Realistisk formidling af virtuelle lydkilder - 4-to-one

Den, i øjeblikket, nok største problematik ved-
rørende denne tilgang er, at convolution i tids-
domænet er en proces, der kræver mange be-
regninger, og derfor beslaglægger en stor del af
computerens processorkraft. Figur 7 viser,
hvordan denne beregning foregår i det digitale,
tidslige domæne. I vores tilfælde kommer ud-
regningen til at se således ud: hver indkommen-
de sample (44100 i sekundet) ganges med hver
sample i impuls-responsen (200) og lægges sam-
sammen med (199 andre) forsinkede værdier. Denne udregning foretages to gange (for at opnå glidende
overgange) for hvert øre, dvs. fire gange i alt. Dette løber op i godt og vel 70 millioner (!) beregninger i
sekundet pr. lydkilde, der skal processeres. Dette er, måske overraskende nok, ikke det store problem
for nutidens computer – i hvert fald så længe vi arbejder med én eller få lydkilder ad gangen. Men hvis vi
ønsker friheden til at have mange (eller i hvert fald flere) lydkilder i spil, sætter denne strategi sine be-
grænsninger. Derfor er det ikke den oplagte løsning i til mit system.
Artiklen Real-time, Head-tracked 3D Audio with Unlimited Simultaneous Sounds 26 beskriver et lignende pro-
jekt, hvor man, ganske smart, har løst problematikken ved at processere alle lydene offline – altså på
forhånd. Således bliver hele lydbilledet renderet ned til ét stereospor for hver potentiel lytter-
orientering. Dette åbner på den ene side muligheden for et ubegrænset antal lydkilder, men samtidig
lukker det muligheden for et mere dynamisk/interaktivt lydmiljø, herunder det at lydmiljøet tilpasser sig
varierende lytter-positioner. Desuden stiller det store krav til læsehastigheden på computerens harddisk
/ begrænser potentielle lytter-orienteringer. Disse temmelig væsentlige begrænsninger gør, at jeg ligele-
des har fravalgt denne metode med offline processering i mit projekt.
Men hvad så?
En løsning på convolution-processens beregningstyngde kan være at foretage beregningen i frekvensdo-
mænet. Dvs., at lydkilder og impulsresponser først konverteres fra en repræsentation i tid (én sample =
lydtrykket på det pågældende tidspunkt) til en beskrivelse af frekvens-indhold i små tidsbidder (én sam-
ple = mængden af energi i det pågældende frekvensbånd samt frekvensens forskydning i fase) – en sådan
konvertering kaldes en Fourier transformation (opkaldt efter Jean Baptiste Jeseph, Baron de Fourier, 1768-
26 Jin, Tan, Leung, Kan, Lin, Van Schaik, Smith, m.fl
Figur 7. Illustration af convolution-beregning i det digitale
tidsdomæne (af Roads kaldet direct convolution), taget fra
Roads: The Computer Music Tutorial, s. 423.
17