Audio binaural

Imaginez-vous dans une salle de cinéma, où les sons venant de tout autour de vous créent l'impression d'être complètement immergé dans l'action. Les concepteurs sonores et les cinéastes tentent de créer cet effet en utilisant des systèmes sonores multicanaux placés dans tout le théâtre. Dans les superproductions, il est particulièrement important de restituer avec précision le mouvement du son afin que le public ait l'impression d'être au centre de l'action.

L'audio binaural est une technologie qui imite la façon dont les gens perçoivent les sons dans la vie réelle. Bien que le son surround et les systèmes multicanaux existent depuis longtemps, l’audio binaural a récemment attiré l’attention. Étonnamment, il n’utilise que deux canaux audio, mais il crée une impression de volume impressionnante qui n’est pas inférieure aux systèmes traditionnels.

L'audio binaural offre une immersion profonde en utilisant un nombre minimum de sources sonores. L'idée de base de cette technologie est d'enregistrer le son tel qu'une personne l'entend, en tirant parti des particularités de l'audition humaine, qui perçoit le monde à travers deux oreilles. Cela permet d’obtenir un niveau de réalisme incroyable, même lors d’une écoute avec des écouteurs stéréo classiques. Contrairement aux méthodes d'enregistrement standard, où le son est capturé par un microphone et l'espace est créé artificiellement, l'audio binaural utilise deux microphones, ce qui vous permet de capturer les sons non seulement des côtés, mais également de l'avant, de l'arrière, du haut et du bas. Une tête factice avec des microphones intégrés aux modèles d'oreillettes est souvent utilisée pour l'enregistrement. Cela peut paraître inhabituel, mais le résultat permet de créer un effet de présence très réaliste lors d'une écoute avec de bons écouteurs.

• Pourquoi est-il important d’utiliser des écouteurs ? Les ondes sonores des haut-parleurs se mélangent et déforment l'effet, de sorte qu'un positionnement précis du son n'est possible qu'avec des écouteurs ;
• Pourquoi deux microphones ne suffisent-ils pas ? Pour obtenir le plein effet, il est nécessaire de prendre en compte les réflexions sonores de la tête, du corps et des caractéristiques des oreillettes, appelées HRTF (fonctions de transfert liées à la tête) ;
• Où l’audio binaural est-il utilisé ? Ces dernières années, l'intérêt pour l'audio binaural s'est accru en raison du développement des jeux informatiques et des technologies VR, qui nécessitent une immersion profonde dans des mondes tridimensionnels. L'audio binaural est également utilisé dans la musique, les films et certains genres spécifiques sur YouTube.

Musique

L'audio binaural est apparu à la fin du 19e siècle. A cette époque, on utilisait un appareil appelé Tétrophone, qui permettait d'écouter des concerts dans les théâtres et les sociétés philharmoniques par téléphone. Les microphones dans les salles ont été positionnés pour créer un effet de présence. Le Tetrophone était populaire et fut disponible jusqu'en 1932.

Dans les années 1930, la première tête artificielle dotée de microphones a été créée aux Pays-Bas, dans le laboratoire de recherche Philips d'Eindhoven. Ce mannequin a été utilisé pour des expériences sur la transmission précise du son perçu par l'oreille humaine. En 1972, Neumann lance le premier modèle commercial KU 80, espérant qu'il révolutionnerait l'enregistrement sonore. Cependant, les ingénieurs du son sont restés indifférents et ont continué à utiliser des microphones familiers.

Le principal problème était que l'utilisation de mannequins limitait les possibilités d'enregistrement et de post-traitement du son. Les méthodes traditionnelles d'enregistrement de canal vous permettent d'utiliser des microphones avec la directivité souhaitée, en les plaçant de manière optimale pour capturer les sons nécessaires et exclure les sons inutiles. Les mannequins sont équipés uniquement de microphones à condensateur omnidirectionnels, ce qui rend difficile le travail avec l'espace des instruments lors du mixage. Ajuster le niveau de volume, égaliser et compresser les éléments individuels de l'enregistrement devient presque impossible, ce qui constitue un problème sérieux pour les ingénieurs du son.

