Binaurális audio

Képzelje el, hogy egy moziban tartózkodik, ahol a környező hangok azt a benyomást keltik, mintha teljesen elmerülne az akcióban. A hangtervezők és filmesek ezt a hatást a színházban elhelyezett többcsatornás hangrendszerek segítségével próbálják létrehozni. A kasszasikerekben különösen fontos a hangmozgás pontos közvetítése, hogy a közönség úgy érezze, ők vannak az akció középpontjában.

A binaurális hang egy olyan technológia, amely utánozza, hogy az emberek a valóságban hogyan érzékelik a hangokat. Bár a térhatású hangzás és a többcsatornás rendszerek már régóta léteznek, a binaurális hang az utóbbi időben felkeltette a figyelmet. Meglepő módon csak két hangcsatornát használ, de lenyűgöző hangerő-érzetet kelt, amely nem rosszabb, mint a hagyományos rendszerek.

A binaurális hang minimális számú hangforrás használatával mély elmélyülést biztosít. A technológia alapötlete, hogy úgy rögzítsék a hangot, ahogyan az ember hallja, kihasználva a világot két fülön keresztül észlelő emberi hallás sajátosságait. Ez hihetetlen szintű valósághűséget tesz lehetővé, még akkor is, ha normál sztereó fejhallgatón keresztül hallgat. Ellentétben a szokásos rögzítési módszerekkel, ahol a hangot egy mikrofon rögzíti, és a teret mesterségesen alakítják ki, a binaurális hang két mikrofont használ, ami lehetővé teszi a hangok rögzítését nem csak oldalról, hanem elölről, hátulról, felülről és alulról is. A hangrögzítéshez gyakran használnak a fülkagylók modelljébe beépített mikrofonokkal ellátott próbafejet. Ez szokatlannak tűnhet, de az eredmény lehetővé teszi a jelenlét nagyon valósághű hatását, ha jó fejhallgatóval hallgat.

• Miért fontos a fejhallgató használata? A hangszórókból érkező hanghullámok keverednek és torzítják a hatást, így a hang pontos pozicionálása csak fejhallgatóval lehetséges;
• Miért nem elég két mikrofon? A teljes hatás eléréséhez figyelembe kell venni a fejből, testből és a fülkagylók jellemzőiből származó hangvisszaverődést, amelyet HRTF-nek (fejjel kapcsolatos átviteli funkciók) neveznek;
• Hol használják a binaurális hangot? Az elmúlt években a binaurális hangzás iránti érdeklődés megnőtt a számítógépes játékok és a VR-technológiák fejlődése miatt, amelyek a háromdimenziós világokban való mély elmélyülést kívánják meg. A binaurális hangot zenében, filmekben és bizonyos műfajokban is használják a YouTube-on.

Zene

A binaurális hang a 19. század végén jelent meg. Akkoriban a Tetrophone nevű készüléket használták, amely lehetővé tette a színházi és filharmóniai egyesületek koncertek telefonon történő hallgatását. A csarnokokban a mikrofonokat úgy helyezték el, hogy a jelenlét hatását keltsék. A Tetrophone népszerű volt, és 1932-ig volt elérhető.

Az 1930-as években Hollandiában, a Philips Research Laboratory Eindhovenben létrehozták az első mikrofonos mesterséges fejet. Ezt a próbababát az emberi fül által észlelt hang pontos átvitelével kapcsolatos kísérletekhez használták. 1972-ben Neumann kiadta az első kereskedelmi próbababát, a KU 80-at, arra számítva, hogy forradalmasítja a hangfelvételt. A hangmérnökök azonban közömbösek maradtak, és továbbra is az ismerős mikrofonokat használták.

A fő probléma az volt, hogy a bábuk használata korlátozta a hangrögzítés és az utófeldolgozás lehetőségeit. A csatornarögzítés hagyományos módszerei lehetővé teszik a kívánt irányú mikrofonok használatát, optimálisan elhelyezve azokat a szükséges hangok rögzítéséhez és a szükségtelen hangok kizárásához. A bábuk csak körirányú kondenzátormikrofonokkal vannak felszerelve, ami megnehezíti a keverés során a hangszerek helyével való munkát. A hangerő beállítása, a felvétel egyes elemeinek kiegyenlítése, tömörítése szinte lehetetlenné válik, ami komoly gondot okoz a hangmérnököknek.

