2.6 SPAT Revolution - 波面合成(Wave Field Synthesis)

2.6 SPAT Revolution - 波面合成(Wave Field Synthesis)

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はじめに(Introduction)

波面合成(Wave Field Synthesis、WFSとも呼ばれます)は、空間オーディオ再生のための技術です。従来の空間化技術のほとんどとは異なり、この技術は音響空間を再現するためにファントム音源(すなわち、音響的な錯覚の生成を可能にするステレオフォニックの原理)に依存しません

WFSは、リスニングルームの広い範囲にわたって、与えられたサウンドフィールド(波面)の真の物理的属性を再現することを目指します。このアプローチは、ディレイと振幅の差に依拠します。

WFSの目標は、多数の個別に駆動されるラウドスピーカーによって合成された一次(または仮想)音源の波面を再現することです。したがって、この戦略は元の波面のサンプリングを意味します。これは、波面上のすべての点それ自体が球面状の微小波の源であり、異なる点から発する二次微小波が相互に干渉するというホイヘンスの原理の直接的な応用です。これらの球面状微小波の総和が波面を形成します。

一定の厳格な条件下では、WFSはスピーカーシステムの前方に位置する音源の印象を作り出すことができます。スピーカーラインの前方のこのゾーンは、Focus Zone(フォーカスゾーン)と呼ばれます。ただし、この効果を得るための基準はかなり厳しいものです。Ircamは、15~20cmの間隔で少なくとも32個のスピーカーを使用すべきだと述べています。

利用可否 - WFSアドオンライセンス(Availability - WFS Add-on license)

メモ: SPAT Revolutionではパンニングタイプとして参照されるWFS空間オーディオ再生技術は、UltimateおよびEssentialバージョンで利用可能なWFSアドオンライセンスオプションで利用できます。

SPAT RevolutionのWFS実装(SPAT Revolution implementation of WFS)

従来、WFSは非常に狭い間隔で配置されたラウドスピーカーの同一直線アレイで使用されますが、SPAT Revolutionでは、より広い間隔、より少ないラウドスピーカー数のシステムで、そして潜在的にあらゆるタイプの2Dまたは3Dスピーカー配置を扱いながら、この空間オーディオ再生技術を使用できます。

このパンニング手法は、最低5個のラウドスピーカーが利用可能になるとすぐに、Roomインスペクターで利用可能になります。

警告: スピーカー間の広い間隔が許可されていたとしても、間隔が広いほど結果のコヒーレンス(一貫性)が低下することに留意してください。

選択されたWFS実装は、最小レイテンシアプローチです。これは単純に、ソースに最も近いスピーカーにはディレイがないことを意味します。フォーカスゾーンでは、レイテンシを最小限に保つために同じ原理が使われます。

フォーカスゾーン(Focus Zone)

同一直線の前方ライン配置でWFSパンニング技術を使用する場合、Room出力セクションのEfficiency zoneセクションで、フォーカスゾーン(すなわちスピーカーラインの前方のゾーン)を有効化するオプションが提供されます。スピーカー配置に一定の密度と間隔が存在することが推奨されるため、デフォルトでは無効になっています。

警告: このオプションを有効にすると、システムがスピーカーソース要素間の0.4メートル間隔の推奨を守っていない場合、Efficiency zoneの警告が表示される可能性があります。

有効化すると、リスニングリファレンスから始まるフォーカスエリアでEfficiency zoneが拡張され、ソースがリスニングエリア内を自由に移動できるようになります。

参考資料(Further readings)

WFS設定(WFS Settings)

FLUX::のWFS実装は、ディレイ値に非常に精密な計算モードを用いた補間戦略を使用します。これは、(デジタルオーディオに固有の)ディレイの段階的な変化ではなく、ソースの移動に伴う滑らかな遷移を可能にするためです。セットアップページのRoomインスペクターで6つのパラメーターが利用可能で、WFSレンダリングを微調整できます。

Delay interp. time: ディレイ補間時間は、あるディレイ値から別のディレイ値へ移行するのにかかる時間です。WFSでは、補間時間によって、ソースが移動されたときに滑らかな遷移が可能になります。ソースコンテンツやシーンの動きに応じて、この設定を変更すると便利な場合があります。

Gain ramp time: ディレイ補間時間の概念と同様に、ゲインランプ時間は、あるゲイン値のセットから別のセットへ遷移するのにかかる時間です。

Delay scaling: このパラメーターは、すべてのソースについて計算されたディレイをスケーリングできます。波面を整形できます。Delay scalingを0%に設定すると、すべてのディレイが0 msに設定され、振幅の差だけが残ります。

Gain scaling: このパラメーターは、すべてのソースについて計算されたゲインをスケーリングできます。例えばフロントフィル用に、オーディオコンテンツをラインやスピーカーセットアップ全体に広げるために、近接したWFSラインで非常に有用です。例えば、スピーカーラインに近い位置に座るオーディエンスにうまくサービスするために、より多くのラウドスピーカーを有効化するようにパーセンテージを下げることができます。

use PreFilter: WFSシステムにおけるPre-equalizationと呼ばれるスペクトル補正です。このパラメーターは、スピーカーアンテナによって生じる低周波のブーストを補正するためのローシェルフィルターを有効/無効にします。

Blend distance: ソースがスピーカーに近づく際の遷移ゾーンを提供し、一部のアーティファクトを防ぐのに役立てるため、スピーカーラインの背後2.0メートルの距離がデフォルトで定義されています。


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参照元情報:Wave Field Synthesis – FLUX:: SPAT Revolution User Guide
https://doc.flux.audio/spat-revolution/Spatialisation_Technology_WFS.html

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