولید و عرضه شده است  و در آن تمامی فضاها و صداهای موجود در رمان را به صورت سه بعدی و در خلال صدای راوی کاملا اطراف خود احساس می کنید.

البته این پایان ماجرا نیست، تکنولوژی پخش این نوع صداها نیز در حال پیشرفت است و ossic اولین هدفونی است که برای هر یک از گوش ها منابع چند گانه ای برای تولید اصوات دارد. به این ترتیب، واقعا صداهایی از زوایای متفاوت، به طور جداگانه تولید می شوند.
ویدیوی معرفی این هدفون که در کیک استارتر توانسته 2.7 میلیون دلار سرمایه بگیرد را می توانید از اینجا ببینید.

و اما کتاب صوتی آئورا که با خواندن یک آگهیِ روزنامه آغاز می‌شود؛ کارلوس فوئنتس (نویسنده این رمان) خواننده را قدم به قدم از جهان خارج به سکوت خانه‌ی کونسوئلو می کشاند. کونسوئلو همان پیر زن فرتوتی است که به دنبال جوانی تاریخ دان، آگهی را در روزنامه چاپ کرده است.

فیلیپه مونترو که تاریخ خوانده است، با دیدن این آگهی، وارد خانه ی کونسوئلو می شود. او در محل کار خود یعنی خانه پیرزن، با برادر زاده اش “آئورا” آشنا می شود…

نمونه هولوفونیک این اثر را بشنوید.