Ennek ellenére néhány zenész továbbra is kísérletezik a 3D hangzással. Kísérleti elektronikus zenére találhatunk példákat a YouTube-on. Lou Reed a The Velvet Undergroundtól binaurális felvételeket használt szólóalbumaiban, a The Rolling Stones pedig ezt a megközelítést alkalmazta a Flashpoint című albumon.

A binaurális audio a zeneiparban a legnagyobb népszerűségre tett szert, mivel képes közvetíteni egy élő előadás hangját. A 19. század végéhez hasonlóan ma is a 3D hangzás a legalkalmasabb a koncertek hallgatására, a jelenlét érzetének megteremtésére.

Mozi

A binaurális hangzás története a filmiparban még kevésbé lenyűgöző, mint a zenében. A filmeket általában társaságban nézik, a csendes mozik pedig fejhallgatóval hangszóró helyett inkább ritkaságnak számítanak. Otthon a több hangszórós audiorendszerek, például az 5.1 és a 7.1 is érvényesülnek. Nehézséget okoz a gumifejű bábuk használata is a készleten. Ennek eredményeként a binaurális hangot nemcsak nehéz rögzíteni és keverni, hanem korlátozott közönsége is van.

Az utóbbi időben néhány változás történt. A Sennheiser egy szokatlan független filmet adott ki promóciós anyagként a binaurális felvételhez tervezett headsetjéhez. Bár a film művészi érdemei megkérdőjelezhetők, már maga a formátum képességeinek bemutatására tett kísérlet is figyelemre méltó.

A binaurális hangzás komolyabb megközelítését mutatták be a „Doctor Who” sorozat alkotói. A tizedik évad negyedik epizódja, a „Knock Knock” a szokásos mellett egy binaurális hangsávot is használt. A cselekmény, amely egy házat tartalmaz, melynek falaiban idegen rovarok rejtőznek, lehetővé tette a hangtervezőknek, hogy olyan hangokkal keltsék a hangtervezőket, mint például ijesztő kopogások, nyikorgó ajtók és süvítő szél. A fesztiválfilmek is elkezdtek kísérletezni a térhangzással. Például a Kickstarter által finanszírozott „Interior” című horrorfilmet binaurális mikrofonokkal forgatták, és számos díjat nyert. A „Blind Faith” című dokumentumfilm ezt a hatást használja fel a vak főszereplő érzéseinek közvetítésére.

Youtube

Ha kevésbé hagyományos videorögzítési műfajokról beszélünk, akkor az ASMR videókban gyakran használják a binaurális hangot. Igen, ezek ugyanazok a videók, ahol zacskókat zúgnak vagy suttognak. Sokan nézik őket, hogy ellazuljanak, és megtapasztalják a libabőr kellemes érzését a bőrön. A térhatású hangzás természetesebben közvetíti ezeket a susogó hangokat, suttogást és koppintást.

A binaurális hang a hallgatót egy másik környezetbe tudja szállítani. Sok olyan rajongó van, aki nagyvárosok, szokatlan helyek vagy jelenségek hangjait rögzíti. Például így hallhatja a rakéta kilövésének valódi hangját, amely a rendszeres videoközvetítésekben csak kifejezhetetlen zajként jelenik meg.

Játékok és VR

Bár a fejlesztők gyakran versenyeznek játékaik grafikus képességeiben, a hang az, ami a legerősebb kapcsolatot teremti meg a lejátszóval. A hang jobban közvetíti az érzelmeket és a hangulatot, fontos információkat ad a történésekről, segít hangképek felépítésében, kitágítva a játék világát, feszültséget kelt, és el is képzeli, mi marad a színfalak mögött. Ráadásul a játékokat gyakran fejhallgatóval játsszák, és ami még fontosabb, itt mesterségesen létrehozott binaurális hang is használható.

