Audio binaurale

Immagina di essere in una sala cinematografica, dove i suoni provenienti da tutto ciò che ti circonda creano l'impressione di essere completamente immersi nell'azione. I sound designer e i registi cercano di creare questo effetto utilizzando sistemi audio multicanale posizionati in tutto il teatro. Nei film di successo, è particolarmente importante trasmettere con precisione il movimento del suono in modo che il pubblico possa sentirsi come se fosse al centro dell'azione.

L'audio binaurale è una tecnologia che imita il modo in cui le persone percepiscono i suoni nella vita reale. Sebbene il suono surround e i sistemi multicanale siano in circolazione da molto tempo, recentemente l’audio binaurale ha attirato l’attenzione. Sorprendentemente, utilizza solo due canali audio, ma crea un impressionante senso di volume che non è inferiore ai sistemi tradizionali.

L'audio binaurale fornisce un'immersione profonda utilizzando un numero minimo di sorgenti sonore. L'idea di base della tecnologia è quella di registrare il suono così come una persona lo sente, sfruttando le peculiarità dell'udito umano, che percepisce il mondo attraverso due orecchie. Ciò consente un incredibile livello di realismo, anche durante l'ascolto tramite normali cuffie stereo. A differenza dei metodi di registrazione standard, in cui il suono viene catturato da un microfono e lo spazio viene creato artificialmente, l'audio binaurale utilizza due microfoni, che consentono di catturare i suoni non solo dai lati, ma anche dalla parte anteriore, posteriore, superiore e inferiore. Per la registrazione viene spesso utilizzata una testa fittizia con microfoni integrati nei modelli dei padiglioni auricolari. Ciò può sembrare insolito, ma il risultato permette di creare un effetto di presenza molto realistico durante l'ascolto con buone cuffie.

• Perché è importante utilizzare le cuffie? Le onde sonore provenienti dagli altoparlanti mescolano e distorcono l'effetto, quindi il posizionamento accurato del suono è possibile solo con le cuffie;
• Perché due microfoni non bastano? Per ottenere l'effetto completo, è necessario tenere conto delle riflessioni del suono dalla testa, dal corpo e dalle caratteristiche dei padiglioni auricolari, chiamate HRTF (funzioni di trasferimento relative alla testa);
• Dove viene utilizzato l’audio binaurale? Negli ultimi anni, l’interesse per l’audio binaurale è aumentato a causa dello sviluppo di giochi per computer e tecnologie VR, che richiedono una profonda immersione in mondi tridimensionali. L'audio binaurale viene utilizzato anche nella musica, nei film e in generi specifici su YouTube.

Musica

L'audio binaurale è apparso alla fine del XIX secolo. A quel tempo veniva utilizzato un apparecchio chiamato Tetrofono, che permetteva di ascoltare via telefono i concerti nei teatri e nelle società filarmoniche. I microfoni nelle sale sono stati posizionati per creare l'effetto di presenza. Il Tetrophone era popolare ed era disponibile fino al 1932.

Negli anni '30, la prima testa artificiale con microfoni fu creata nei Paesi Bassi, nel laboratorio di ricerca Philips di Eindhoven. Questo manichino è stato utilizzato per esperimenti sulla trasmissione accurata del suono percepito dall'orecchio umano. Nel 1972, Neumann pubblicò il primo manichino commerciale KU 80, aspettandosi che avrebbe rivoluzionato la registrazione del suono. Tuttavia, gli ingegneri del suono sono rimasti indifferenti e hanno continuato a utilizzare microfoni familiari.

Il problema principale era che l'uso di manichini limitava le possibilità di registrazione e post-elaborazione del suono. I metodi tradizionali di registrazione dei canali consentono di utilizzare i microfoni con la direzionalità desiderata, posizionandoli in modo ottimale per catturare i suoni necessari ed escludere quelli non necessari. I manichini sono dotati solo di microfoni a condensatore omnidirezionali, il che rende difficile lavorare con lo spazio degli strumenti durante il mixaggio. Diventa quasi impossibile regolare il livello del volume, equalizzare e comprimere i singoli elementi della registrazione, il che rappresenta un problema serio per i tecnici del suono.

