Tempest 3D Audio Tech - Sony/PlayStation 5
Tempest 3D Audio Tech - Sony/PlayStation 5

Imagine por um momento: você está em uma floresta densa, o vento frio contra seu rosto e o farfalhar de folhas nas arvores ao seu redor. Não há nada à vista, mas, de repente, você ouve algo. Primeiro, é apenas um leve estalo à sua esquerda. Logo em seguida, um rosnado vindo de trás de você. Não é apenas o som que você ouve – é quase como se pudesse sentir a presença de alguém, ou de alguma coisa, à espreita nas sombras.

O que você acabou de imaginar não é uma cena de um filme. É o tipo de experiência sensacional que o Tempest 3D Audio Tech é capaz de proporcionar, nos transportando diretamente para dentro das cenas nos jogos.

Desenvolvida pela Sony para o PlayStation 5, essa tecnologia revolucionária não é apenas sobre ouvir – é sobre ouvir como se estivesse lá. Com o Tempest 3D, cada som tem profundidade, dimensão e propósito, criando uma experiência tridimensional que transforma completamente a forma como percebemos o ambiente virtual.

E, convenhamos, foi um salto audacioso para além do som surround convencional, oferecendo algo tão real que você quase pode estender a mão e tocar.

Desde o leve toque das gotas de chuva até o rugido distante de uma tempestade, o Tempest 3D recria cada detalhe sonoro com uma precisão assustadora, fazendo com que a linha entre o jogo e a realidade se torne cada vez menos evidente.

E, assim como toda maravilha tecnológica, o Tempest 3D Audio Tech tem suas raízes em um passado repleto de avanços em pesquisa e desenvolvimento. Para entender como chegamos a esse grau de refinamento, é preciso apresentar os conceitos por trás dessa tecnologia e suas origens. E é isso que vamos explorar hoje. Descubra a Ciência por trás do som imersivo do Tempest 3D Audio Tech.

Antes do Tempest 3D

Antes de falar sobre o Tempest 3D e sua capacidade impressionante de nos envolver em um palco sonoro, é preciso olhar para o passado. Afinal, toda grande inovação tem suas raízes fincadas em uma história cheia de ideias, experimentações e momentos decisivos.

Evolução e Revolução do PlayStation

A Sony e tecnologia de áudio sempre tiveram tudo a ver, e no caso do áudio nos videogames, essa história curiosamente começa com um engenheiro visionário chamado Ken Kutaragi.

Nos anos 1980, Kutaragi trabalhava na Sony, mas sua paixão estava voltada para algo que muitos executivos consideravam pouco mais do que brinquedos: videogames.

Ken Kutaragi - Criador do PlayStation
Ken Kutaragi – Criador do PlayStation

Kutaragi, o cara que criou o chip de áudio revolucionário para o Super Nintendo, inicialmente, foi o precursor de uma parceria entre Sony e Nintendo. Mas, como tantas boas histórias corporativas, essa parceria não acabou bem.

Chip de Som PCM da Sony na placa-mãe do Super Nintendo
Chip de Som PCM da Sony na placa-mãe do Super Nintendo

Em uma daquelas reviravoltas dignas de novela mexicana, a parceria da Sony com a Nintendo se desfez, literalmente, de um dia para o outro, e o que surgiu a partir disso foi algo completamente inesperado: o nascimento do primeiro console da Sony, o PlayStation, lá em 1994. Nada como orgulho japonês ferido.

Desde o início, o áudio foi um grande destaque do PlayStation. Enquanto outras plataformas da época ofereciam sons que eram, no máximo, decentes, o PlayStation original trouxe uma capacidade de áudio CD que parecia estar anos à frente.

Pela primeira vez, nós podíamos ouvir trilhas sonoras envolventes, efeitos sonoros detalhados e vozes que pareciam surgir de personagens vivos. Bons tempos, aliás… Mas ainda estávamos beeeem longe de chegar no som espacial que o Tempest 3D entregaria décadas a frente.

