Micrófono 3D crea paisajes sonoros reales

En el campo de la realidad virtual se ha venido trabajando mucho más con la imagen que con el sonido.

Ahora, el diseño de un interesante micrófono facilitará reproducir tridimensionalmente cualquier ambiente sonoro.

El Centro de Estudios de Música y Tecnología de la Escuela de Música de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) en Argentina ha creado un dispositivo que captura el sonido envolvente del entorno en tres dimensiones.

El micrófono permite el registro de espacios acústicos, aplicaciones orientadas a la realidad virtual como el sonido inmersivo y la creación de paisajes sonoros reales y simulados dentro del arte.

La supervisión general del proyecto estuvo a cargo del profesor Pablo Miechi, quien empezó a estudiar las posibilidades que tenían.

En principio, investigó qué había en otras partes el mundo, qué componentes llevaba ese micrófono, qué cápsulas tenían buena calidad sonora y, además, que fueran de bajo costo.

Luego, la forma geométrica, cómo tenía que ser el gabinete y la ubicación de esas cápsulas para que funcionase dentro del formato ambisonics.

En ese momento se incorporó el alumno Nicolás Pellegrini, que conocía el diseño de piezas en 3D e impresiones.

Se ocupó del diseño de la carcasa del micrófono que tiene forma de tetraedro, imprimió un prototipo y de ahí fueron surgiendo ajustes hasta la versión final.

“Teníamos resuelto el gabinete y las cápsulas pero faltaba toda la parte electrónica, lo que conecta esas cápsulas con una consola o placa de sonido para grabar”, explican.

Es así como se sumó el profesor de Electrónica Fernando Vera, quien se encargó del diseño electrónico y junto al estudiante Enzo Castagno realizaron el ensamblado y la puesta en marcha.

“Nosotros hicimos el desarrollo del preamplificador que va adentro, que adapta esa señal que le entrega la cápsula y va directo a la consola o donde se quiera conectar”, explican.

Partieron de un primer circuito que tenían como referencia bibliográfica y si bien funcionaba no quedaron conformes, dado que era a base de transistores y querían implementar nueva tecnología, algo con amplificadores operacionales, que era justamente lo que estudian en la materia.

En esa primera etapa trabajaron con Matías Naranjo y Nicolás Pellegrini desarrollando el hardware, hicieron unos circuitos impresos de manera artesanal, soldaron todo, lo probaron y quedó ahí “porque era demasiado grande y con componentes de menor calidad”.

Luego, empezaron a probar los otros circuitos.

Con todas esas herramientas, continuaron su labor en el Polo Tecnológico gracias a un convenio que firmó la Escuela de Música de la UNR.

Allí implementaron tecnología SMD, “cuyos componentes son los que estamos acostumbrados a ver en todas las plaquetas, bien pequeños”, explican.

Dado que tuvieron que armar cuatro plaquetas, una para cada cápsula, destacan que pudieron desarrollarlas ágilmente y probarlas gracias a las maquinarias que posee el Polo Tecnológico.

Por ejemplo, un microscopio digital con una pantalla enorme que hace zoom de piezas mínimas.

“Para llegar a esas plaquetas finales primero tuvimos que hacer varias que probamos y descartamos.

Soldábamos una, encontrábamos un error, corregíamos, soldábamos otra, hasta dar en el punto justo”, dice Vera y reconoce que hay muchos componentes que en la teoría son una cosa pero cuando se conectan se descubren otras.

En la actualidad, están en la etapa de calibración del micrófono.

Miechi cuenta que para que funcione realmente bien las cápsulas deben ajustarse con el objetivo de que capturen el sonido todas iguales.

Esto se realiza a nivel digital a través de una medición y con la confección de un filtro para las diferencias.

Después de eso, el micrófono estaría listo para usarse.

“Está pensado para un entorno exterior y todo el sistema necesita mucho hardware”, afirma Vera, quien aspira a poder simplificar y lograr autonomía del dispositivo.

Por otro lado, el estudiante Facundo Pagiola creó a “Juanito”, una cabeza de madera con dos micrófonos en la posición de los tímpanos.

“Soy tornero, fabrico lámparas de madera y lo hice para que sirva de herramienta didáctica”, dice.

Los primeros desarrollos de esta “cabeza binaural” datan de los años 60. Se trata de un micrófono dentro del pabellón auditivo que capta los indicios como una cabeza humana real.

“Fui imprimiendo pabellones, luego los coloqué a la distancia adecuada y después generé el cuerpo que representa la cabeza. Tenía madera, tiempo y ahí está”, cuenta.

“Es como si uno tuviera la cabeza adentro de un cubo; está la cara frontal y la trasera, en diagonal los micrófonos que captan una forma del espacio circundante”, explican, “eso permite ubicar las fuentes sonoras en cualquier lugar de la esfera que nos rodea, a cualquier distancia y también reproducirlo por algún sistema de arreglo de altavoz.

No está confinado al cuadrafónico 5.1 propio de los sistemas más comerciales, se adapta solo y se pueden hacer streamings binaurales”.

“Esta ‘cabeza que escucha’ va a permitir estudiar cómo percibimos la direccionalidad del sonido y su posición en el espacio”, describen los docentes.

Fuente: UNR