Audio binaural

Imagina estar en un cine, donde los sonidos que te rodean crean la impresión de estar completamente inmerso en la acción. Los diseñadores de sonido y los cineastas intentan crear este efecto utilizando sistemas de sonido multicanal colocados por todo el cine. En las superproducciones, es especialmente importante transmitir con precisión el movimiento del sonido para que el público pueda sentirse como si estuviera en el centro de la acción.

El audio binaural es una tecnología que imita la forma en que las personas perciben los sonidos en la vida real. Aunque el sonido envolvente y los sistemas multicanal existen desde hace mucho tiempo, el audio binaural ha ganado protagonismo recientemente. Sorprendentemente, solo utiliza dos canales de audio, pero crea una impresionante sensación de volumen que no es inferior a la de los sistemas tradicionales.

El audio binaural proporciona una inmersión profunda utilizando un número mínimo de fuentes de sonido. La idea básica de la tecnología es grabar el sonido tal y como lo oye una persona, aprovechando las peculiaridades del oído humano, que percibe el mundo a través de dos oídos. Esto permite un nivel increíble de realismo, incluso cuando se escucha con auriculares estéreo normales. A diferencia de los métodos de grabación estándar, en los que el sonido se captura con un solo micrófono y el espacio se crea artificialmente, el audio binaural utiliza dos micrófonos, lo que permite capturar los sonidos no solo desde los lados, sino también desde delante, detrás, arriba y abajo. Para la grabación se suele utilizar una cabeza ficticia con micrófonos integrados en los modelos de las aurículas. Esto puede parecer inusual, pero el resultado permite crear un efecto de presencia muy realista cuando se escucha con unos buenos auriculares.

• ¿Por qué es importante utilizar auriculares? Las ondas sonoras de los altavoces se mezclan y distorsionan el efecto, por lo que solo es posible obtener un posicionamiento preciso del sonido con auriculares.
• ¿Por qué no bastan dos micrófonos? Para lograr el efecto completo, es necesario tener en cuenta los reflejos del sonido de la cabeza, el cuerpo y las características de los pabellones auriculares, lo que se denomina HRTF (funciones de transferencia relacionadas con la cabeza).
• ¿Dónde se utiliza el audio binaural? En los últimos años, el interés por el audio binaural ha aumentado debido al desarrollo de los videojuegos y las tecnologías de realidad virtual, que requieren una profunda inmersión en mundos tridimensionales. El audio binaural también se utiliza en música, películas y géneros específicos en YouTube.

Música

El audio binaural apareció a finales del siglo XIX. En aquella época se utilizaba un dispositivo llamado Tetrophone, que permitía escuchar conciertos en teatros y sociedades filarmónicas a través del teléfono. Los micrófonos de las salas se colocaban de manera que se creara el efecto de presencia. El Tetrophone fue muy popular y estuvo disponible hasta 1932.

En la década de 1930, se creó la primera cabeza artificial con micrófonos en los Países Bajos, en el Laboratorio de Investigación Philips de Eindhoven. Este maniquí se utilizó para realizar experimentos con la transmisión precisa del sonido percibido por el oído humano. En 1972, Neumann lanzó al mercado el primer maniquí comercial KU 80, con la esperanza de que revolucionara la grabación de sonido. Sin embargo, los ingenieros de sonido se mostraron indiferentes y continuaron utilizando los micrófonos habituales.

El principal problema era que el uso de maniquíes limitaba las posibilidades de grabación y posprocesamiento del sonido. Los métodos tradicionales de grabación por canales permiten utilizar micrófonos con la direccionalidad deseada, colocándolos de forma óptima para captar los sonidos necesarios y excluir los innecesarios. Los maniquíes solo están equipados con micrófonos condensadores omnidireccionales, lo que dificulta el trabajo con el espacio de los instrumentos durante la mezcla. Ajustar el nivel de volumen, ecualizar y comprimir elementos individuales de la grabación se vuelve casi imposible, lo que supone un grave problema para los ingenieros de sonido.

Sin embargo, algunos músicos siguen experimentando con el sonido 3D. En YouTube se pueden encontrar ejemplos de música electrónica experimental. Lou Reed, de The Velvet Underground, utilizó grabaciones binaurales en sus álbumes en solitario, y The Rolling Stones utilizaron este enfoque en el álbum Flashpoint.

El audio binaural ha ganado gran popularidad en la industria musical debido a su capacidad para transmitir el sonido de una actuación en directo. Al igual que a finales del siglo XIX, el sonido 3D actual es ideal para escuchar conciertos, ya que crea una sensación de presencia.

Cine

La historia del sonido binaural en la industria cinematográfica es aún menos impresionante que en la música. Las películas se suelen ver en compañía, y los cines silenciosos con auriculares en lugar de altavoces son más bien una rareza. En casa, también predominan los sistemas de audio con múltiples altavoces, como los 5.1 y 7.1. El uso de maniquíes con cabezas de goma en el plató también causa dificultades. Como resultado, el audio binaural no solo es difícil de grabar y mezclar, sino que también tiene una audiencia limitada.