Dolby Pro Logic II (PlayStation 2)

Avançando para o novo milênio, chegamos ao PlayStation 2. Com a introdução do Dolby Pro Logic II, o áudio começou a expandir suas fronteiras. Deixando de ser apenas uma experiência estéreo, os jogadores agora podiam sentir um ambiente sonoro que se estendia ao redor deles, criando uma sensação de profundidade.

No entanto, mesmo com a aplicação do surround simulado, ainda havia a sensação de que o áudio permanecia “achatado,” preso a uma realidade bidimensional. Era como observar o esboço de uma obra-prima ainda inacabada. Em termos simples, era apenas um “Estéreo Premium” e nada mais.

Surround 5.1 e 7,1 (PS3 e PS4)

Com a chegada da “Lápide Negra” em 2006, o mundo do áudio nos videogames deu mais um passo à frente.

Pela primeira vez, um console da Sony suportava som surround real em 5.1 canais, algo que já era bastante maduro no cinema tradicional e no cinema doméstico por meio dos chamados sistemas “home theater”.

Surround 5.1
Configuração Surround 5.1

Posicionar 6 caixas de som na sala não era uma solução pratica, tão pouco acessível para maioria das pessoas, mas já era um avanço considerável na imersão do gameplay.

De repente, os rugidos de criaturas e os sons de explosões vinham de todas as direções, criando um ambiente muito mais convincente. Mas, mesmo assim, algo ainda faltava. O áudio, por mais impressionante que fosse, ainda era comprimido, e a sensação de espacialidade não era tão precisa.

Quando o PlayStation 4 foi lançado em 2013, a evolução do áudio surround parecia ter atingido um limite com a tecnologia Surround 7.1.

Agora, a maioria dos jogos suportava ao menos som surround 5.1, oferecendo uma experiência mais consistente. Cada movimento, cada passo e cada sussurro ganhavam uma nova dimensão.

Mas, apesar do avanço, a sensação era de que ainda estávamos “ouvindo” o mundo do jogo, e não “inseridos” nele, mesmo estando rodeados de caixas de som.

Contudo, foi também na geração do PlayStation 4 que o uso do surround virtual para headsets começou a ganhar destaque, nos oferecendo a oportunidade de experimentar um áudio tridimensional sem precisar de um sistema de som mirabolante.

Entrada para fones de ouvido P2 do Dual Shock 4
Entrada para fones de ouvido P2 do Dual Shock 4

O controle Dualshock 4 já possuía uma saída P2 para fone de ouvido, o que viabilizava a implementação da tecnologia de áudio espacial via software ao custo de performance sobre o CPU.

Até meados de 2018, essa tecnologia ainda estava engatinhando e poucos jogos tiravam proveito de fato. Por outro lado, o público reagiu com grande interesse, dada a acessibilidade do recurso e a popularização do Dolby Atmos no Xbox e PC.

Tempest 3D Audio Tech (PlayStation 5)

Depois de anos de evolução, experimentação e aprimoramento, finalmente chegamos ao lançamento do PlayStation 5. E com ele, o Tempest 3D Audio Tech entrou em cena, mudando completamente o que significa experimentar o som em um console de videogame.

Sony PlayStation 5 - Tempest 3D Audio Tech
Sony PlayStation 5 – Tempest 3D Audio Tech – Pulse 3D

Não era apenas mais um passo à frente – era um salto quântico que redefiniria a forma como os jogadores se relacionam com os ambientes nos jogos.

Antes do Tempest 3D, o áudio dos consoles PlayStation foi uma história de avanços, inovações e, às vezes, limitações. Foi tudo uma construção e cada geração contribuiu para algo maior, algo mais refinado.

Um sistema de home theater em casa talvez não seja para todos, mas um simples fone de ouvido estéreo, com certeza é um convite a experimentação.

Em 2020 estávamos finalmente prontos para entrar em uma geração em que o som não era apenas um componente melhorado – ele era um dos apelos a aquisição do console.

