Mono. Stereo. Surround-Sound. Spatial Audio. Binaurales Audio. Es gibt eine ganze Reihe von Möglichkeiten, wie der Hörer Audio erleben kann.

In diesem Beitrag befassen wir uns mit allem, was binaural ist: wie es funktioniert, der Unterschied zwischen räumlichem und binauralem Audio, wie man eigene binaurale Aufnahmen macht und vieles mehr.

Ziehen Sie also Ihre Lieblingskopfhörer auf und lassen Sie sich vom Sound mitreißen.

Definition: Was genau ist binaurales Audio?

Laut Merriam-Webster ist die richtige Definition von binaural: von, in Bezug auf oder mit zwei oder beiden Ohren.

Wenn Sie es also wörtlich nehmen, ist alles, was Sie erleben, binaurales Audio.

Weitere Verwirrung ergibt sich aus der Tatsache, dass der Begriff "binaural" in den 1950er Jahren von der Plattenindustrie als Marketingtrick verwendet wurde, wenn es um Stereo-Audio ging. Technisch gesehen haben sie nicht gelogen, aber was auch immer Sie von großen Unternehmen halten, der Begriff hat sich seitdem weiterentwickelt.

Wenn man heute von binauralem Audio spricht, meint man eine bestimmte Art der Audioaufnahme, die die Art und Weise nachahmt, wie das menschliche Ohr Schallwellen aufnimmt.

Mit dieser Technik werden Klänge in drei Dimensionen platziert, so dass der Hörer ein völlig immersives Erlebnis hat. Binaurales Audio platziert den Hörer in der Mitte des Aufnahmeortes und schafft so eine 360°-Klangblase, die er genießen kann.

Der Zauber funktioniert jedoch nicht, wenn binaurales Audio über Lautsprecher abgespielt wird. Um den vollen binauralen Effekt zu erzielen, müssen Sie einen Stereokopfhörer tragen, bei dem der linke und der rechte Audiokanal auf die gleiche Weise isoliert sind wie beim menschlichen Gehör.

Ist binaurales Audio ein neumodisches Meta-Ding?

Ganz sicher nicht. Lange bevor Zuckerberg auch nur ein Fünkchen in den Augen seines Vaters war, baute der französische Ingenieur und Erfinder Clément Ader Ende des 19. Diese ersten groben Experimente mit binauralem Ton wurden zur Übertragung von Opern- und Theateraufführungen über ein Telefonsystem in Paris verwendet.

Die Platzierung der Mikrofone entlang der Bühne und das spezielle Headset, das die Teilnehmer trugen, erzeugten den Klang der Schauspieler im Stereofeld der Bühne.

Aufgrund der unerschwinglichen Kosten für die Geräte, die für die Aufnahme binauraler Audiosignale erforderlich sind, und des Aufwands, einen Kopfhörer tragen zu müssen, um den Effekt wiedergeben zu können, geriet binaurales Audio in Vergessenheit.

Als die Technik billiger wurde und die Verwendung von Kopfhörern immer beliebter wurde, erlebte das binaurale Hören ein Comeback.

Ist binaurales Audio im Grunde genommen Surround Sound mit Kopfhörern?

In der Welt des Films und des Fernsehens verwenden Sounddesigner und Tontechniker Surround-Sound, um das Publikum in einen Raum zu versetzen, indem sie den Ton über Lautsprecher senden, die an verschiedenen Stellen im Raum oder im Theater aufgestellt sind.

Mit anderen Worten: Der Ton in einer 5.1-Mischung wurde künstlich im Raum platziert, um den immersiven Effekt zu erzeugen.

Binaurales Audio hingegen wird auf die gleiche Weise aufgenommen, wie Klänge in der realen Welt von unseren beiden Ohren erfasst werden (mehr dazu später). Außerdem braucht es nur zwei Audiokanäle, um seine Magie zu entfalten.

Bei einem binauralen Hörerlebnis werden die Schallwellen also so wiedergegeben, wie sie "gehört" wurden, und nicht künstlich so platziert, dass unser Gehirn sie interpretieren kann.

Die 360°-Audiotechnologie für Filme, wie Dolby Atmos, nutzt die binaurale Simulation, um 360-Soundtracks für die Verwendung in Kopfhörern anzupassen.

Wie funktioniert binaurales Audio?