Tuttavia, alcuni musicisti continuano a sperimentare con il suono 3D. Esempi di musica elettronica sperimentale possono essere trovati su YouTube. Lou Reed dei Velvet Underground ha utilizzato registrazioni binaurali nei suoi album solisti e i Rolling Stones hanno utilizzato questo approccio nell'album Flashpoint.

L'audio binaurale ha guadagnato la massima popolarità nel settore musicale grazie alla sua capacità di trasmettere il suono di un'esibizione dal vivo. Come alla fine del XIX secolo, oggi il suono 3D è più adatto per ascoltare concerti, creando un senso di presenza.

Cinema

La storia del suono binaurale nell’industria cinematografica è ancora meno impressionante che nella musica. I film vengono solitamente guardati in compagnia, e i cinema silenziosi con le cuffie al posto degli altoparlanti sono piuttosto una rarità. In casa prevalgono anche i sistemi audio con più altoparlanti, come 5.1 e 7.1. Anche l'uso di ciucci con teste di gomma sul set causa difficoltà. Di conseguenza, l’audio binaurale non solo è difficile da registrare e mixare, ma ha anche un pubblico limitato.

Recentemente ci sono stati alcuni cambiamenti. Sennheiser ha pubblicato un insolito film indipendente come materiale promozionale per le sue cuffie progettate per la registrazione binaurale. Sebbene i meriti artistici del film siano discutibili, il tentativo stesso di dimostrare le capacità del formato è degno di nota.

Un approccio più serio all'audio binaurale è stato mostrato dai creatori della serie "Doctor Who". Il quarto episodio della decima stagione, “Knock Knock”, utilizzava una colonna sonora binaurale oltre a quella normale. La trama, che coinvolge una casa con insetti alieni nascosti nei muri, ha permesso ai sound designer di creare l'effetto di circondare completamente lo spettatore con suoni come colpi spaventosi, porte cigolanti e vento ululante. Anche i film dei festival hanno iniziato a sperimentare il suono surround. Ad esempio, il film horror “Interior”, finanziato da Kickstarter, è stato girato utilizzando microfoni binaurali e ha vinto numerosi premi. Il documentario “Blind Faith” sfrutta l'effetto per trasmettere i sentimenti del protagonista cieco.

Youtube

Se parliamo di generi meno tradizionali di registrazione video, l'audio binaurale viene spesso utilizzato nei video ASMR. Sì, sono gli stessi video in cui fanno frusciare le borse o sussurrano. Molte persone li guardano per rilassarsi e provare la piacevole sensazione della pelle d'oca. Il suono surround aiuta a trasmettere questi fruscii, sussurri e colpi in modo più naturale.

L'audio binaurale può trasportare l'ascoltatore in un altro ambiente. Sono molti gli appassionati che registrano i suoni delle grandi città, dei luoghi o dei fenomeni insoliti. In questo modo, ad esempio, è possibile ascoltare il suono reale del lancio di un razzo, che nelle normali trasmissioni video viene presentato solo come un rumore inespressivo.

Giochi e realtà virtuale

Sebbene gli sviluppatori spesso competano nelle capacità grafiche dei loro giochi, è il suono che crea la connessione più forte con il giocatore. Il suono trasmette meglio le emozioni e l'atmosfera, fornisce informazioni importanti su ciò che sta accadendo, aiuta a costruire paesaggi sonori, espandendo il mondo di gioco, crea tensione e fa persino immaginare al giocatore cosa rimane dietro le quinte. Inoltre, i giochi vengono spesso riprodotti con le cuffie e, cosa più importante, qui è possibile utilizzare l'audio binaurale creato artificialmente.

