Audio binaural

Imaginați-vă că vă aflați într-un cinematograf, unde sunetele care vin din jurul tău creează impresia că ești complet cufundat în acțiune. Designerii de sunet și realizatorii de film încearcă să creeze acest efect folosind sisteme de sunet multicanal amplasate în tot teatrul. În blockbuster-urile, este deosebit de important să transmiteți cu acuratețe mișcarea sunetului, astfel încât publicul să se simtă ca și cum ar fi în centrul acțiunii.

Audio binaural este o tehnologie care imită modul în care oamenii percep sunetele în viața reală. Deși sunetul surround și sistemele multicanal există de mult timp, sunetul binaural a câștigat recent atenția. În mod surprinzător, folosește doar două canale audio, dar creează un sentiment impresionant de volum, care nu este inferior sistemelor tradiționale.

Audio binaural oferă o imersiune profundă folosind un număr minim de surse de sunet. Ideea de bază a tehnologiei este de a înregistra sunetul așa cum îl aude o persoană, profitând de particularitățile auzului uman, care percepe lumea prin două urechi. Acest lucru permite un nivel incredibil de realism, chiar și atunci când ascultați prin căști stereo obișnuite. Spre deosebire de metodele standard de înregistrare, în care sunetul este captat de un singur microfon, iar spațiul este creat artificial, audio binaural folosește două microfoane, ceea ce vă permite să captați sunete nu numai din lateral, ci și din față, din spate, de sus și de jos. Un cap fals cu microfoane încorporate în modelele auriculare este adesea folosit pentru înregistrare. Acest lucru poate părea neobișnuit, dar rezultatul vă permite să creați un efect de prezență foarte realist atunci când ascultați cu căști bune.

• De ce este important să folosiți căști? Undele sonore de la difuzoare amestecă și distorsionează efectul, astfel încât poziționarea precisă a sunetului este posibilă numai cu căști;
• De ce două microfoane nu sunt suficiente? Pentru a obține efectul complet, este necesar să se țină seama de reflexiile de sunet de la cap, corp și caracteristicile auriculare, care se numește HRTF (funcții de transfer legate de cap);
• Unde este folosit audio binaural? În ultimii ani, interesul pentru audio binaural a crescut datorită dezvoltării jocurilor pe calculator și a tehnologiilor VR, care necesită o imersiune profundă în lumi tridimensionale. Audio binaural este folosit și în muzică, filme și anumite genuri pe YouTube.

Muzică

Audio binaural a apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea. La acea vreme se folosea un dispozitiv numit Tetrofon, care permitea ascultarea prin telefon a concertelor în teatre și filarmonice. Microfoanele din holuri au fost poziționate pentru a crea efectul de prezență. Tetrofonul a fost popular și a fost disponibil până în 1932.

În anii 1930, primul cap artificial cu microfoane a fost creat în Olanda, în Laboratorul de Cercetare Philips Eindhoven. Acest manechin a fost folosit pentru experimente cu transmiterea exactă a sunetului perceput de urechea umană. În 1972, Neumann a lansat primul manechin comercial KU 80, așteptându-se să revoluționeze înregistrarea sunetului. Cu toate acestea, inginerii de sunet au rămas indiferenți și au continuat să folosească microfoane familiare.

Principala problemă a fost că utilizarea manechinelor a limitat posibilitățile de înregistrare și post-procesare a sunetului. Metodele tradiționale de înregistrare a canalelor vă permit să utilizați microfoane cu direcționalitatea dorită, plasându-le optim pentru a capta sunetele necesare și a le exclude pe cele inutile. Manichinele sunt echipate doar cu microfoane cu condensator omnidirecțional, ceea ce face dificilă lucrul cu spațiul instrumentelor în timpul mixării. Ajustarea nivelului volumului, egalizarea și comprimarea elementelor individuale ale înregistrării devin aproape imposibile, ceea ce este o problemă serioasă pentru inginerii de sunet.

Cu toate acestea, unii muzicieni continuă să experimenteze cu sunetul 3D. Exemple de muzică electronică experimentală pot fi găsite pe YouTube. Lou Reed de la The Velvet Underground a folosit înregistrări binaurale în albumele sale solo, iar The Rolling Stones a folosit această abordare pe albumul Flashpoint.

Audio binaural a câștigat cea mai mare popularitate în industria muzicală datorită capacității sale de a transmite sunetul unui spectacol live. La fel ca la sfârșitul secolului al XIX-lea, sunetul 3D de astăzi este cel mai potrivit pentru ascultarea concertelor, creând un sentiment de prezență.

Cinema

Istoria sunetului binaural în industria filmului este chiar mai puțin impresionantă decât în ​​muzică. Filmele sunt de obicei vizionate în companie, iar cinematografele liniștite cu căști în loc de difuzoare sunt mai degrabă o raritate. La domiciliu, predomină și sistemele audio cu mai multe difuzoare, precum 5.1 și 7.1. Folosirea manechinelor cu capete de cauciuc pe platou provoacă, de asemenea, dificultăți. Drept urmare, audio binaural nu este doar dificil de înregistrat și de amestecat, dar are și un public limitat.

