Tempest 3D AudioTech: як PlayStation 5 будує об’ємний звук у звичайних навушниках

Звичайні стереонавушники мають лише лівий і правий динаміки, проте гравець відчуває, що джерело звуку знаходиться вище або позаду нього. Багато хто вважає, що для такого ефекту потрібна складна багатоканальна аудіосистема, але PlayStation 5 створює акустичну панораму без додаткового обладнання. Фахівці Ябко розібрали апаратну архітектуру цього рішення.

Архітектура Tempest Engine: графічний блок для звуку

Просторовий звук вимагає колосальних розрахунків, тому розробники Sony виділили під аудіо окремий апаратний блок Tempest Engine. Це перероблений обчислювальний вузол графічного чипа на архітектурі AMD RDNA 2, який забезпечує продуктивність на рівні 100 гігафлопс. Ця потужність співмірна з можливостями всього центрального процесора консолі минулого покоління.

Завдяки прямому доступу до пам’яті рушій обробляє сотні звукових джерел одночасно. Пропускна здатність аудіоблока перевищує 20 ГБ/с, проте виробник свідомо обмежує використання смуги, щоб обчислення не споживали ресурс графіки. Для порівняння, Dolby Atmos підтримує максимум 32 об’єкти. Аудіодані обробляються буферами по 256 семплів за частоти 48000 Гц, що дозволяє оновлювати акустичну картину кожні 5.3 мілісекунди.

Фізика HRTF: як хвиля огинає голову

Секрет локалізації об’єктів полягає в математичній моделі HRTF, яка описує взаємодію звукової хвилі з тілом людини. Коли джерело знаходиться збоку, алгоритм розраховує дві ключові зміни:

• інтерауральна затримка — для низьких частот звук досягає дальнього вуха на частки мілісекунди пізніше;

• різниця інтенсивності — високочастотна хвиля не огинає голову, а відбивається від неї, стаючи тихішою для протилежного боку.

Локалізацію по висоті забезпечує насамперед вушна раковина. Завдяки її формі утворюються спектральні «зарубки» на частотах від 6.5 до 10 кГц, що дозволяє мозку фіксувати позицію об’єкта по вертикалі. Будь-який звук розподіляється між віртуальними динаміками з 36 рівнями гучності в кожному, що забезпечує плавний перехід без прив’язки до фізичних випромінювачів.

Персоналізація та функція Audio Focus

Математична модель працює коректно лише тоді, коли вона відповідає анатомії конкретного користувача. Тому в системі передбачено п’ять базових пресетів HRTF та тест для створення індивідуального профілю. Можливості Tempest Engine розширює функція Audio Focus, яка містить такі налаштування:

• посилення низьких частот — акцент на двигунах і гуркоті;

• виділення голосів — покращена чутність персонажів і войс-чату;

• підняття високих частот — деталізація кроків і металевого брязкоту;

• фокус на тихих звуках — загальне увиразнення ледь помітних деталей навколишнього середовища.

Опція активна виключно під час використання навушників, підключених через інтерфейс USB або аналоговий роз’єм 3.5 мм. Для телевізійних динаміків чи саундбарів вона не підтримується.

Чому об’ємність не залежить від гарнітури

Об’ємний звук залежить не від кількості випромінювачів, а від точних розрахунків всередині самої приставки. Політика розробників «3D Audio for All» означає, що ефект присутній у будь-яких стереонавушниках, підключених до роз’єму 3.5 мм DualSense, через USB або бездротовий USB-донгл, а не лише в ліцензованих продуктах.

Експерти мережі Ябко зазначають, що купівля фірмових гарнітур на кшталт Pulse Elite має сенс заради планарно-магнітних драйверів і мікрофона з AI-шумозаглушенням, проте базову функцію позиціювання звуку консоль виконує самостійно.