A térhatású hang létrehozásának fő nehézsége a játékokban az interaktívvá tétel. Bár a hagyományos binaurális rögzítés és a panoráma utófeldolgozás során történő létrehozása nem kompatibilis, a modern számítógépeknek elegendő teljesítményük van ahhoz, hogy ezt a hatást szoftverben szimulálják. Az összes hangsávot hagyományos módszerekkel rögzítik és keverik, majd egy speciális algoritmus feldolgozza őket, szimulálva a hangot egy virtuális fülkagylón keresztül, figyelembe véve a fej és a test visszaverődéseit. Ez növeli a processzor terhelését, de lehetővé teszi, hogy élvezze a binaurális hang minden előnyét a fő hátrányai nélkül. Az interneten sok olyan játékot találhat, amely binaurális hangot használ. Érdemes azonban kiemelni azokat a játékokat, amelyekben ez a formátum kulcsszerepet játszik a játékmenetben. Például a Sniper Elite 4 lopakodó akciójátékban fontos pontosan meghatározni a lövések vagy az ellenséges beszélgetések forrását, mert a főszereplő, ahogy sejthető, egy mesterlövész. A Hellblade játékban pedig még tovább mentek a fejlesztők: a főszereplő hallucinációktól szenved, és hangokat hall a fejében, és itt a binaurális hangzás nemcsak játékeszközzé válik, hanem fontos művészi elemmé is.

A binaurális hang rögzítésének módja

Nincs szükség speciálisan felszerelt stúdióra a kívánt hatás eléréséhez binaurális felvételnél. A titok a berendezés megfelelő elhelyezésében rejlik, hogy a hang úgy kerüljön rögzítésre, ahogyan az ember hallja. A felvételhez általában egy pár mikrofont használnak, amelyeket a stúdió közepén, emberi fej magasságában helyeznek el. A mikrofonok közötti távolság közel azonos a fülek közötti távolsággal. Ez az elrendezés lehetővé teszi, hogy a mikrofonok ugyanúgy rögzítsék a hanghullámokat, mint a hallás, így azt a benyomást keltve, hogy Ön a stúdió közepén van.

A binaurális technológia fejlődésével a mérnökök, hangmérnökök és gyártók felfedezték, hogy a legjobb eredményeket a beépített mikrofonos próbabábokkal, az úgynevezett „bábufejjel” lehet elérni. Idővel ez speciális eszközök létrehozásához vezetett – gumifejjel és fülbe épített mikrofonnal ellátott bábuk. Kezdetben az ilyen rendszerek csak egy fejből álltak, de később egyes gyártók nyakat és törzset is hozzáadtak hozzá, ezt hangsúlyozva készülékeik kulcsfontosságú jellemzőjeként. Ezek az újítások nem unalomból jelentek meg; célja, hogy megkönnyítse a hangmérnökök munkáját a felvételi folyamat vizuálisabbá tételével. A stúdiómérnökök már nem aggódnak amiatt, hogy a hang hogyan jut el a hallgató fülébe, és hogyan fog megváltozni, ahogy áthalad az emberi testen. Minden, amit egy ilyen próbababa felvesz, úgy hangzik, mintha maga a hangmérnök állna a stúdió közepén.

Egyszerűsége ellenére azonban a technológiának megvannak a korlátai. A binaurális hang az „átlagos” hallgató számára tervezett hangtartalmat hoz létre anélkül, hogy figyelembe venné, hogy minden egyes személy teste egyedi. Az emberek fejméretben, vállszélességben, nyakhosszban és még a fül alakjában is különböznek egymástól. Ezek az egyéni különbségek jelentősen befolyásolhatják a hang észlelését és a binaurális hang hihetőségét. Lehet, hogy két ember teljesen eltérően érzékeli ugyanazt a hangot: az egyiket lenyűgözi az egyedülálló hangélmény, míg a másiknak értelmetlennek találhatja az egész technológiát.

Hogyan hallgathatunk binaurális hangot

A binaurális hang rögzítésének különféle módszerei ellenére csak egyetlen módja van a lejátszásnak – a fejhallgatón keresztül. A fejhallgató iránti igény, valamint hallásunk sajátosságai akadályozzák meg ennek a technológiának a filmiparban és más művészeti ágakban való elterjedését.