Recent, au avut loc unele schimbări. Sennheiser a lansat un film independent neobișnuit ca material promoțional pentru căștile sale concepute pentru înregistrarea binaurală. Deși meritele artistice ale filmului sunt discutabile, însăși încercarea de a demonstra capacitățile formatului este demnă de remarcat.

O abordare mai serioasă a sunetului binaural a fost prezentată de creatorii serialului „Doctor Who”. Al patrulea episod al celui de-al zecelea sezon, „Knock Knock”, a folosit o coloană sonoră binaurală în plus față de cea obișnuită. Complotul, care implică o casă cu insecte extraterestre ascunse în pereți, le-a permis designerilor de sunet să creeze efectul de a înconjura complet privitorul cu sunete precum bătăi înspăimântătoare, uși care scârțâie și vântul urlet. Filmele de festival au început, de asemenea, să experimenteze cu sunetul surround. De exemplu, filmul de groază „Interior” finanțat de Kickstarter a fost filmat folosind microfoane binaurale și a câștigat mai multe premii. Documentarul „Blind Faith” folosește efectul pentru a transmite sentimentele protagonistului orb.

YouTube

Dacă vorbim despre genuri mai puțin tradiționale de înregistrare video, audio binaural este adesea folosit în videoclipurile ASMR. Da, acestea sunt aceleași videoclipuri în care foșnesc pungi sau șoptesc. Mulți oameni le urmăresc pentru a se relaxa și a experimenta senzația plăcută de piele de găină pe piele. Sunetul surround ajută la transmiterea mai naturală a acestor sunete de foșnet, șoapte și bătăi.

Audio binaural poate transporta ascultătorul într-un alt mediu. Sunt mulți entuziaști care înregistrează sunetele orașelor mari, locurilor sau fenomenelor neobișnuite. De exemplu, în acest fel puteți auzi sunetul real al lansării unei rachete, care în emisiunile video obișnuite este prezentat doar ca un zgomot inexpresiv.

Jocuri și VR

Deși dezvoltatorii concurează adesea în capacitățile grafice ale jocurilor lor, sunetul este cel care creează cea mai puternică conexiune cu jucătorul. Sunetul transmite mai bine emoțiile și atmosfera, oferă informații importante despre ceea ce se întâmplă, ajută la construirea peisajelor sonore, extinde lumea jocului, creează tensiune și chiar îl face pe jucător să-și imagineze ce rămâne în culise. În plus, jocurile sunt adesea jucate cu căști și, mai important, audio binaural creat artificial poate fi folosit aici.

Principala dificultate în crearea sunetului surround în jocuri este de a-l face interactiv. Deși înregistrarea binaurală tradițională și crearea unei panorame în post-procesare sunt incompatibile, computerele moderne au suficientă putere pentru a simula acest efect în software. Toate piesele sonore sunt înregistrate și amestecate folosind metode convenționale, iar apoi un algoritm special le procesează, simulând sunetul printr-o auriculă virtuală, ținând cont de reflexiile de la cap și corp. Acest lucru crește sarcina procesorului, dar vă permite să vă bucurați de toate beneficiile audio binaural fără principalele sale dezavantaje. Puteți găsi multe jocuri pe Internet care folosesc audio binaural. Cu toate acestea, merită evidențiate acele jocuri în care acest format joacă un rol cheie în joc. De exemplu, în jocul de acțiune stealth Sniper Elite 4, este important să determinați cu exactitate sursa loviturilor sau a conversațiilor inamice, deoarece personajul principal, după cum ați putea ghici, este un lunetist. Și în jocul Hellblade, dezvoltatorii au mers și mai departe: personajul principal suferă de halucinații și aude voci în capul lui, iar aici audio binaural devine nu doar un instrument de joc, ci și un element artistic important.

Cum este înregistrat sunetul binaural

Nu aveți nevoie de un studio special echipat pentru a obține efectul dorit în înregistrarea binaurală. Secretul constă în amplasarea corectă a echipamentului, astfel încât sunetul să fie înregistrat așa cum îl aude o persoană. De obicei, pentru înregistrare se folosesc o pereche de microfoane, care sunt instalate în centrul studioului la înălțimea unui cap uman. Distanța dintre microfoane este aproape aceeași ca cea dintre urechi. Acest aranjament permite microfoanelor să capteze undele sonore în același mod ca și auzul, creând impresia că ești în centrul studioului.

Pe măsură ce tehnologia binaurală s-a dezvoltat, inginerii, inginerii de sunet și producătorii au descoperit că cele mai bune rezultate au fost obținute folosind manechine cu microfoane încorporate, așa-numitul „cap fals”. De-a lungul timpului, acest lucru a dus la crearea unor dispozitive specializate – manechine cu capete de cauciuc și microfoane încorporate în urechi. Inițial, astfel de sisteme constau doar dintr-un cap, dar mai târziu unii producători au adăugat un gât și un trunchi, subliniind acest lucru ca o caracteristică cheie a dispozitivelor lor. Aceste inovații nu au apărut din plictiseală; sunt concepute pentru a ușura munca inginerilor de sunet, făcând procesul de înregistrare mai vizual. Inginerii studioului nu se mai îngrijorează cum va ajunge sunetul la urechile ascultătorului și cum se va schimba pe măsură ce trece prin corpul uman. Tot ceea ce înregistrează un astfel de manechin sună de parcă inginerul de sunet însuși stătea în mijlocul studioului.

