WAVE FIELD SYNTHESIS (WFS)

 

Solución, también conocida como holofonía (holophony), basada en el principio físico de Huygens (1690). Se formula a través de la integral de Kirchhoff-Helmholtz (expresión matemática derivada de la ecuación de onda y el teorema integral de Green) en el caso más general, o a través de las integrales de Rayleigh tipo I y II en el caso bidimensional o planar más simple. Establece que la recreación de un campo sonoro en una región finita del espacio, libre de fuentes, es posible si se conocen previamente la presión y la velocidad normal de las partículas de aire en la superficie límite de esa región.

La integral de Kirchhoff-Helmholtz representa una distribución superficial continua de fuentes secundarias. Una fuente secundaria se compone en realidad de un par de fuentes coincidentes elementales, a saber, una fuente monopolo, en la práctica un sistema altavoz con recinto, de dimensiones reducidas, y alimentado de una señal proporcional al gradiente normal de presión (registrado previamente por un micrófono de velocidad) y una fuente dipolo, en la práctica un sistema altavoz sin recinto, de dimensiones reducidas, y alimentado de una señal proporcional a la presión (registrada previamente por un micrófono de presión).

Suelen darse ciertas simplificaciones, como por ejemplo, es suficiente un array regular lineal de monopolos para recrear el sonido en el plano horizontal a nivel del oído del oyente, aplicándose en ese caso la integral de Rayleigh tipo I, y sólo los transductores con direcciones más próximas a la dirección de la fuente sonora virtual son necesarios.

Es la solución más ideal para recrear el campo sonoro en áreas grandes.

El muestreo no continuo del campo sonoro genera artefactos no deseados como aliasing espacial a partir de cierta frecuencia (se cumple cuando la distancia regular entre las fuentes es superior a media longitud de onda). Aunque a nivel psicoacústico este efecto indeseado no resulte crítico se puede aliviar algo usando técnicas de filtrado espacial.

Actualmente se consideran los paneles DML (Distributed-Mode Loudspeaker) excitados con múltiples actuadores o MAP’s (Multi-Actuator Panel) como el tipo de transductor más idóneo para WFS.