O Conceito de HRTF

Quando ouvimos um som, não é apenas uma onda invisível atingindo nossos ouvidos. É um “arquivo” com muitos metadados além da mensagem principal.

Essas informações extra, são pistas que nosso cérebro usa para estimar a posição, a distância e até mesmo a “textura” do que está ao nosso redor.

E é aqui que entra em cena o conceito de HRTF – Head-Related Transfer Function, ou Função de Transferência Relacionada à Cabeça.

Se parece um nome complicado, é porque realmente é. Mas a ideia por trás dele é, na verdade, surpreendentemente simples. Eu explico!

Veja bem, cada um de nós tem um formato único de orelhas, cabeça e torso, e essas particularidades anatômicas influenciam a forma como o som chega aos nossos ouvidos.

Essas interações físicas impactam o tempo, os níveis e as relações de fase dos diferentes conteúdos e frequência dos sons que ouvimos.

Tempest 3D - Mapeamento de perfil HRTF realizado pela Sony
Mapeamento de perfil HRTF realizado pela Sony

Por exemplo, se você colocasse microfones dentro dos seus ouvidos para gravar os sons do mundo ao seu redor, não capturaria apenas sons – você carregaria os sons moldados pelo seu perfil HRTF pessoal.

Ao escutar essa gravação em fones de ouvido, a experiência seria impecável, como se você estivesse de volta naquele exato momento, praticamente.

Só que tem um detalhe: para qualquer outra pessoa, essa mesma gravação não soaria tão perfeita. Porque, assim como nossas impressões digitais, nossos ouvidos e canais auditivos têm formatos e tamanhos únicos, o que é mapeado em uma HRTF individual.

Tempest 3D - Exemplo de Modelo de HRTF
Exemplo de Modelo de HRTF

E é aí que percebemos que, até mesmo no mundo do som, há uma identidade que pertence somente a você. O cérebro, que é um mestre em decifrar sinais, usa essas pequenas diferenças para calcular uma boa estimativa de onde o som está vindo.

O Tempest 3D Audio Tech pegou essa ideia e a transformou em magia digital. Para criar áudio 3D tão preciso, a Sony mediu e estudou centenas de HRTFs e reduziu esses dados a cinco padrões genéricos incialmente. E recentemente em setembro de 2024 foram atualizados um sistema personalizado muito mais robusto.

Tempest 3D - Criando Perfil Personalizado
Criando Perfil Personalizado

Fazer o teste de HRTF e escolher os perfis que mais se aproximam da forma como você percebe os sons faz parte das configurações de áudio do console e é algo que deve ser ajustado ao usar fones de ouvido pela primeira vez e garantir a melhor experiência possível.

Tempest 3D - Criando Perfil Personalizado 2

De repente, aquele ruído distante em um jogo não é apenas algo que você ouve – é algo que você sente, algo que você sabe, instintivamente, onde está.

Ok, mas como o Tempest 3D difere de outras tecnologias de áudio como Dolby Atmos ou o DTS que já existiam?

Bem, o áudio tridimensional não é um conceito novo exatamente. Tecnologias da Dolby Atmos e DTS-X já tentavam capturar a essência do som em 3D, mas com graus variados de sucesso.

E tem uma diferença importante aqui: Enquanto o Dolby Atmos, por exemplo, funciona como um engenheiro que adiciona camadas ao som, criando um cenário envolvente ao redor do ouvinte, o Tempest 3D é mais como um escultor habilidoso, esculpindo e posicionando cada som em um espaço tridimensional ao seu redor.

Com Dolby Atmos, o áudio é projetado para se espalhar de forma mais genérica pelo ambiente, criando uma sensação de espaço, mas sem o mesmo nível de precisão.

O Tempest 3D, por outro lado, vai mais além, oferecendo uma profundidade e clareza que permite a quem está jogando distinguir até mesmo o mais sutil dos movimentos, como o som de passos em um corredor distante ou o leve roçar do vento passando por uma janela quebrada.

