Spatial audio en head tracking: wat merk je ervan?

Kort antwoord

Spatial audio filtert het signaal met een model van hoe jouw hoofd, romp en oorschelpen geluid uit verschillende richtingen kleuren. Daardoor lijkt een bron buiten je hoofd te staan in plaats van ertussen. Head tracking maakt dat aanzienlijk overtuigender, omdat het beeld blijft staan als je je hoofd draait. Bij films en games levert het vaak winst op, bij goed geproduceerde stereomuziek meestal verlies.

Waarom stereo in je hoofd blijft hangen

Bij luidsprekers hoort je linkeroor ook de rechterluidspreker, iets later en anders gekleurd. Die kruisoverspraak plus de reflecties van de kamer zijn precies de aanwijzingen waarmee je hersenen een richting bepalen. Een koptelefoon levert elk oor exact één kanaal, zonder overspraak en zonder ruimte. Je hersenen krijgen dan geen enkele aanwijzing die bij een externe bron past en plaatsen het geluid ergens tussen je oren. Dat is het effect dat spatial audio probeert op te heffen.

HRTF en head tracking

De kern is de zogeheten hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie: de manier waarop jouw hoofd, schouders en vooral de plooien van je oorschelp geluid filteren afhankelijk van de richting waaruit het komt. Een geluid van boven klinkt anders gekleurd dan hetzelfde geluid van voren, en je hersenen hebben je hele leven geleerd die kleuring als richting te lezen. Door dat filter digitaal op een kanaal toe te passen, samen met het juiste tijd- en niveauverschil tussen beide oren, verschijnt een virtuele bron op een gekozen plek.

Het probleem: die filters worden gemeten op een kunsthoofd of op een gemiddelde van veel mensen, en jouw oorschelpen wijken daarvan af. Daarom werkt het effect bij de één overtuigend en bij de ander nauwelijks, en daarom laten sommige fabrikanten je een foto of scan van je oren maken om het model bij te stellen. Voor-achterverwarring, waarbij een bron die vóór je hoort te staan achter je lijkt te zitten, blijft een bekende zwakte.

Head tracking gebruikt de bewegingssensoren in de koptelefoon om de virtuele scène tegen te draaien wanneer jij je hoofd draait. Dat is de sterkste aanwijzing die er is: een bron die op zijn plek blijft terwijl jij beweegt, kan volgens je hersenen niet in je hoofd zitten. De prijs is extra verwerkingstijd en extra stroomverbruik, en in een rijdende auto of trein draait het geluidsbeeld mee met elke bocht, tenzij de implementatie langzaam terugcentreert.

Niet elk formaat is meerkanaals

Die laatste rij verdient nadruk, want daar zit het grootste misverstand. Als je een schakelaar omzet die "spatial" heet bij gewone stereo, wordt er geen informatie toegevoegd — die is er niet. Het algoritme past filtering en kunstmatige reflecties toe. Het beeld wordt ruimer, maar harde links-rechtspanningen vervagen, het middenbeeld wordt minder scherp en de bas verliest vaak wat impact door de toegepaste filtering. Bij een mix die zorgvuldig voor twee kanalen is gemaakt, haal je zo iets weg in ruil voor een effect.

Wat dit voor jouw aankoop betekent

Kijk je vooral films en series, dan is spatial audio met head tracking een echte toevoeging, mits je bronmateriaal een objectgebaseerde mix bevat; wat er verder bij tv komt kijken staat in koptelefoon voor tv. Voor games telt vooral of de verwerking op je console of pc gebeurt in plaats van in de koptelefoon, want dat scheelt vertraging — zie gaming headsets. Luister je vooral muziek, dan is dit geen selectiecriterium en kun je beter op afstemming en comfort letten, zoals bij hifi koptelefoons en noise cancelling koptelefoons.

Let ook op dat de mooiste implementaties vaak aan één ecosysteem hangen: het personaliseren van het profiel en het automatisch inschakelen werken doorgaans alleen met apparaten van hetzelfde merk. Wat dat concreet betekent, bespreken we bij Apple koptelefoons.

Wat je kunt negeren

Termen als "3D-geluid", "360 audio" en "virtual surround" op een verpakking, zolang niet duidelijk is of er een objectgebaseerde bron achter zit. Zonder meerkanaals bron is het virtualisatie van stereo, en dat kun je op vrijwel elke koptelefoon met software aanzetten. Negeer ook het aantal virtuele kanalen dat wordt genoemd; die kanalen bestaan niet fysiek en worden allemaal naar twee kanalen teruggerekend.

Wat wel telt is de basisafstemming van de koptelefoon: een virtueel effect repareert geen scheve frequentierespons. Zie frequentiebereik, EQ instellen en de rest van de kennisbank, waaronder bluetooth codecs, bluetooth-versies en ruisonderdrukking.