Mono. Stereo. Surround-ääni. Paikkaääni. Binauraalinen ääni. Kuulija voi kokea äänen monella eri tavalla.

Tässä postauksessa tarkastelemme kaikkea binauraalista; miten se toimii, mitä eroa on spatiaalisella äänentoistolla ja binauraalisella äänentoistolla, miten voit tehdä omia binauraalisia äänityksiäsi ja paljon muuta.

Vedä siis suosikkikuulokkeesi päähäsi ja kytkeydy äänentoistoon.

Määritelmä: Mitä binauraalinen ääni tarkalleen ottaen on?

Merriam-Websterin mukaan binauraalisen määritelmä on; of, relating to, or involving two or both ears.

Jos siis haluat kirjaimellisesti kirjaimellisesti, kaikki kokemasi on binauraalista ääntä.

Lisähämmennystä aiheuttaa se, että ääniteteollisuus käytti termiä "binauraalinen" markkinointikeinona 1950-luvulla puhuessaan stereoäänestä. Teknisesti ottaen he eivät valehdelleet, mutta olipa tunteesi suuryrityksiä kohtaan mitä tahansa, termi on sittemmin siirtynyt eteenpäin.

Kun nykyään puhutaan binauraalisesta äänentoistosta, tarkoitetaan erityistä tapaa äänittää ääntä, joka jäljittelee ihmisen korvien tapaa tallentaa ääniaaltoja.

Tätä tekniikkaa käyttämällä äänet sijoitetaan kolmeen ulottuvuuteen, jolloin kuulija saa täysin immersiivisen kokemuksen. Binauraalinen äänentoisto asettaa kuulijan äänityspaikan keskelle, jolloin kuulija voi nauttia 360°:n kuplasta, joka on täynnä äänellistä ihanuutta.

Taika ei kuitenkaan toimi, jos binauraalinen ääni toistetaan kaiuttimista. Täydellisen binauraalisen vaikutuksen saamiseksi on käytettävä stereokuulokkeita, joissa vasen ja oikea äänikanava on eristetty samaan tapaan kuin ihmisen kuulossa.

Onko binauraalinen ääni uudenlainen metajuttu?

Ei todellakaan. Kauan ennen kuin Zuckerberg oli edes pilke silmäkulmassa, ranskalainen insinööri ja keksijä Clément Ader rakensi ensimmäisen binauraalisen laitteen 1800-luvun lopulla. Näitä ensimmäisiä karkeasti toteutettuja binauraalisen äänen kokeiluja käytettiin ooppera- ja näytelmäesitysten välittämiseen Pariisin puhelinjärjestelmän kautta.

Mikrofonien sijoittelu pitkin näyttämöä ja tilaajien käyttämät erityiset kuulokkeet loivat näyttelijöiden äänen näyttämön stereokenttään.

Koska binauraalisen äänen tallentamiseen tarvittavien laitteiden kustannukset olivat liian korkeat ja koska efektin toistamiseen tarvittiin kuulokkeet, binauraalinen ääni jäi taka-alalle.

Kun tekniikka kuitenkin halpeni ja kuulokkeiden käytöstä tuli yhä suositumpaa, binauraalinen ääni alkoi tehdä paluuta.

Onko binauraalinen ääni periaatteessa Surround-ääni kuulokkeilla?

Elokuva- ja televisiomaailmassa äänisuunnittelijat ja ääniteknikot käyttävät surround-ääntä yleisön sijoittamiseksi tilaan lähettämällä äänen eri puolille huonetta tai teatteria sijoitettujen kaiuttimien kautta.

Toisin sanoen 5.1-miksauksen ääni on keinotekoisesti sijoitettu tilaan, jotta saadaan aikaan immersiivinen vaikutus.

Binauraalinen ääni puolestaan tallennetaan samalla tavalla kuin todelliset äänet, jotka molemmat korvamme tallentavat (tästä lisää myöhemmin). Lisäksi se tarvitsee vain kaksi äänikanavaa taikuuttaan varten.

Binauraalisessa äänikokemuksessa ääniaallot toistetaan samalla tavalla kuin ne "kuultiin", eikä niitä aseteta keinotekoisesti aivojemme tulkittavaksi.

Elokuvien 360°-ääniteknologia, kuten Dolby Atmos, käyttää binauraalista simulaatiota 360°-ääniraitojen mukauttamiseksi kuulokkeisiin.