Tempest 3D - Blueprint do Tempest 3D
Blueprint do Tempest 3D

Tempest 3D é pensado especificamente para games e a diferença é tão marcante que, com ele, o mundo virtual parece ganhar mais vida – Tipo assim: você não está apenas ouvindo o jogo; você está lá interagindo, influenciando e sendo influenciado.

Tempest 3D e o Conceito de Ambisonics

O áudio tridimensional não é exatamente uma novidade, mas foi nos anos 1990 que o Ambisonics começou a mostrar seu verdadeiro potencial. Imagine-se no centro de uma esfera sonora, onde cada ponto ao seu redor é capaz de emitir um som, e não apenas nas direções óbvias – direita, esquerda, frente e trás – mas de qualquer ponto acima, abaixo e em ângulos inesperados.

Modelos de Ambisonics
Modelos de Ambisonics

É assim que o Ambisonics funciona: um campo sonoro esférico que cria uma sensação de imersão completa. Diferente do som surround convencional, que se limita a poucos canais fixos, o Ambisonics mapeia o som em um espaço 360 graus, permitindo que cada detalhe sonoro seja posicionado com precisão absurda.

Audio Especial - Tempest 3D Audio Tech
Audio Especial – Tempest 3D Audio Tech

O Tempest 3D do PS5 combina essa abordagem com os perfis HRTF, proporcionando uma experiência auditiva que é, ao mesmo tempo, incrivelmente realista e dinâmica. Com o Tempest 3D, você não apenas ouve o mundo ao seu redor – você está dentro dele, imerso em um oceano de sons que parecem surgir de todos os lugares e dimensões, como se o próprio ambiente fosse um ser vivo que respira e ressoa ao seu redor.

Para Alto-falantes da TV

Inicialmente, o Tempest 3D Audio Tech foi projetado para ser aproveitado por meio dos fones de ouvido, onde sua precisão e capacidade de criar uma experiência envolvente foram exibidas em toda a sua glória no showcase do PS5.

Mas a Sony, sempre em busca de expandir os limites e, mais adiante, lançou uma atualização que permitiu que o Tempest 3D fosse experimentado através dos alto-falantes das TVs.

Mas como isso é possível? Como um sistema que parecia tão intimamente ligado aos fones de ouvido consegue se adaptar ao espaço aberto de uma sala de estar? A resposta está na ciência da calibração: A medição da acústica da sala com ruídos estranhos.

Medindo Acústica da Sala
Medindo Acústica da Sala

O sistema usa o microfone embutido no controle DualSense para captar e medir a acústica do ambiente ao redor do jogador.

Ao analisar as características do espaço – desde o tamanho da sala até a absorção e reflexão do som pelas paredes e objetos – o software consegue ajustar e personalizar a experiência de áudio para criar uma ilusão de tridimensionalidade, mesmo sem o uso de fones de ouvido.

Medindo Acústica da Sala 2

Talvez lembre um pouco a ideia do Dolby Pro Logic II que vimos no tempo do PlayStation 2, mas aqui, temos décadas de conhecimento acumulado e um refino tecnológico sem precedentes.

Agora, é como se a tecnologia do Tempest 3D estivesse lendo o ambiente e, com precisão cirúrgica, ajustando os sons para que eles “apareçam” exatamente onde deveriam.

Tempest 3D para Auto Falantes - Sorround Virtual
Tempest 3D para Auto Falantes – Sorround Virtual

No centro da experiência personalizada está o sistema de calibragem do Tempest 3D. Pense nele como um técnico de som particular, com ampla experiência e percepção de como os sons se propagam em seu ambiente específico e ajusta cada detalhe para que você ouça exatamente o que o desenvolvedor do jogo queria que você experimentasse.

Para se ter uma ideia, a calibragem é tão meticulosa que pode identificar diferenças mínimas em como o som é refletido por superfícies, criando uma experiência sonora que parece ter sido feita sob medida para você.