Az emberi agy szorosan együttműködik a hallással, és együtt könnyen meghatározzák a hangforrás helyét és távolságát. Mivel fülünk egymástól elkülönülten működik, a hang az egyik fület a másik előtt éri el, így az agy pontosan meg tudja határozni a hang irányát és erősségét, valamint helyét.

Ha megpróbálunk illúziót kelteni a hangszórókkal, az nem fog működni, mert az agy tudja, hol vannak. A jel szinte azonnal eljut a fülbe, és könnyen megkülönböztetjük a valódi hangokat a rögzített hangoktól. Ahhoz, hogy a binaurális hang természetes módon és a való világtól megkülönböztethetetlenül szóljon, olyan fejhallgatókra van szükség, amelyek elszigetelik egymástól a bal és a jobb csatornát.

Filmszínházak, koncerthelyszínek és egyéb szórakozóhelyek számára ez komoly akadályt jelent. Jelenleg a vállalkozások nem állnak készen arra, hogy minden termet elegendő számú fejhallgatóval szereljenek fel. A többcsatornás audiorendszerek olcsóbbak, strapabíróbbak, ritkábban törnek, és nem lehet véletlenül elfelejteni visszaadni őket a teremből kilépve.

Akkor miért van szükségünk ilyen hangra?

A finanszírozás nehézségei és bizonytalansága ellenére a binaurális hang előnyei meghaladják a hátrányokat, ami arra ösztönzi a mérnököket és a fejlesztőket, hogy folytassák a technológia fejlesztését, elérhetőbbé és olcsóbbá téve azt.

Először is, a binaurális hang valóban egyedülálló élményt nyújt: a hang veled együtt mozog, akárcsak a való életben. A modern fejlődés lehetővé tette, hogy a technológia nagyon pontossá váljon. Elfordíthatja a fejét, ülhet, állhat, hajolhat – és a fejhallgató binaurális hangja mindig úgy szól, mintha a való világban lennél. Ez lehetővé teszi, hogy a hallgató szó szerint egy másik környezetbe kerüljön, és ott maradjon, függetlenül a mozgástól. Például a nemrég megjelent Waves Abbey Road Studio 3 bővítmény lehetővé teszi, hogy gyakorlatilag a híres Abbey Road stúdióban találja magát, ahol a hang a fej helyzetétől függően változik.

Másodszor, ez a technológia különösen hasznos összetett hangterek és hangjelek rögzítéséhez. Segítségével a legtermészetesebb módon rögzítheti és reprodukálhatja az erdő, a tenger, vagy akár egy szimfonikus zenekar hangjait. A fák és a susogó levelek zaja háromdimenziósnak tűnik, mintha egy erdő közepén állna, és a víz hangja olyan valósághű lesz, hogy úgy érzi, mintha egy meleg tengerparton vagy a fedélzeten lenne. hajó.

A binaurális hangzás különösen népszerűvé vált az ASMR (Autonomous Sensory Meridian Response) tartalomkészítők körében, ahol a videókban kellemes hangokat használnak fel a kikapcsolódásra. A YouTube ma már tele van ilyen videókkal, ahol a szerzők buborékfóliát törnek fel, papírt gyűrnek össze, vagy akár diót esznek és sörrel mossák le. A binaurális hang a valósághű hangátvitel miatt ideális az ilyen videókhoz.

A jövőben, amikor a binaurális rendszerek egyre szélesebb körben elterjednek és megfizethetőbbé válnak, ez a technológia a zene és hangrögzítés új szabványává válhat. Bár a binaurális hang valószínűleg nem fogja felváltani a térhatású rendszereket, mint a Dolby a moziban, általános elemmé válhat az otthonokban. A hallgatók úgy érezhetik, hogy a stúdió közepén állnak kedvenc zenészeik mellett, elmerülhetnek az intenzív virtuális lövöldözésben, vagy más világokba utazhatnak filmnézés közben. És ami a legjobb, csak egy fejhallgatóra, saját fülre és egy sztereó rendszerre van szüksége.