La principale difficoltà nel creare un suono surround nei giochi è renderlo interattivo. Sebbene la registrazione binaurale tradizionale e la creazione di un panorama in post-elaborazione siano incompatibili, i computer moderni hanno abbastanza potenza per simulare questo effetto nel software. Tutte le tracce sonore vengono registrate e mixate utilizzando metodi convenzionali, quindi uno speciale algoritmo le elabora, simulando il suono attraverso un padiglione auricolare virtuale, tenendo conto dei riflessi della testa e del corpo. Ciò aumenta il carico sul processore, ma ti consente di godere di tutti i vantaggi dell'audio binaurale senza i suoi principali inconvenienti. Puoi trovare molti giochi su Internet che utilizzano l'audio binaurale. Tuttavia, vale la pena evidenziare quei giochi in cui questo formato gioca un ruolo chiave nel gameplay. Ad esempio, nel gioco d'azione stealth Sniper Elite 4, è importante determinare con precisione la fonte dei colpi o delle conversazioni nemiche, perché il personaggio principale, come puoi immaginare, è un cecchino. E nel gioco Hellblade, gli sviluppatori sono andati ancora oltre: il personaggio principale soffre di allucinazioni e sente voci nella sua testa, e qui l'audio binaurale diventa non solo uno strumento di gioco, ma anche un importante elemento artistico.

Come viene registrato il suono binaurale

Non è necessario uno studio appositamente attrezzato per ottenere l'effetto desiderato nella registrazione binaurale. Il segreto sta nel posizionamento corretto dell'attrezzatura in modo che il suono venga registrato nel modo in cui lo sente una persona. Tipicamente, per la registrazione vengono utilizzati una coppia di microfoni, installati al centro dello studio all'altezza di una testa umana. La distanza tra i microfoni è quasi la stessa che tra le orecchie. Questa disposizione consente ai microfoni di catturare le onde sonore allo stesso modo dell'udito, creando l'impressione di essere tu stesso al centro dello studio.

Con lo sviluppo della tecnologia binaurale, ingegneri, tecnici del suono e produttori hanno scoperto che i risultati migliori si ottenevano utilizzando manichini con microfoni incorporati, la cosiddetta “testa manichino”. Nel corso del tempo, ciò ha portato alla creazione di dispositivi specializzati: ciucci con teste di gomma e microfoni incorporati nelle orecchie. Inizialmente, tali sistemi consistevano solo in una testa, ma in seguito alcuni produttori hanno aggiunto il collo e il busto, sottolineandolo come una caratteristica chiave dei loro dispositivi. Queste innovazioni non sono nate per noia; sono progettati per facilitare il lavoro degli ingegneri del suono rendendo il processo di registrazione più visivo. Gli ingegneri dello studio non si preoccupano più di come il suono raggiungerà le orecchie dell'ascoltatore e di come cambierà mentre passa attraverso il corpo umano. Tutto ciò che un tale manichino registra suona come se lo stesso tecnico del suono fosse in piedi al centro dello studio.

Tuttavia, nonostante la sua semplicità, la tecnologia ha i suoi limiti. L'audio binaurale crea contenuti sonori pensati per l'ascoltatore “medio”, senza tenere conto del fatto che il corpo di ogni persona è unico. Le persone differiscono per dimensione della testa, larghezza delle spalle, lunghezza del collo e persino forma delle orecchie. Queste differenze individuali possono influenzare in modo significativo la percezione del suono e la credibilità dell'audio binaurale. Due persone possono percepire lo stesso suono in modo completamente diverso: una può rimanere colpita dall'esperienza sonora unica, mentre un'altra può trovare inutile l'intera tecnologia.

Come ascoltare l'audio binaurale

Nonostante esistano vari metodi per registrare l’audio binaurale, esiste un solo modo per riprodurlo: tramite le cuffie. È la necessità delle cuffie, così come le peculiarità del nostro udito, che impedisce la diffusione di questa tecnologia nell'industria cinematografica e in altre forme d'arte.