Tempest 3D na Prática

A verdadeira magia dos jogos ganha vida quando você coloca os fones de ouvido ou aumenta o volume dos alto-falantes e se perde no mundo virtual.

É nesse momento que você percebe que o som não é apenas um detalhe, mas um prazer sensorial à parte, guiando, alertando e, em alguns casos, assustando você.

A Sony fez um investimento muito forte em tecnologia de áudio no PlayStation 5. Só para ter uma ideia, o Tempest Engine do PS5 utiliza um processador dedicado que possui a capacidade de processamento equivalente aos oito núcleos do PS4, mas voltado exclusivamente para o áudio 3D.

Ele usa o processamento SIMD (Single Instruction, Multiple Data) para lidar com milhares de fontes sonoras simultaneamente, enquanto o antigo PSVR do PS4 suportava no máximo 50 fontes de sonoras.

Mas, a verdadeira genialidade do Tempest 3D é como ele combina os conceitos de HRTF e Ambisonics para criar um ambiente sonoro que é, ao mesmo tempo, tecnicamente sofisticado e impressionantemente realista. O Ambisonics permite que o som exista em uma esfera completa, enquanto o HRTF garante que você ouça esses sons de maneira que pareça genuinamente natural para o cérebro.

ASTRO's Playroom - ASOBI
ASTRO’s Playroom – ASOBI

Para a maioria de nós, o primeiro contato com o novo mundo sonoro do PlayStation 5 foi, sem dúvida, Astro’s Playroom.

Inclusive, pode parecer um jogo simples, uma demo de introdução para os recém-chegados ao PlayStation 5, mas é aqui que o poder do Tempest 3D e outros recursos fantásticos do console realmente se mostram em toda a sua glória.

O Tempest Engine usa DSPs (Digital Signal Processors) avançados para aplicar filtros de HRTF e criar a sensação de áudio tridimensional. Esses DSPs são responsáveis por calcular os efeitos sonoros em tempo real, com a capacidade de posicionar esfericamente cada som em um espaço 3D.

Por exemplo, cada passo que Astro Bot dá, cada movimento que ele faz, ganha uma dimensão completamente nova. Quando Astro atravessa uma ponte de vidro, você pode ouvir o som do gelo rachando não apenas ao seu redor, mas sob os seus pés.

É como se você estivesse lá, sentindo a fragilidade da estrutura. Mesmo sem ter o Pulse 3D, o headset oficial do PlayStation 5, é possível ter uma experiência totalmente imersiva.

E então, há os momentos em que o vento sopra. Com o Tempest 3D, o som do vento não é apenas um ruído de fundo – ele passa por você, de certa forma, “interagindo” com suas orelhas, dando a sensação de que você está realmente em um ambiente aberto e ventoso.

Quando chove, você não só ouve a chuva caindo; você sente cada gota ao seu redor e em cima de você, como se você também estivesse na chuva.

É o tipo de experiência que te faz parar e perceber que, pela primeira vez, o som deixou de ser apenas um complemento e se tornou parte essencial da experiência de jogar.

E não para por ai… Se Astro’s Playroom é uma demonstração de altíssimo nível do que o Tempest 3D pode entregar, Returnal é outra prova de fogo.

Returnal - Housemarque
Returnal – Housemarque

Em Returnal o som se torna seu maior aliado (e Inimigo). Isso porque nesse jogo de ação roguelike, você está preso em um planeta hostil e misterioso. E quando digo “hostil”, quero dizer que tudo que se move, ou não, quer te matar.

Criaturas grotescas e perigosas espreitam em cada canto, e é aqui que o Tempest 3D se torna sua arma mais poderosa – e seu maior pesadelo também.

Imagine estar vagando por uma floresta escura e ouvir os inimigos atrás atrás das árvores, do seu lado, em cima ou abaixo de você. Em Returnal, a precisão do áudio espacial é tão impressionante que você pode literalmente “sentir” a localização dos inimigos antes mesmo de vê-los.

Esse senso de presença se traduz em um estilo de jogada muito mais tático e focado.