Um besser zu verstehen, wie binaurales Audio funktioniert, müssen wir uns ansehen, wie das menschliche Ohr Töne aufnimmt.

Das menschliche Gehirn ist in der Lage, Geräusche aus der Umgebung zu lokalisieren, indem es den Zeitunterschied zwischen dem Eintreffen eines Signals an unserem linken und rechten Ohr ermittelt. Selbst ein Unterschied von einer Millisekunde reicht aus, um zu erkennen, ob sich die Schallquelle rechts oder links von uns befindet.

Aber es geht über die zweidimensionale Ebene hinaus, ob ein Geräusch links oder rechts von uns ist. Wie Sie wahrscheinlich schon wissen, besteht das menschliche Ohr aus mehreren Teilen, und das äußere Ohr (der klapprige Teil an der Seite Ihres Kopfes) filtert Geräusche auf komplizierte Weise heraus, weil es so viele Falten und gebogene Teile hat, die es so ohrenähnlich machen.

Dank des Hightech-Systems der Natur sind wir in der Lage zu erkennen, ob sich eine Schallquelle vor, hinter, links oder rechts, über oder unter uns befindet. Ein überlebenswichtiger Mechanismus, da werden Sie mir sicher zustimmen.

Was die Sache noch komplizierter macht, ist die Tatsache, dass unser Gehör von der Größe und Form unseres Kopfes beeinflusst wird - ein akustischer Effekt, der als kopfbezogene Übertragungsfunktion bezeichnet wird. Außerdem sind unsere Ohren einzigartig, so dass keine zwei Menschen Geräusche auf die gleiche Weise wahrnehmen können.

Angesichts der Komplexität des menschlichen Gehörs ist es keine Überraschung, dass man nicht einfach zwei Mikrofone nehmen und binaurale Aufnahmen machen kann. Aber dank einer ausgeklügelten Technologie ist es möglich, Audio auf die gleiche Weise aufzunehmen, wie wir es in der realen Welt wahrnehmen, und so ein immersives Audioerlebnis zu schaffen.

Wie wird eine binaurale Audioaufnahme gemacht?

Bei der binauralen Aufnahme wird nachgeahmt, wie wir Schallwellen im wirklichen Leben hören. Dazu benötigen Sie binaurale Mikrofone - im Grunde ein Paar Mikrofone, die durch die Breite eines Kopfes voneinander getrennt sind.

Eines der bekanntesten binauralen Mikrofone, das Neumann KU 100, verwendet sogar einen echten Kunstkopf als Mikrofonhalter.

Aber das ist noch nicht alles. Erinnern Sie sich daran, wie die äußeren Ohren Geräusche filtern, um die räumliche Wahrnehmung zu unterstützen? Ein echtes binaurales Mikrofon muss die kopfbezogene akustische Übertragungsfunktion nachahmen, die der menschliche Kopf von Natur aus hat. Dies kann entweder durch die Verwendung von Over-Ear-Headsets oder durch ohrumschließende Formen erreicht werden.

Wenn Sie ein binaurales Mikrofon auf diese Weise eingerichtet haben, können Sie den Klang auf dieselbe Weise aufnehmen, wie es unsere Ohren tun, und das Ganze in einer einfachen Stereodatei speichern.

Welche Mikrofone benötigen Sie für eine binaurale Aufnahme?

Es gab eine Zeit, da kostete ein binaurales Mikrofon ein kleines Vermögen. Heutzutage kann man sie für einen erschwinglicheren Preis bekommen (es sei denn, man möchte Unmengen von Geld ausgeben). Hier sind ein paar, die Sie sich ansehen sollten.

Das Sennheiser Ambeo Smart Headset

Dieses Headset von Sennheiser ist die erschwinglichste Option zur Erstellung eigener binauraler Aufnahmen. Es verfügt über Knospen, die über Ihr Ohr passen, ähnlich wie Hörgeräte oder In-Ear-Monitore, die omnidirektionale Mikrofone enthalten, um binauralen Klang zu erfassen.

Der resultierende Ton kann von Ihrem Smartphone aufgenommen werden, so dass Sie Videos mit einer Stereoaufnahme im 3D-Sound erstellen können.

Sonic Presence SP15 Pro Binaurales Mikrofon

Diese Kopfhörer sehen aus wie Ohrstöpsel, aber da sie kleine Mikrofone enthalten, hängen sie über den Ohrstöpseln, anstatt in ihnen zu sitzen.