Miten binauraalinen ääni toimii?

Jotta ymmärtäisimme paremmin, miten binauraalinen ääni toimii, meidän on tarkasteltava, miten ihmiskorva tallentaa ääniä.

Ihmisen aivot pystyvät paikallistamaan ympäriltämme tulevat äänet selvittämällä, kuinka paljon aikaa kuluu signaalin saapumiseen vasempaan korvaan ja oikeaan korvaan. Jopa millisekunnin ero riittää kertomaan, sijaitseeko äänilähde oikealla vai vasemmalla puolellamme.

Mutta se ylittää kaksiulotteisen tason, jossa on kyse siitä, onko ääni meistä oikealla vai vasemmalla. Kuten luultavasti jo tiedätkin, ihmisen korva koostuu useista osista, ja ulkokorva (se räpyttelevä osa pään sivussa) suodattaa ääntä monimutkaisilla tavoilla kaikkien niiden taitosten ja kaarevien osien ansiosta, jotka tekevät siitä niin korvan kaltaisen.

Luonnon huipputeknologisen järjestelmän ansiosta pystymme erottamaan, onko äänilähde edessämme, takanamme, vasemmalla tai oikealla, ylä- vai alapuolellamme. Tämä on tärkeä selviytymismekanismi, olette varmasti samaa mieltä.

Asiasta tekee vieläkin monimutkaisemman se, että kuuloon vaikuttaa pään koko ja muoto, akustinen vaikutus, jota kutsutaan pään siirtofunktioksi (Head Related Transfer Function). Lisäksi korvamme ovat yksilölliset, joten kaksi ihmistä ei koe ääntä aivan samalla tavalla.

Kun otetaan huomioon ihmisen kuulojärjestelmän monimutkaisuus, ei ole mikään yllätys, että binauraalisia äänityksiä ei voi tehdä vain kahdella mikrofonilla. Mutta hienon tekniikan ansiosta on mahdollista tallentaa ääni samalla tavalla kuin reaalimaailmassa ja luoda immersiivinen äänikokemus.

Miten binauraalinen äänitallenne tehdään?

Binauraalinen äänitys toimii jäljittelemällä sitä, miten kuulemme ääniaallot todellisessa elämässä. Tätä varten tarvitset binauraalimikrofoneja, jotka ovat periaatteessa pari mikrofoneja, jotka on sijoitettu pään leveyden verran erilleen toisistaan.

Itse asiassa yksi laajimmin arvostetuista binauraalimikrofoneista, Neumann KU 100, käyttää todellista nukkepäätä mikrofonien sijoittamiseen.

Mutta siinä ei ole vielä kaikki. Muistatko, miten ulkokorvat suodattavat ääniä auttaakseen tilatietoisuutta? Todellisen binauraalisen mikrofonin on jäljiteltävä päähän liittyvää siirtofunktion akustista taituruutta, jota ihmisen pää luonnostaan tekee. Tämä voidaan saavuttaa joko käyttämällä yli korvien kiinnitettäviä kuulokkeita tai korvan muotoisia muotteja.

Kun binauraalinen mikrofoni on asennettu tällä tavoin, voit tallentaa äänen samalla tavalla kuin korvamme, ja tallentaa koko kokonaisuuden yksinkertaiseksi stereotiedostoksi.

Mitä mikrofoneja tarvitset binauraaliseen äänitykseen?

Aikoinaan binauraalinen mikrofoni maksoi pienen omaisuuden. Nykyään niitä saa edullisemmalla hinnalla (ellet halua tuhlata valtavia summia rahaa). Tässä on muutama tutustumisen arvoinen.

Sennheiser Ambeo Smart -kuulokkeet

Tämä Sennheiserin kuuloke on edullisin vaihtoehto omien binauraalisten äänitysten luomiseen. Siinä on korvan päälle kiinnitettävät kuulokkeet, jotka muistuttavat kuulokojeiden tai korvamonitoreiden tapaan, ja niissä on ympärisäteilevät mikrofonit binauraalisen äänen tallentamiseksi.

Älypuhelin voi tallentaa tuloksena syntyvän äänen, jolloin voit luoda videoita, joissa on stereotallennus 3D-äänellä.