E não é apenas sobre presença de perigos ou de ondem vêm os disparos, o palco sonoro 3D também é usado para sustentar uma atmosfera que dita o tom dramático. É incrível quando uma tempestade se aproxima, o rugido distante do trovão começa como um murmúrio e vem crescendo lentamente ao nosso redor, até sermos envolvido pelo efeito.

Ainda falando de jogos EX-exclusivos do Play 5, se há um jogo que impressiona com o verdadeiro potencial do console e da tecnologia Tempest 3D, é Ratchet & Clank: Rift Apart.

Com a possibilidade de viajar entre as dimensões em um piscar de olhos, o jogo apresenta uma variedade de paisagens sonoras que mostram o quão dinâmico e versátil pode ser a implementação dos recursos do Tempest 3D.

Ratchet and Clank - Rift Apart - Insomniac Games
Ratchet and Clank – Rift Apart – Insomniac Games

Em Ratchet & Clank: Rift Apart, quando saltamos de um mundo futurista cheio de robôs e máquinas para uma selva cheia de criaturas exóticas – e, em questão de segundos, cada ambiente sonoro se adapta perfeitamente, somos capazes de sentir o arco de transição chegando, passando por nós e ficando para trás.

O som de uma metralhadora de raios ressoando ao seu redor, o zumbido dos drones ao seu lado, ou o rugido de um dinossauro vindo da sua direita… tudo parece surgir de uma forma tão natural que é fácil esquecer que você está apenas sentado no sofá jogando.

E então, há os detalhes menores de ambiente, quando Ratchet corre por uma cidade futurista, você pode ouvir as conversas abafadas de cidadãos alienígenas ao longe, a música de fundo tocando em um restaurante próximo, ou até mesmo o som de gotículas de água caindo de uma viga de metal enferrujada acima de você.

Perceba que o Tempest 3D não só preenche o ambiente com sons – ele cria um cenário convincente tão detalhada e rico que, por um breve momento, você é transportado para outra dimensão.

E toda essa implementação é possível graças ao suporte oferecido pela Sony aos desenvolvedores. Eles têm mais controle sobre a maneira como os sons são reproduzidos e percebidos.

Ferramentas e APIs (Interfaces de Programação de Aplicações) dedicadas permitem que os desenvolvedores integrem o áudio 3D em seus jogos com mais facilidade, adaptando os sons ao ambiente de jogo e à ação em tempo real.

Embora a Sony não tenha divulgado ao público todas as especificações técnicas em detalhes, os recursos e funcionalidades conhecidas colocam a Tempest 3D como uma das soluções de áudio mais inovadoras, poderosas e fáceis de implementar no desenvolvimento para 9ª geração.

Ficamos Cada Vez mais Mal-Acostumados

Com a chegada do PSVR2, a realidade virtual atingiu seu ápice com o Tempest 3D e o feedback haptico do DualSense. Se a experiência já era impressionante em jogos tradicionais, na realidade virtual, ela se transforma em algo surreal.

Cada movimento de cabeça ajusta a posição do áudio de forma precisa, criando a ilusão de que o som realmente está à sua volta, como se você pudesse quase tocá-lo. Aliás, você pode, graças ao DualSense!

Imagine explorar um vilarejo em um jogo de terror. – Sim, você deve saber a qual jogo me refiro…

Depois de experimentar o áudio espacial, é difícil se contentar com som estéreo. A verdade é que a parte sonora nos videogames tem se tornado um componente cada vez mais crucial para a experiência como um todo.

E em breve, o destaque não será apenas: “Olha só esses gráficos”, mas também: “Cara, escuta só isso!”.

E assim, o Tempest 3D Audio Tech se torna um dos componentes mais atrativos do PlayStation 5, sendo uma ferramenta definitiva para transformar áudio em algo quase tangível, que nos faz sentir o jogo, e não apenas ouvi-lo.

Estamos quase o futuro que imaginávamos quando éramos crianças. Você não acha?


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