Der linke und der rechte Kanal dieses binauralen Mikrofons müssen mit einer Audioschnittstelle verbunden werden, um den Ton aufzunehmen. Das Modell SP15C verfügt über einen USB-C-Anschluss anstelle eines XLR-Anschlusses, sodass Sie es direkt mit Smartphones und Tablets verbinden können.

3Dio Sound FS Reihe

Mit der FS-Reihe von 3Dio betreten wir Profi-Territorium. Die ohrförmigen Formen helfen dabei, Klangquellen so originalgetreu nachzubilden, als ob sie von menschlichen Ohren gehört würden.

Aufgrund ihrer Größe und Montierbarkeit sind diese Mikrofone ideal für Videofilmer oder Tontechniker, die 3D-Sound aufnehmen möchten. Die Palette beginnt bei 400 $ und reicht bis zu 2.000 $.

Das Neumann KU 100

Das Neumann KU 100, der Großvater der binauralen Mikrofone, verfügt über zwei Kondensatorkapseln mit Kugelcharakteristik, die in die künstlichen "Ohren" auf jeder Seite des Kunstkopfes eingebaut sind.

Auf diese Weise kann der Zuhörer den Klang so erleben, als ob er mit seinen eigenen Ohren in der Aufnahmeposition zuhören würde.

Das Neumann KU wurde bereits live vom Pittsburgh New Music Ensemble eingesetzt und ist ein heißer Favorit bei BBC-Hörspielproduktionen.

Was ist der Unterschied zwischen binauralem Audio und räumlichem Audio?

Stellen Sie sich vor, Sie sitzen auf einer Bühne, umgeben von vier Musikern, die vier Ecken eines Quadrats um Sie herum bilden. Das Cello könnte sich vorne links von Ihnen befinden, die Klarinette vorne rechts, die Gitarre hinter Ihnen und zu Ihrer Linken und der Shaker (denn jeder mag Schlagzeug) hinter Ihnen und zu Ihrer Rechten.

Wenn Sie eine binaurale Aufnahme von diesem Set-up machen würden, würde sie in Bezug auf die Platzierung der Instrumente gleich klingen.

Wenn Sie auf der Bühne Ihre Hörposition ändern würden, indem Sie Ihren eigenen Kopf nach links oder rechts drehen, würde sich die Platzierung der Instrumente im Verhältnis zu Ihnen ändern. Wenn Sie sich jedoch beim Anhören der binauralen Aufnahme bewegen, ändert sich die Klangplatzierung nicht.

Bei räumlichem Audio bewegt sich der Ton jedoch mit dem Kopf des Zuhörers. Wäre das obige Beispiel also in der virtuellen Realität, würden sich der Shaker und die Gitarre jetzt vorne links bzw. rechts befinden, wenn Sie sich umdrehen und in die entgegengesetzte Richtung schauen.

Was ist ein binauraler Beat?

Dies ist eine Audiotäuschung, die entsteht, wenn zwei leicht unterschiedliche Frequenzen an jedes Ohr gesendet werden, was zu einer wahrgenommenen neuen Frequenz führt. Wenn Sie zum Beispiel 440 Hz an das linke Ohr und 450 Hz an das rechte Ohr senden, würde das Gehirn einen binauralen Beat von 10 Hz interpretieren.

Einige behaupten, dass binaurale Beats die elektrischen Signale in Ihrem Gehirn beeinflussen und verschiedene Zustände emotionaler Erregung hervorrufen können. Angeblich passt sich die Gehirnaktivität an die Frequenz des Beats an, um die EEG-Leistung zu erhöhen und zahlreiche gesundheitliche Vorteile zu bieten, wie z. B. Stressabbau und Verbesserung der Konzentration.

Binaurale Beats werden auch häufig in VR- und AR-Spielen verwendet, um eine autonome sensorische Meridianreaktion (ASMR) hervorzurufen - eine körperliche Reaktion (z. B. ein Schauer über den Rücken) auf einen Hörreiz.

Die Wissenschaft ist sich zwar nicht einig, ob es sich um ein echtes Phänomen oder ein Placebo handelt, aber binaurale Beats sind überall auf YouTube zu sehen, und die ASMR-Gemeinschaft ist immer noch sehr aktiv.