Sonic Presence SP15 Pro Binauraalinen mikrofoni

Nämä kuulokkeet näyttävät korvakuulokkeilta, mutta koska niissä on pienet mikrofonit, ne roikkuvat korvakkeiden päällä eivätkä ole niiden sisällä.

Tämän binauraalisen mikrofonin vasen ja oikea kanava on liitettävä audioliitäntään äänen tallentamiseksi. SP15C-malli päättyy XLR-liitännän sijaan USB-C-liitäntään, joten voit liittää sen suoraan älypuhelimiin ja tabletteihin.

3Dio Sound FS Range

3Dion FS-valikoiman kanssa olemme siirtymässä pro-aluetta. Korvanmuotoiset muotit auttavat luomaan äänilähteet uskollisesti uudelleen ikään kuin ne kuultaisiin ihmiskorvilla.

Näiden mikrofonien koko ja kiinnitettävyys tekevät niistä ihanteellisia videokuvaajille tai kuvauspaikkojen ääniteknikoille, jotka haluavat tallentaa 3D-ääntä. Valikoima alkaa 400 dollarista ja ulottuu aina 2000 dollariin asti.

Neumann KU 100

Neumann KU 100 on binauraalisten mikrofonien isoisä, jossa on kaksi ympärisäteilevää kondensaattorikapselia, jotka on rakennettu keinotekoisiin "korviin" nuken pään kummallakin puolella.

Näin kuulija voi kokea äänen ikään kuin hän kuuntelisi omilla korvillaan äänitysasennossa.

Neumann KU:ta on käyttänyt Pittsburgh New Music Ensemble -yhtye suorassa esityksessä, ja se on BBC:n radiodraamojen suosikki.

Mitä eroa on binauraalisen audion ja spatiaalisen audion välillä?

Kuvittele, että istut lavalla neljän muusikon ympäröimänä, jotka muodostavat sinua ympäröivän neliön neljä kulmaa. Sello saattaa olla edessäsi vasemmalla, klarinetti edessäsi oikealla, kitara takanasi ja vasemmalla puolellasi ja ravistin (koska kaikki pitävät lyömäsoittimista) takana ja oikealla puolellasi.

Jos tekisit binauraalitallenteen tästä asetelmasta, se kuulostaisi samalta instrumenttien sijoittelun kannalta.

Jos fyysinen sinä lavalla muuttaisit kuunteluasentoasi kääntämällä omaa päätäsi vasemmalle tai oikealle, soittimien sijoittelu suhteessa sinuun muuttuisi. Mutta liikkuminen binauraalista äänitettä kuunnellessasi ei muuta äänen sijoittelua.

Paikkaäänessä ääni liikkuu kuitenkin kuulijan pään mukana. Jos siis yllä oleva esimerkki olisi virtuaalitodellisuudessa, jos kääntyisit ja katsoisit vastakkaiseen suuntaan, shaker ja kitara olisivat nyt edessä vasemmalla ja oikealla.

Mikä on binauraalinen biitti?

Kyseessä on ääniharha, joka syntyy, kun kumpaankin korvaan lähetetään kaksi hieman erilaista taajuutta, jolloin tuloksena on uusi taajuus. Jos esimerkiksi lähetetään 440 Hz vasempaan korvaan ja 450 Hz oikeaan korvaan, aivot tulkitsevat binauraalisen sykkeen olevan 10 Hz.

Jotkut väittävät, että binauraaliset lyönnit voivat vaikuttaa aivojen sähköisiin signaaleihin ja aiheuttaa erilaisia tunnetiloja. Väitetään, että aivotoimintasi vastaa sykkeen taajuutta, mikä parantaa EEG-tehoa ja tarjoaa lukuisia terveyshyötyjä, kuten auttaa vähentämään stressiä ja parantamaan keskittymistä.

Binauraalisia lyöntejä käytetään usein myös VR- ja AR-peleissä herättämään autonominen sensorinen meridiaanivaste (ASMR) - fyysinen reaktio (kuten selkärankaa pitkin kulkeva värinä) kuuloärsykkeeseen.

Vaikka tiede ei ole vielä päättänyt, onko kyseessä todellinen ilmiö vai lumelääke, binauraaliset lyönnit ovat kaikkialla YouTubessa, ja ASMR-yhteisö on edelleen voimissaan.