Il cervello umano lavora a stretto contatto con l'udito e insieme determinano facilmente la posizione della sorgente sonora e la sua distanza. Poiché le nostre orecchie lavorano separatamente l'una dall'altra, il suono raggiunge un orecchio prima dell'altro, il che consente al cervello di determinare con precisione la direzione e l'intensità del suono, nonché la sua posizione.

Cercare di creare un'illusione con gli altoparlanti non funzionerà, perché il cervello sa dove si trovano. Il segnale arriva alle orecchie quasi istantaneamente e distinguiamo facilmente i suoni reali da quelli registrati. Affinché l'audio binaurale risulti naturale e indistinguibile dal mondo reale, sono necessarie cuffie che isolino i canali sinistro e destro l'uno dall'altro.

Per i cinema, le sale da concerto e altri luoghi di intrattenimento, questo diventa un serio ostacolo. Al momento le aziende non sono pronte a dotare ogni sala di un numero sufficiente di cuffie. I sistemi audio multicanale sono più economici, sono più durevoli, si rompono meno spesso ed è impossibile dimenticare accidentalmente di restituirli quando si esce dalla sala.

Allora perché abbiamo bisogno di tale audio?

Nonostante le difficoltà e l’incertezza nei finanziamenti, i vantaggi dell’audio binaurale superano gli svantaggi, incoraggiando ingegneri e sviluppatori a continuare a migliorare la tecnologia, rendendola più accessibile ed economica.

Innanzitutto, l'audio binaurale offre un'esperienza davvero unica: il suono si muove con te, proprio come nella vita reale. I progressi moderni hanno permesso alla tecnologia di diventare molto precisa. Puoi girare la testa, sederti, stare in piedi, piegarti e l'audio binaurale nelle cuffie suonerà sempre come se fossi nel mondo reale. Ciò consente all'ascoltatore di essere letteralmente trasportato in un altro ambiente e di rimanervi, indipendentemente dal movimento. Ad esempio, il plugin Waves Abbey Road Studio 3 recentemente rilasciato ti consente di ritrovarti virtualmente nel famoso studio di Abbey Road, dove il suono cambia a seconda della posizione della tua testa.

In secondo luogo, questa tecnologia è particolarmente utile per la registrazione di spazi sonori e segnali audio complessi. Con il suo aiuto potrai registrare e riprodurre i suoni di una foresta, del mare o anche di un'orchestra sinfonica nel modo più naturale. Il rumore degli alberi e il fruscio delle foglie sembreranno tridimensionali, come se fossi in mezzo a una foresta, e il rumore dell'acqua sarà così realistico che ti sembrerà di essere su una spiaggia calda o sul ponte di una barca. una nave.

L'audio binaurale è diventato particolarmente popolare tra i creatori di contenuti ASMR (Autonomous Sensory Meridian Response), in cui i suoni piacevoli vengono utilizzati nei video per rilassarsi. YouTube è ora pieno di video di questo tipo, in cui gli autori scoppiano il pluriball, accartocciano la carta o addirittura mangiano noci e le innaffiano con la birra. L'audio binaurale è ideale per questi video grazie alla trasmissione realistica del suono.

In futuro, quando i sistemi binaurali diventeranno più diffusi e accessibili, questa tecnologia potrebbe diventare il nuovo standard per la registrazione di musica e suoni. Sebbene il suono binaurale probabilmente non sostituirà i sistemi surround come Dolby nei cinema, potrebbe diventare un elemento comune in casa. Gli ascoltatori potranno sentirsi come se fossero al centro dello studio accanto ai loro musicisti preferiti, immergersi in intense sparatorie virtuali o viaggiare in altri mondi mentre guardano film. E soprattutto, tutto ciò di cui hai bisogno è un paio di cuffie, le tue orecchie e un impianto stereo.