Recientemente, se han producido algunos cambios. Sennheiser lanzó una inusual película independiente como material promocional para sus auriculares diseñados para la grabación binaural. Aunque los méritos artísticos de la película son cuestionables, el mero intento de demostrar las capacidades del formato es digno de mención.

Los creadores de la serie «Doctor Who» mostraron un enfoque más serio del audio binaural. El cuarto episodio de la décima temporada, «Knock Knock», utilizó una banda sonora binaural además de la habitual. La trama, que trata de una casa con insectos alienígenas escondidos en las paredes, permitió a los diseñadores de sonido crear el efecto de rodear completamente al espectador con sonidos como golpes aterradores, puertas que crujen y viento que aúlla. Las películas de festivales también han comenzado a experimentar con el sonido envolvente. Por ejemplo, la película de terror «Interior», financiada por Kickstarter, se rodó con micrófonos binaurales y ganó varios premios. El documental «Blind Faith» utiliza el efecto para transmitir los sentimientos del protagonista ciego.

YouTube

Si hablamos de géneros menos tradicionales de grabación de vídeo, el audio binaural se utiliza a menudo en los vídeos ASMR. Sí, son los mismos vídeos en los que se oye el ruido de bolsas o susurros. Mucha gente los ve para relajarse y experimentar la agradable sensación de la piel de gallina. El sonido envolvente ayuda a transmitir estos sonidos de susurros, murmullos y golpes de forma más natural.

El audio binaural puede transportar al oyente a otro entorno. Hay muchos entusiastas que graban los sonidos de grandes ciudades, lugares inusuales o fenómenos. Por ejemplo, de esta manera se puede escuchar el sonido real del lanzamiento de un cohete, que en las transmisiones de vídeo normales solo se presenta como un ruido inexpresivo.

Juegos y realidad virtual

Aunque los desarrolladores suelen competir en las capacidades gráficas de sus juegos, es el sonido el que crea la conexión más fuerte con el jugador. El sonido transmite mejor las emociones y la atmósfera, proporciona información importante sobre lo que está sucediendo, ayuda a construir paisajes sonoros, amplía el mundo del juego, crea tensión e incluso hace que el jugador imagine lo que queda detrás de las escenas. Además, los juegos se suelen jugar con auriculares y, lo que es más importante, aquí se puede utilizar audio binaural creado artificialmente.

La principal dificultad para crear sonido envolvente en los juegos es hacerlo interactivo. Aunque la grabación binaural tradicional y la creación de un panorama en el posprocesamiento son incompatibles, los ordenadores modernos tienen suficiente potencia para simular este efecto en el software. Todas las pistas de sonido se graban y mezclan utilizando métodos convencionales, y luego un algoritmo especial las procesa, simulando el sonido a través de un pabellón auditivo virtual, teniendo en cuenta los reflejos de la cabeza y el cuerpo. Esto aumenta la carga del procesador, pero permite disfrutar de todas las ventajas del audio binaural sin sus principales inconvenientes. En Internet se pueden encontrar muchos juegos que utilizan audio binaural. Sin embargo, vale la pena destacar aquellos juegos en los que este formato desempeña un papel clave en la jugabilidad. Por ejemplo, en el juego de acción y sigilo Sniper Elite 4, es importante determinar con precisión el origen de los disparos o las conversaciones de los enemigos, ya que el protagonista, como se puede adivinar, es un francotirador. Y en el juego Hellblade, los desarrolladores fueron aún más lejos: el protagonista sufre alucinaciones y oye voces en su cabeza, y aquí el audio binaural se convierte no solo en una herramienta de juego, sino también en un importante elemento artístico.

Cómo se graba el sonido binaural

No se necesita un estudio especialmente equipado para conseguir el efecto deseado en la grabación binaural. El secreto está en la colocación correcta del equipo para que el sonido se grabe tal y como lo oye una persona. Normalmente, para la grabación se utiliza un par de micrófonos, que se instalan en el centro del estudio a la altura de la cabeza humana. La distancia entre los micrófonos es casi la misma que entre las orejas. Esta disposición permite a los micrófonos captar las ondas sonoras de la misma manera que lo hace el oído, creando la impresión de que tú mismo estás en el centro del estudio.

A medida que se desarrollaba la tecnología binaural, los ingenieros, los ingenieros de sonido y los fabricantes descubrieron que los mejores resultados se obtenían utilizando maniquíes con micrófonos incorporados, los llamados «maniquíes con cabeza». Con el tiempo, esto llevó a la creación de dispositivos especializados: maniquíes con cabezas de goma y micrófonos incorporados en las orejas. Inicialmente, estos sistemas consistían solo en una cabeza, pero más tarde algunos fabricantes añadieron un cuello y un torso, destacando esta característica como una de las principales de sus dispositivos. Estas innovaciones no surgieron por aburrimiento, sino que están diseñadas para facilitar el trabajo de los ingenieros de sonido al hacer que el proceso de grabación sea más visual. Los ingenieros de estudio ya no se preocupan por cómo llegará el sonido a los oídos del oyente y cómo cambiará al pasar por el cuerpo humano. Todo lo que graba un maniquí suena como si el propio ingeniero de sonido estuviera de pie en medio del estudio.

