Dado lo siguiente:
¿Qué es una simple función que devolverá la atenuación del decibelio y el retraso de la percepción de los oídos izquierdo y derecho de esta fuente?
La función precisa es la "función de transferencia relacionada con la cabeza"
Esto varía entre las personas. Los datos se pueden medir y convertir en una respuesta de impulso. Hay algunos archivos de estos. Pero eso no es simple: si usa datos reales, significa que tiene una función con un gran número de coeficientes.
HRTF's se han aproximado en software. P.ej. Videojuegos que colocan sonidos en relación con el jugador que lleva auriculares.
Wikipedia:
Introducción a las diapositivas de HRTFs:
SLAB: Procesador de audio espacial de código abierto de la NASA (afirma tener una "base de datos de oyentes HRTF (Función de transferencia relacionada con la cabeza)"; tal vez algo se pueda tomar prestado de esto):
No hay una función simple para la atenuación; como Scott dice que es dependiente de la frecuencia. Un método que utiliza el cerebro para detectar la dirección de la fuente es la diferencia de tiempo entre la llegada del sonido entre ambos oídos. Supongamos que la oreja izquierda recibe la señal 0.1 ms antes. La velocidad del sonido en el aire en 330 m / s, luego 0.1 ms significa que el recorrido desde la oreja izquierda a la fuente es 33 cm más corto que desde la oreja derecha. Pero eso no te da suficiente información; Puedes encontrar un número infinito de soluciones en todas las direcciones y distancias.
El lugar de las raíces es un plano con ecuación
\ $ \ sqrt {(x-x_L) ^ 2 + (y-y_L) ^ 2 + (z-z_L) ^ 2} + 0.33 m = \ sqrt {(x-x_R) ^ 2 + (y- y_R) ^ 2 + (z-z_R) ^ 2} \ $
donde \ $ (x_L, y_L, z_L) \ $ es la ubicación de la oreja izquierda en el espacio y \ $ (x_R, y_R, z_R) \ $ la de la oreja derecha. Entonces, ¿por qué podemos estimar tanto la dirección como la distancia con bastante precisión? Ahí es donde entra la frecuencia en función de la dirección. Reduce el número de soluciones, y es posible que haya notado que, para una ubicación aún más precisa de la fuente, giraremos un poco la cabeza. Eso nos da una nueva ecuación para el nuevo oído izquierdo y derecho y una nueva ecuación plana.
También puede haber notado que, en general, es mucho más difícil localizar la fuente de un sonido sinusoidal que la de un sonido más complejo, lea: un espectro más amplio. Eso es porque si solo tiene 1 frecuencia, ese es el nivel de referencia para su oído, pero no hay otras frecuencias con las que comparar. En los años 90 del siglo pasado en el Reino Unido, experimentaron con un sonido de sirena diferente para las ambulancias: el sonido familiar se entrelazó con ráfagas de ruido cortas, exactamente porque el ruido contiene una amplia gama de frecuencias, por lo que sus niveles mutuos le brindan mucha más información. O debería, porque no volví a escuchar sobre el experimento, y tampoco escuché una ambulancia haciendo ese sonido. Sin embargo, podría ser útil porque cuando las personas en su automóvil escuchan una ambulancia, comienzan a mirar alrededor para averiguar de qué dirección viene.
Nota final: si desea crear un buen sonido estéreo, no es suficiente jugar con los niveles izquierdo y derecho para colocar el sonido en la sala. Se percibirá un sonido mucho más a la izquierda del centro si el canal derecho tiene un retardo de fase de 50 µs que si es medio dB más débil.
La atenuación de los decibeles es más difícil, pero la diferencia de tiempo interaural es simplemente la diferencia en la distancia entre la fuente y cada oído dividida por la velocidad del sonido en el aire. La atenuación es una función de la frecuencia y muchas otras cosas, ya que la cabeza presenta una sombra acústica mucho más efectiva a alta frecuencia.
Lea otras preguntas en las etiquetas audio microphone modeling