Creative Sound Blaster X-Fi

La tecnologia CMSS-3D (Creative Multi Speaker Surround 3D) non è una novità legata alle schede Sound Blaster X-Fi, ma è presente nei prodotti Creative da diverse generazioni e ciò che è stato effettuato in occasione della presentazione di X-Fi è affinare tale tecnologia sfruttando le capacità tecniche e tecnologiche dei nuovi prodotti.

La tecnologia CMSS-3D ha l'obiettivo di immergere l'ascoltatore all'interno di uno spazio sonoro avvolgente e, affinché tale scopo possa essere perseguito in tutte le situazioni, si compone di tre differenti algoritmi: CMSS-3DHeadphone, CMSS-3DVirtual e CMSS-3DSurround. Prima di analizzare queste tre differenti modalità è bene chiarire che la tecnologia CMSS-3D è stata sviluppata per regalare una migliore esperienza d'ascolto senza però stravolgere il suono che viene riprodotto. Ecco quindi che alla base di questa funzionalità ci sono tre fondamentali assunzioni:

• Abilitando la tecnologia CMSS-3D lo scopo comunicativo dell'autore o del produttore del suono devono rimanere intatti: il timbro ed il bilanciamento tra i vari strumenti non possono essere modificati;
• Gli algoritmi CMSS-3D non devono degradare la qualità del segnale audio introducendo modifiche o rumori di fondo non presenti in fase di registrazione;
• Disabilitando l'algoritmo CMSS-3D selezionato, l'utente deve rilevare un importante degrado nelle qualità spaziali del suono.

Il CMSS-3DHeadphone è dedicato a tutti coloro che adorano ascoltare musica, vedere film, giocare o, più in generale, udire qualsiasi suono riprodotto dal personal computer attraverso le cuffie per necessità (pensiamo al cosiddetto “popolo della notte” che spesso si fionda in sfide videoludiche all'ultimo sangue mentre gli altri membri della famiglia dormono ) o, semplicemente, per preferenza.

La maggioranza dei file sonori in formato stereo sono prodotti avendo in mente una disposizione degli altoparlanti che prevede due diffusori disposti frontalmente rispetto all'utente. Nel momento in cui ascoltiamo questi stessi file con una cuffia, la separazione dei canali diventa difficoltosa in quanto il suono è proiettato direttamente all'interno della mente umana. L'obiettivo dell'algoritmo CMSS-3DHeadphone è ricostruire il suono allo stesso modo con cui viene normalmente percepito dal nostro orecchio attraverso due diffusori. Per fare ciò Creative si affida ad avanzati filtri di HRTF (head-related transfer functions – funzioni di trasferimento relative alla testa) basati sulla tecnologia Aureal e Sensaura e che consentono di esternalizzare e frontalizzare il suono, preservandone il timbro. Inoltre, per eliminare il senso di limitazione spaziale del suono, vengono aggiunte delle piccole riflessioni ambientali per emulare ciò che normalmente accade quando si ascolta il suono a partire da due diffusori. Tutto ciò incrementa il senso di immersione all'interno dell'ambiente sonoro riducendo la fatica che può sorgere da un ascolto convenzionale. Naturalmente, se abbinato ad un videogame facente uso delle estensioni EAX, l'algoritmo CMSS-3DHeadphone applica il tutto tenendo anche conto delle caratteristiche ambientali del mondo virtuale che caratterizza il videogame stesso.

L'algoritmo CMSS-3DVirtual, invece, è dedicato a tutti coloro che, avendo a disposizione un sistema di altoparlanti con due soli diffusori, non vogliono rinunciare all'esperienza avvolgente che l'audio posizionale è in grado di regalare. Anche in questo caso sono utilizzate tecniche di HRTF in abbinamento ad altri filtri come il crosstalk canceler e l'ambience extraction grazie ai quali il suono viene letteralmente posizionato attorno all'ascoltatore e caratterizzato a seconda dell'ambiente in cui ci si trova.

L'algoritmo CMSS-3DSurround va incontro a chi possiede un sistema di altoparlanti con più di due diffusori ed intende sfruttarlo appieno anche durante l'ascolto di sorgenti sonore stereo. Affinché ciò sia possibile è necessario effettuare un'operazione denominata upmix, cioè, seguendo determinati algoritmi, si distribuiscono i due canali della sorgente in tutti gli altoparlanti disponibili.

L'upmix tradizionale

Le tecniche di upmixing tradizionali utilizzate nelle prime sale cinematografiche a più canali e sorgente stereo elaborano il suono in questo modo: il canale centrale è ottenuto mediante somma di quelli destro e sinistro, mentre il canale surround (cioè quello posteriore e laterale) è definito in quanto differenza tra quello destro e sinistro. Questa procedura è efficiente quando il suono possiede un unico elemento dominante (un dialogo o un unico effetto), mentre porta ad una confusione quando troviamo più elementi dominanti (più strumenti forti in una composizione musicale).

L'upmix di X-Fi

Creative ha ideato una tecnica basata su una serie di suoi brevetti che prevedono essenzialmente l'uso di un procedimento basato sull'analisi delle frequenze per identificare i vari elementi dominanti all'interno del suono in maniera simile a quanto fa l'apparato uditivo umano e di molti altri mammiferi. Oltre a questa operazione, l'algoritmo CMSS-3DSurround esegue anche una separazione tra quello che è considerato suono ambientale e quello primario. Grazie a queste tecniche le schede X-Fi estrapolano i suoni dispersi nell'ambiente, assegnati ai canali surround, e quelli relativi al canale centrale. Nel complesso l'opera di upmixing così eseguita porta ad un audio spaziale in grado di mantenere ben definiti i suoni primari da quelli ambientali, regalando all'ascoltatore un senso di immersione ed evitando di sentire un suono confuso.