AMD TAN加速为Steam Audio带来更逼真空间音频反射声

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来源:魏莹网作者广州客

Ambisonics是一种环绕声技术,可以覆盖水平面和听众上下的区域。氛围是沉浸式体验的重要可选音频格式。日前,擅长音频设计的AMD设计工程师研究员卡尔韦克兰(Carl Wakeland)写了一篇文章,介绍了TrueAudio Next Acceleration和Steam Audio在三阶Ambisonics中的应用。以下是魏莹网络的具体安排:

在为游戏或体验创建音效时,大多数声音设计者都注重直接声音的精确空间3D渲染。空间直达声对于实现可信的声音和场景非常重要。

声音设计中通常很少受到关注的一个方面是声音反射:墙壁、天花板、地板和房间物体到达耳朵的反射。与直接声音的空间化相比,声音反射的精确物理渲染需要大量的计算资源,可用的工具可能无法执行这项任务。因此,大多数声音设计者将优先考虑空间直接声音的设计,并且使用简单的混响来实现声音反射,其中混响的量被设置为低水平,以避免清晰度的恶化。

然而,如果真实的声音反射在游戏或体验中实现,你可以提高真实感和可信度。在直接声音不足的情况下,空间生成的物理反射可以实现这一目标,并为用户提供有用的定位提示。环境声学是一种3D音频编码格式,能够以可伸缩的分辨率渲染空间反射。高阶模糊度(Hoa)在这里特别有效,因为每一步改进都可以指数级地提高混响声场的空间分辨率,避免混淆和模糊。零阶AMBINICS是单向的,而三阶AMBINICS可以分析来自16个方向的声音(一阶4声道;二阶9通道;第三阶16通道)。

蒸汽音频(Steam Audio)是一款强大的音频软件开发工具包,允许声音设计者轻松添加逼真的物理建模声音反射。与传统的中央处理器渲染相比,AMD TrueAudio Next (TAN)加速可以支持更多音频源中的三阶双音频反射,采用当前的Steam Audio 2.0-Beta版本和兼容的AMD Radeon GPU。蒸汽音频SDK包含关于如何启用和利用TAN以及如何为不支持TAN的系统轻松配置CPU回退选项的完整说明。

为了展示三阶Ambisonics渲染反射相对于非空间(零阶)音频反射的优势,我们使用蒸汽音频统一插件(Steam Audio Unity)在Unity中创建了一个非常简单的场景,其中一个房间配备了16个扬声器,同时发出声音。进入房间需要一条长长的走廊。

然后,我们在两种情况下捕获了场景的视频(包含在本文的视频中):

使用零阶环境声学渲染实时声音反射的位置。这总共使用了16个卷积,这对现代中央处理器来说并不难。使用三阶环境声学和TAN加速渲染。16个声源将使用256个卷积滤波器。

两种情况都使用相同的3D直接声音渲染,因此不同之处仅在于声音反射的处理。蒸汽音频软件开发工具包的集成中央处理器回退功能用于执行渲染更改。当没有支持TAN的图形处理器时,蒸汽音频将自动回滚。根据蒸汽音频软件开发工具包的说明,这个场景非常容易创建。

以下是TAN打开时的一个例子(推荐使用耳机):

在建筑物外面,你可以很容易地听到反射声音的方向。当只能听到反射声音时,您无法直接定位声音。场景不是添加声音引导的小部件,而是使用物理方法自动创建的。

在走廊里,反射的声音听起来更自然,它会把你带到房间里。

当你在房间里时,即使墙壁和天花板上有很多混响,你也可以更容易地判断扬声器,当你四处走动时,房间的声音也更自然。即使发生了很多事情,声音听起来也更舒服。对于零阶环境声学反射,声音设计者通常需要降低混响水平,以避免混淆听众。在回滚的情况下,您可以使用一个简单的脚本来实现这一点,但是这个示例没有。在零阶回归的情况下,保真度和沉浸度不如HOA反射好,但是您不必为每种情况重建声音设计。

我们鼓励音响设计师尝试TAN加速,感受具体的异同。请点击此处获取蒸汽音频的下载链接。

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