As pesquisas em auralização começaram na primeira metade do século passado, quando Spandock e equipe tentaram modelar uma sala para aferir a performance da fala e música em modelos de escala reduzidos. Primeiramente
usaram modelos físicos em escala de 1:5 e posteriormente em escala de 1:10. Na ocasião eles usaram um método denominado gramofone, (FERNANDES JÚNIOR, 2005). O método consistia, inicialmente, na gravação de um sinal anecóico num cilindro de cera. Esse então, era reproduzido no modelo reduzido, por intermédio de um alto-falante, com a velocidade de reprodução ajustada para um valor 5 vezes maior que a de gravação, pois a escala de redução era de 1:5. O som, no modelo, era captado com a mesma velocidade de rotação que foi inserido, ou seja, com uma velocidade 5 vezes maior do que o sinal original. Para ouvir o som reproduzido como se o ambiente tivesse as proporções reais, eram utilizados fones de ouvido, reproduzindo a amostra de áudio numa velocidade 5 vezes mais lenta para obter a impressão do evento auditivo. Como resultado, a inteligibilidade da fala foi comparada entre o modelo de escala e a sala real.
Com o avanço da eletrônica e da própria computação nas décadas posteriores, houve um salto significativo nas pesquisas em auralização, propiciando novas abordagens. Vorlander (2008) destaca a importância de Krostad, Strom e Sordal, que ainda nos anos 60 discorreram sobre simulações em computador especializado em acústica de salas.
No final dos anos 80, numa tentativa de modelar salas acústicas e realizar auralização binaural de salas de concerto, a equipe do centro francês Centre
Scientifique et Tecnique du Bâtiment propôs simular separadamente os tempos de
reverberação inicial e tardia, conforme é discutido por Martin (1993), Martin e Vian (1989) e Vian e Martin (1992).
Durante os anos 90, as pesquisas na Chalmers University of Technology, da Suécia, se intensificaram na modelagem e reflexões, bem como nos métodos de auralização, convergindo para o programa CATT Acoustics®, conforme é descrito em
maiores detalhes por Rindel (2000). Baseado na modelagem geométrica da sala, inúmeros trabalhos exploram esse sistema. Pesquisas mais recente abordam a influência dos coeficientes de difração (SHTREPI; ASTOLFI, 2011), bem como fazem um comparativo entre outras técnicas, assim como os trabalhos de Puglisi (2012), Ramakhrishnan e Dumoulin (2011). Além disso, outros trabalhos fazem o levantamento em diferentes tipos de construções, como salas de teatro e concerto, (KAMINSINSKI, 2010), sendo simulados inclusive leitos hospitalares, (XIE; JIAN, 2012).
Iniciada na última década e usando algoritmos baseados na geometria, tais como Ray Tracing e Beam Tracing, pesquisadores da Technical University of
Denmark, realizaram pesquisas para a modelagem e auralização de ambientes,
obtendo como resultado o software Odeon®, que atualmente é capaz de prever o
comportamento acústico de espaços públicos, auditórios e ambientes industriais, bem como o controle de ruído (PETERS et. al, 2011). Sendo especialmente explorado para avaliações de igrejas nos trabalhos de Boren (2011), Santana (2009) e salas de aula Awad et al. ( 2012).
Já na Itália, mais precisamente, os cientistas da Unerstà di Parma, conceberam o software RAMSET®, focado na acústica automobilística e auralização de salas
(BURATTI; MORETTI; VERGONI, 2009). Essa técnica consiste num sistema numérico capaz de simular com precisão a propagação sonora em ambientes de grande dimensão e levando em consideração fontes do mundo real, através da técnica de traçados piramidais (FARINA, 1995). Além disso, há trabalhos que exploram especificamente a auralização de salas, como Farina e Righni (1997) e Southern; Siltanen; Lauri (2011).
Outro software bastante difundido e que segue os mesmos paradigmas dos sistemas apresentados até então, trata-se do Digital Interactive Virtual Acoustics – (DIVA®), implementado na University of Technology da Finlândia. Uma funcionalidade
do DIVA® é a capacidade em fazer a auralização em tempo real para o usuário,
causando grande impacto nas pesquisas em Realidade Virtual, pois permite ao usuário a sensação de imersão no ambiente virtual, (SOUTHERN; SAVIOJA, 2012). A metodologia, especialmente em auralização, é amplamente explorada nos trabalhos de Bos e Embrechts (2009) e Chandak, Antani e Manocha (2011).
O programa EASE® (Enhanced Acoustic Simulator for Engineers) trata-se de
outro programa para predição acústica e bastante voltado para as pesquisas em realidade virtual, uma vez que permite uma modelagem mais voltada para visualização. Como os demais programas apresentados, integra a funcionalidade de auralização que permite renderizar o som ouvido numa dada posição da maquete ou via modelo arquitetônico concebido por computador, como plantas em AUTOCAD®,
por exemplo, Siltanen; Lokki; Savioja (2010), Buettner (2010) e Lokki e Savioja (2009). No Brasil, pesquisadores da Universidade de São Paulo elaboraram o sistema AcMus®, que trata-se de um software para modelagem acústica de salas (IAZZETA;
FIGUEIREDO; MASIERO, 2004), (MASIERO; IAZZETTA, 2005) e (MASIEIRO, 2004) e na auralização de salas (TÔRRES, 2008). Além disso, na Universidade Federal do Rio de Janeiro foi desenvolvido o RAIOS®, (TENEBAUM; COELHO, 2002),
(TENEMBAUM; CAMILO, 2004), (MELO ET.AL, 2007), (CAMILO, 2004) que também é baseado na metodologia geométrica.
De acordo com Faria (2005), os programas comerciais são encontrados para várias plataformas (versões Windows e distribuições Linux) e frequentemente importam ou exportam arquivos em diversos formatos, particularmente os formatos compatíveis com AUTOCAD®. Nos últimos anos, muitas pesquisas vêm sendo
realizadas (VÖRLANDER, 2008), (RINDEL, 2000), (BRIGGS; OLEG, 2009) e (MELO, 2007), a fim de verificar a confiabilidade dos programas de simulação acústica e aprimorar os métodos híbridos para o cálculo de parâmetros utilizados na avaliação da qualidade acústica de salas. Os resultados têm mostrado que a ferramenta numérica é bastante confiável para diversos modelos e dimensões de salas.
Conforme o levantamento acerca dos softwares para auralização existentes aponta, o processo de auralização é praticamente indissociável dos algoritmos de reverberação. Para Lokki (2002) há uma forte relação entre os algoritmos de reverberação e a auralização, uma vez que o objetivo dos projetos de reverberação é similar aos sistemas de auralização, no sentido de modelar o decaimento do campo sonoro através de reflexões, em outras palavras, os algoritmos de reverberação podem ser modelados a partir de modelos físicos ou sob o ponto de vista da percepção.
O primeiro a implementar os algoritmos de reverberação inteiramente digital foi Schroeder, em meados dos anos 60. De acordo com Guedes (2007) tais algoritmos são capazes de medir o tempo de reverberação usando ruídos impulsivos, como tiros filtrados de pistola, para excitar um enclausuramento, obtendo curvas de decaimento. Maiores detalhes sobre como obter a resposta impulsiva serão apresentados na sessão 3.3.1.