Cu toate acestea, în ciuda simplității sale, tehnologia are limitările sale. Audio binaural creează conținut sonor conceput pentru ascultătorul „mediu”, fără a ține cont de faptul că corpul fiecărei persoane este unic. Oamenii diferă în funcție de dimensiunea capului, lățimea umerilor, lungimea gâtului și chiar forma urechii. Aceste diferențe individuale pot afecta în mod semnificativ percepția sunetului și credibilitatea sunetului binaural. Doi oameni pot percepe același sunet complet diferit: unul poate fi impresionat de experiența sonoră unică, în timp ce altul poate considera că întreaga tehnologie nu are rost.

Cum să ascultați sunetul binaural

În ciuda existenței diferitelor metode de înregistrare a sunetului binaural, există o singură modalitate de a-l reda - prin căști. Nevoia de căști, precum și particularitățile auzului nostru, împiedică răspândirea acestei tehnologii în industria filmului și în alte forme de artă.

Creierul uman lucrează îndeaproape cu auzul și împreună determină cu ușurință locația sursei de sunet și distanța acesteia. Deoarece urechile noastre lucrează separat una de cealaltă, sunetul ajunge la o ureche înainte de alta, ceea ce permite creierului să determine cu exactitate direcția și puterea sunetului, precum și locația acestuia.

Încercarea de a crea o iluzie cu difuzoarele nu va funcționa, deoarece creierul știe unde sunt. Semnalul ajunge aproape instantaneu la urechi și distingem cu ușurință sunetele reale de cele înregistrate. Pentru ca sunetul binaural să sune natural și care nu se poate distinge de lumea reală, sunt necesare căști care izolează canalele stânga și dreapta unul de celălalt.

Pentru cinematografe, locuri de concerte și alte locuri de divertisment, acest lucru devine un obstacol serios. În acest moment, afacerile nu sunt pregătite să doteze fiecare sală cu un număr suficient de căști. Sistemele audio multicanal sunt mai ieftine, sunt mai durabile, se rup mai rar și este imposibil să uitați accidental să le returnați la părăsirea holului.

Deci de ce avem nevoie de un astfel de sunet?

În ciuda dificultăților și incertitudinii în finanțare, avantajele audio binaural depășesc dezavantajele, încurajând inginerii și dezvoltatorii să continue să îmbunătățească tehnologia, făcând-o mai accesibilă și mai ieftină.

În primul rând, sunetul binaural oferă o experiență cu adevărat unică: sunetul se mișcă cu tine, la fel ca în viața reală. Progresele moderne au permis tehnologiei să devină foarte precise. Puteți să vă întoarceți capul, să vă așezați, să vă ridicați, să vă aplecați – iar sunetul binaural din căști va suna întotdeauna ca și cum ați fi în lumea reală. Acest lucru permite ascultătorului să fie literalmente transportat într-un alt mediu și să rămână acolo, indiferent de mișcare. De exemplu, pluginul Waves Abbey Road Studio 3 lansat recent vă permite să vă regăsiți practic în celebrul studio Abbey Road, unde sunetul se schimbă în funcție de poziția capului.

În al doilea rând, această tehnologie este utilă în special pentru înregistrarea spațiilor sonore complexe și a semnalelor audio. Cu ajutorul lui, puteți înregistra și reproduce sunetele unei păduri, ale mării sau chiar ale unei orchestre simfonice în cel mai natural mod. Zgomotul copacilor și foșnetul frunzelor va părea tridimensional, ca și cum ai fi în mijlocul unei păduri, iar sunetul apei va fi atât de realist încât te vei simți ca pe o plajă caldă sau pe puntea o nava.

Audio binaural a devenit deosebit de popular printre creatorii de conținut ASMR (Autonomous Sensory Meridian Response), unde sunete plăcute sunt folosite în videoclipuri pentru a se relaxa. YouTube este acum plin de astfel de videoclipuri, în care autorii sparg folie cu bule, mototolesc hârtie sau chiar mănâncă nuci și le spală cu bere. Audio binaural este ideal pentru astfel de videoclipuri datorită transmisiei realiste a sunetului.

În viitor, când sistemele binaurale vor deveni mai răspândite și mai accesibile, această tehnologie poate deveni noul standard pentru înregistrarea muzicii și a sunetului. Deși sunetul binaural probabil nu va înlocui sistemele surround precum Dolby în cinematografe, poate deveni un element comun în casă. Ascultătorii vor putea simți că stau în centrul studioului lângă muzicienii lor preferați, se vor scufunda în schimburi de focuri virtuale intense sau vor călători în alte lumi în timp ce vizionează filme. Și cel mai bine, tot ce aveți nevoie este o pereche de căști, propriile urechi și un sistem stereo.