Sin embargo, a pesar de su simplicidad, la tecnología tiene sus limitaciones. El audio binaural crea contenido sonoro diseñado para el oyente «medio», sin tener en cuenta que el cuerpo de cada persona es único. Las personas difieren en el tamaño de la cabeza, la anchura de los hombros, la longitud del cuello e incluso la forma de las orejas. Estas diferencias individuales pueden afectar significativamente a la percepción del sonido y a la credibilidad del audio binaural. Dos personas pueden percibir el mismo sonido de forma completamente diferente: una puede quedar impresionada por la experiencia sonora única, mientras que otra puede considerar que toda la tecnología no tiene sentido.

Cómo escuchar audio binaural

A pesar de la existencia de varios métodos de grabación de audio binaural, solo hay una forma de reproducirlo: a través de auriculares. Es la necesidad de auriculares, así como las peculiaridades de nuestra audición, lo que impide la difusión de esta tecnología en la industria cinematográfica y otras formas de arte.

El cerebro humano trabaja en estrecha colaboración con el oído y, juntos, determinan fácilmente la ubicación de la fuente de sonido y su distancia. Dado que nuestros oídos funcionan por separado, el sonido llega a un oído antes que al otro, lo que permite al cerebro determinar con precisión la dirección y la intensidad del sonido, así como su ubicación.

Intentar crear una ilusión con altavoces no funcionará, porque el cerebro sabe dónde están. La señal llega a los oídos casi al instante y distinguimos fácilmente los sonidos reales de los grabados. Para que el audio binaural suene natural e indistinguible del mundo real, se necesitan auriculares que aíslen los canales izquierdo y derecho entre sí.

Para los cines, salas de conciertos y otros lugares de entretenimiento, esto se convierte en un serio obstáculo. Por el momento, las empresas no están preparadas para equipar cada sala con un número suficiente de auriculares. Los sistemas de audio multicanal son más baratos, más duraderos, se rompen con menos frecuencia y es imposible olvidarse accidentalmente de devolverlos al salir de la sala.

Entonces, ¿por qué necesitamos este tipo de audio?

A pesar de las dificultades y la incertidumbre en la financiación, las ventajas del audio binaural superan a las desventajas, lo que anima a los ingenieros y desarrolladores a seguir mejorando la tecnología, haciéndola más accesible y barata.

En primer lugar, el audio binaural proporciona una experiencia verdaderamente única: el sonido se mueve contigo, igual que en la vida real. Los avances modernos han permitido que la tecnología sea muy precisa. Puedes girar la cabeza, sentarte, levantarte, inclinarte... y el audio binaural de los auriculares siempre sonará como si estuvieras en el mundo real. Esto permite al oyente transportarse literalmente a otro entorno y permanecer allí, independientemente de sus movimientos. Por ejemplo, el plugin Waves Abbey Road Studio 3, recientemente lanzado, te permite encontrarte virtualmente en el famoso estudio Abbey Road, donde el sonido cambia según la posición de tu cabeza.

En segundo lugar, esta tecnología es especialmente útil para grabar espacios sonoros complejos y señales de audio. Con su ayuda, puedes grabar y reproducir los sonidos de un bosque, el mar o incluso una orquesta sinfónica de la forma más natural. El ruido de los árboles y el susurro de las hojas parecerán tridimensionales, como si estuvieras en medio de un bosque, y el sonido del agua será tan realista que te sentirás como si estuvieras en una cálida playa o en la cubierta de un barco.

El audio binaural se ha vuelto especialmente popular entre los creadores de contenido ASMR (respuesta sensorial meridiana autónoma), donde se utilizan sonidos agradables en los vídeos para relajarse. YouTube está ahora lleno de este tipo de vídeos, en los que los autores revientan plástico de burbujas, arrugan papel o incluso comen frutos secos y los acompañan con cerveza. El audio binaural es ideal para este tipo de vídeos debido a la transmisión realista del sonido.

En el futuro, cuando los sistemas binaurales se generalicen y sean más asequibles, esta tecnología puede convertirse en el nuevo estándar para la grabación de música y sonido. Aunque es probable que el sonido binaural no sustituya a los sistemas de sonido envolvente como Dolby en las salas de cine, puede convertirse en un elemento habitual en los hogares. Los oyentes podrán sentir que están en el centro del estudio junto a sus músicos favoritos, sumergirse en intensos tiroteos virtuales o viajar a otros mundos mientras ven películas. Y lo mejor de todo es que solo se necesita un par de auriculares, los propios oídos y un equipo de música.