Néanmoins, certains musiciens continuent d’expérimenter le son 3D. Des exemples de musique électronique expérimentale peuvent être trouvés sur YouTube. Lou Reed du Velvet Underground a utilisé des enregistrements binauraux dans ses albums solo, et les Rolling Stones ont utilisé cette approche sur l'album Flashpoint.

L'audio binaural a acquis la plus grande popularité dans l'industrie musicale en raison de sa capacité à transmettre le son d'une performance live. Comme à la fin du XIXe siècle, le son 3D est aujourd’hui mieux adapté à l’écoute de concerts, créant un sentiment de présence.

Cinéma

L’histoire du son binaural dans l’industrie cinématographique est encore moins impressionnante que dans la musique. Les films sont généralement regardés en compagnie et les cinémas silencieux avec des écouteurs au lieu de haut-parleurs sont plutôt rares. À la maison, les systèmes audio à plusieurs haut-parleurs, tels que 5.1 et 7.1, prédominent également. L'utilisation de mannequins à tête en caoutchouc sur le plateau pose également des difficultés. En conséquence, l’audio binaural est non seulement difficile à enregistrer et à mixer, mais il a également un public limité.

Récemment, il y a eu quelques changements. Sennheiser a sorti un film indépendant inhabituel comme matériel promotionnel pour son casque conçu pour l'enregistrement binaural. Bien que les mérites artistiques du film soient discutables, la tentative même de démontrer les capacités du format est remarquable.

Les créateurs de la série "Doctor Who" ont montré une approche plus sérieuse de l'audio binaural. Le quatrième épisode de la dixième saison, « Knock Knock », utilisait une bande-son binaurale en plus de la bande-son habituelle. L'intrigue, qui implique une maison avec des insectes extraterrestres cachés dans les murs, a permis aux concepteurs sonores de créer l'effet d'entourer complètement le spectateur de sons tels que des coups effrayants, des portes grinçantes et un vent hurlant. Les films du festival ont également commencé à expérimenter le son surround. Par exemple, le film d’horreur « Interior », financé par Kickstarter, a été tourné à l’aide de microphones binauraux et a remporté plusieurs prix. Le documentaire « Blind Faith » utilise cet effet pour transmettre les sentiments du protagoniste aveugle.

Youtube

Si nous parlons de genres d’enregistrement vidéo moins traditionnels, l’audio binaural est souvent utilisé dans les vidéos ASMR. Oui, ce sont les mêmes vidéos où ils bruissent des sacs ou chuchotent. Beaucoup de gens les regardent pour se détendre et ressentir l’agréable sensation de chair de poule sur la peau. Le son surround aide à transmettre ces bruissements, murmures et tapotements de manière plus naturelle.

L'audio binaural peut transporter l'auditeur dans un autre environnement. Nombreux sont les passionnés qui enregistrent les sons des grandes villes, des lieux ou des phénomènes insolites. Par exemple, vous pouvez ainsi entendre le son réel d'un lancement de fusée, qui dans les émissions vidéo régulières n'est présenté que comme un bruit inexpressif.

Jeux et VR

Bien que les développeurs rivalisent souvent dans les capacités graphiques de leurs jeux, c'est le son qui crée le lien le plus fort avec le joueur. Le son transmet mieux les émotions et l'atmosphère, fournit des informations importantes sur ce qui se passe, aide à créer des paysages sonores, à élargir le monde du jeu, crée des tensions et fait même imaginer au joueur ce qui reste dans les coulisses. De plus, les jeux sont souvent joués avec des écouteurs et, plus important encore, un son binaural créé artificiellement peut être utilisé ici.

La principale difficulté de la création d’un son surround dans les jeux est de le rendre interactif. Bien que l'enregistrement binaural traditionnel et la création d'un panorama en post-traitement soient incompatibles, les ordinateurs modernes disposent de suffisamment de puissance pour simuler cet effet sous forme logicielle. Toutes les pistes sonores sont enregistrées et mixées à l'aide de méthodes conventionnelles, puis un algorithme spécial les traite, simulant le son à travers une oreillette virtuelle, en tenant compte des réflexions de la tête et du corps. Cela augmente la charge sur le processeur, mais vous permet de profiter de tous les avantages de l'audio binaural sans ses principaux inconvénients. Vous pouvez trouver de nombreux jeux sur Internet qui utilisent l'audio binaural. Cependant, il convient de souligner les jeux dans lesquels ce format joue un rôle clé dans le gameplay. Par exemple, dans le jeu d'action furtif Sniper Elite 4, il est important de déterminer avec précision la source des tirs ou des conversations ennemies, car le personnage principal, comme vous pouvez le deviner, est un tireur d'élite. Et dans le jeu Hellblade, les développeurs sont allés encore plus loin : le personnage principal souffre d'hallucinations et entend des voix dans sa tête, et ici l'audio binaural devient non seulement un outil de jeu, mais aussi un élément artistique important.

Comment le son binaural est enregistré

Vous n'avez pas besoin d'un studio spécialement équipé pour obtenir l'effet souhaité en enregistrement binaural. Le secret réside dans le placement correct de l'équipement afin que le son soit enregistré tel qu'une personne l'entend. En règle générale, pour l'enregistrement, une paire de microphones est utilisée, installée au centre du studio à la hauteur d'une tête humaine. La distance entre les microphones est presque la même qu'entre les oreilles. Cette disposition permet aux microphones de capter les ondes sonores de la même manière que l'audition, créant ainsi l'impression que vous êtes vous-même au centre du studio.

À mesure que la technologie binaurale se développait, les ingénieurs, les ingénieurs du son et les fabricants ont découvert que les meilleurs résultats étaient obtenus en utilisant des mannequins dotés de microphones intégrés, appelés « tête factice ». Au fil du temps, cela a conduit à la création d’appareils spécialisés : des mannequins dotés de têtes en caoutchouc et de microphones intégrés aux oreilles. Initialement, ces systèmes ne comportaient qu'une tête, mais plus tard, certains fabricants ont ajouté un cou et un torse, soulignant qu'il s'agissait d'une caractéristique clé de leurs appareils. Ces innovations ne sont pas nées de l'ennui ; ils sont conçus pour faciliter le travail des ingénieurs du son en rendant le processus d'enregistrement plus visuel. Les ingénieurs de studio ne se soucient plus de la manière dont le son parviendra aux oreilles de l'auditeur ni de la manière dont il changera à mesure qu'il traverse le corps humain. Tout ce qu'un tel mannequin enregistre donne l'impression que l'ingénieur du son lui-même se tient au milieu du studio.

Cependant, malgré sa simplicité, cette technologie a ses limites. L'audio binaural crée un contenu sonore conçu pour l'auditeur « moyen », sans tenir compte du fait que le corps de chaque personne est unique. Les gens diffèrent par la taille de leur tête, la largeur de leurs épaules, leur longueur de cou et même la forme de leurs oreilles. Ces différences individuelles peuvent affecter considérablement la perception du son et la crédibilité de l’audio binaural. Deux personnes peuvent percevoir le même son de manière complètement différente : l’une peut être impressionnée par l’expérience sonore unique, tandis qu’une autre peut trouver toute la technologie inutile.

Comment écouter de l'audio binaural

Malgré l’existence de diverses méthodes d’enregistrement audio binaural, il n’existe qu’une seule façon de le lire : via un casque. C'est le besoin d'écouteurs, ainsi que les particularités de notre audition, qui empêchent la diffusion de cette technologie dans l'industrie cinématographique et dans d'autres formes d'art.

Le cerveau humain travaille en étroite collaboration avec l'audition et, ensemble, ils déterminent facilement l'emplacement de la source sonore et sa distance. Puisque nos oreilles fonctionnent séparément les unes des autres, le son atteint une oreille avant l’autre, ce qui permet au cerveau de déterminer avec précision la direction et la force du son, ainsi que son emplacement.

Essayer de créer une illusion avec des haut-parleurs ne fonctionnera pas, car le cerveau sait où ils se trouvent. Le signal atteint les oreilles presque instantanément et nous distinguons facilement les sons réels de ceux enregistrés. Pour que l'audio binaural semble naturel et impossible à distinguer du monde réel, il faut des écouteurs qui isolent les canaux gauche et droit l'un de l'autre.

Pour les cinémas, les salles de concert et autres lieux de divertissement, cela devient un obstacle sérieux. Pour l’instant, les entreprises ne sont pas prêtes à équiper chaque salle d’un nombre suffisant d’écouteurs. Les systèmes audio multicanaux sont moins chers, plus durables, se cassent moins souvent et il est impossible d'oublier accidentellement de les restituer en quittant la salle.

Alors pourquoi avons-nous besoin d’un tel son ?

Malgré les difficultés et l'incertitude du financement, les avantages de l'audio binaural l'emportent sur les inconvénients, encourageant les ingénieurs et les développeurs à continuer d'améliorer la technologie, la rendant plus accessible et moins chère.

Premièrement, l’audio binaural offre une expérience vraiment unique : le son bouge avec vous, comme dans la vraie vie. Les progrès modernes ont permis à la technologie de devenir très précise. Vous pouvez tourner la tête, vous asseoir, vous lever, vous pencher – et le son binaural des écouteurs sonnera toujours comme si vous étiez dans le monde réel. Cela permet à l’auditeur d’être littéralement transporté dans un autre environnement et d’y rester, quel que soit son mouvement. Par exemple, le plugin Waves Abbey Road Studio 3 récemment sorti vous permet de vous retrouver virtuellement dans le célèbre studio Abbey Road, où le son change en fonction de la position de votre tête.

Deuxièmement, cette technologie est particulièrement utile pour enregistrer des espaces sonores et des signaux audio complexes. Avec son aide, vous pourrez enregistrer et reproduire les sons d'une forêt, de la mer ou encore d'un orchestre symphonique de la manière la plus naturelle. Le bruit des arbres et le bruissement des feuilles sembleront tridimensionnels, comme si vous vous trouviez au milieu d'une forêt, et le bruit de l'eau sera si réaliste que vous aurez l'impression d'être sur une plage chaude ou sur le pont d'un bateau. un navire.

L'audio binaural est devenu particulièrement populaire parmi les créateurs de contenu ASMR (Autonomous Sensory Meridian Response), où des sons agréables sont utilisés dans les vidéos pour se détendre. YouTube regorge désormais de vidéos de ce type, dans lesquelles des auteurs font éclater du papier bulle, froissent du papier ou même mangent des noix et les arrosent de bière. L'audio binaural est idéal pour de telles vidéos en raison de la transmission réaliste du son.

À l’avenir, lorsque les systèmes binauraux deviendront plus répandus et plus abordables, cette technologie pourrait devenir la nouvelle norme en matière d’enregistrement de musique et de son. Même si le son binaural ne remplacera probablement pas les systèmes surround comme le Dolby dans les salles de cinéma, il pourrait devenir un élément courant dans les foyers. Les auditeurs pourront avoir l’impression d’être au centre du studio à côté de leurs musiciens préférés, se plonger dans d’intenses fusillades virtuelles ou voyager dans d’autres mondes tout en regardant des films. Et mieux encore, tout ce dont vous avez besoin est une paire d’écouteurs, vos propres oreilles et une chaîne stéréo.