Mono. Stéréo. Son surround. Son spatial. Son binaural. Il existe toute une série de façons différentes pour l'auditeur de percevoir le son.

Dans cet article, nous allons nous pencher sur tout ce qui concerne le son binaural : son fonctionnement, la différence entre le son spatial et le son binaural, comment réaliser ses propres enregistrements binauraux, et bien plus encore.

Enfilez donc votre paire d'écouteurs préférée et laissez-vous guider par le son.

Définition : Qu'est-ce que l'audio binaural ?

Selon Merriam-Webster, la véritable définition du terme "binaural" est la suivante : de, concernant ou impliquant deux ou les deux oreilles.

Donc, si vous êtes littéralement littéral, tout ce que vous expérimentez est de l'audio binaural.

La confusion vient aussi du fait que le terme "binaural" a été utilisé dans les années 1950 par l'industrie du disque comme un stratagème de marketing pour parler de l'audio stéréo. Techniquement, ils ne mentaient pas, mais quels que soient vos sentiments à l'égard des grandes entreprises, le terme a évolué depuis.

Aujourd'hui, lorsque l'on parle d'audio binaural, on fait référence à une méthode spécifique d'enregistrement audio qui imite la façon dont les oreilles humaines captent les ondes sonores.

Grâce à cette technique, les sons sont placés en trois dimensions, ce qui permet à l'auditeur de vivre une expérience totalement immersive. L'audio binaural place l'auditeur au centre du lieu d'enregistrement, créant ainsi une bulle de 360° de beauté sonore dont il peut profiter.

Cependant, la magie n'opère pas si l'audio binaural est diffusé sur des haut-parleurs. Pour profiter pleinement de l'effet binaural, vous devez porter un casque stéréo, dans lequel les canaux audio gauche et droit sont isolés de la même manière qu'ils le sont dans l'ouïe humaine.

L'audio binaural est-il un nouveau truc méta ?

Certainement pas. Bien avant que Zuckerberg ne fasse des étincelles dans les yeux de son père, l'ingénieur et inventeur français Clément Ader a construit le premier appareil binaural à la fin du 19e siècle. Ces premières expériences brutes de son binaural ont été utilisées pour transmettre des représentations d'opéras et de pièces de théâtre par l'intermédiaire d'un système téléphonique à Paris.

La disposition des microphones le long de la scène et le casque spécial porté par les abonnés ont permis de recréer le son des acteurs dans le champ stéréo de la scène.

En raison du coût prohibitif de l'équipement nécessaire à la capture du son binaural et de l'inconvénient de devoir porter une paire d'écouteurs pour reproduire l'effet, le son binaural s'est retiré dans l'ombre.

Cependant, à mesure que la technologie devenait moins chère et que l'utilisation d'écouteurs devenait de plus en plus populaire, l'audio binaural a commencé à revenir sur le devant de la scène.

L'audio binaural est-il en fait un son surround avec un casque ?

Dans le monde du cinéma et de la télévision, les concepteurs et ingénieurs du son utilisent le son surround pour placer le public dans un espace en envoyant le son à travers des haut-parleurs placés à différents endroits de la salle ou du théâtre.

En d'autres termes, le son d'un mixage 5.1 a été placé artificiellement dans l'espace pour créer l'effet d'immersion.

L'audio binaural, quant à lui, est enregistré de la même manière que les sons du monde réel sont captés par nos deux oreilles (nous y reviendrons plus tard). De plus, il n'a besoin que de deux canaux audio pour opérer sa magie.

Ainsi, dans une expérience audio binaurale, les ondes sonores sont reproduites de la même manière qu'elles ont été "entendues", plutôt que d'être placées artificiellement pour être interprétées par notre cerveau.

La technologie audio à 360° pour les films, telle que Dolby Atmos, utilise la simulation binaurale pour adapter les bandes sonores à 360° à l'utilisation dans les casques.

Comment fonctionne l'audio binaurale ?

Pour mieux comprendre le fonctionnement de l'audio binaural, il faut examiner comment l'oreille humaine capte les sons.

Le cerveau humain est capable de localiser les sons qui nous entourent en calculant la différence de temps entre le moment où un signal arrive à notre oreille gauche et celui où il arrive à notre oreille droite. Une différence d'une milliseconde suffit à déterminer si les sources sonores sont situées à droite ou à gauche.

Mais cela va au-delà du plan bidimensionnel qui consiste à savoir si un son est à gauche ou à droite de nous. Comme vous le savez probablement déjà, l'oreille humaine est composée de plusieurs parties, et l'oreille externe (la partie battante sur le côté de votre tête) filtre les sons de manière complexe grâce à tous les plis et à toutes les courbes qui la rendent si semblable à une oreille.

Grâce au système high-tech de la nature, nous sommes capables de discerner si une source sonore se trouve devant, derrière, à gauche ou à droite, au-dessus ou au-dessous de nous. Un mécanisme de survie essentiel, vous en conviendrez.

Ce qui rend les choses encore plus compliquées, c'est que notre audition est affectée par la taille et la forme de notre tête, un effet acoustique appelé fonction de transfert liée à la tête. De plus, nos oreilles sont uniques, de sorte qu'il n'y a pas deux personnes qui ressentent les sons de la même manière.

Compte tenu de la complexité du système auditif humain, il n'est pas surprenant qu'il ne soit pas possible de prendre deux microphones et de créer des enregistrements binauraux. Mais grâce à une technologie sophistiquée, il est possible de capturer le son de la même manière que nous le percevons dans le monde réel et de recréer l'expérience audio immersive.

Comment un enregistrement audio binaural est-il réalisé ?

L'enregistrement binaural reproduit la façon dont nous entendons les ondes sonores dans la vie réelle. Pour ce faire, vous avez besoin de microphones binauraux, c'est-à-dire d'une paire de microphones séparés par la largeur d'une tête.

En fait, l'un des microphones binauraux les plus respectés, le Neumann KU 100, utilise une tête factice pour accueillir les micros.

Mais ce n'est pas tout. Vous vous souvenez que les oreilles externes filtrent les sons pour faciliter la perception de l'espace ? Un véritable microphone binaural devra imiter la fonction de transfert acoustique liée à la tête que la tête humaine réalise naturellement. Pour ce faire, on peut utiliser des casques supra-auriculaires ou des moules en forme d'oreille.

Une fois que vous avez installé un microphone binaural de cette manière, vous pouvez capturer le son de la même manière que nos oreilles et enregistrer le tout sur un simple fichier stéréo.

De quels microphones avez-vous besoin pour un enregistrement binaural ?

Il fut un temps où un microphone binaural coûtait une petite fortune. Aujourd'hui, il est possible de s'en procurer pour un prix plus abordable (à moins de vouloir dépenser des sommes astronomiques). En voici quelques-uns.

Le casque intelligent Sennheiser Ambeo

Ce casque Sennheiser est l'option la plus abordable pour créer vos propres enregistrements binauraux. Il comporte des oreillettes qui s'adaptent à votre oreille, tout comme les appareils auditifs ou les moniteurs intra-auriculaires, et qui contiennent des microphones omnidirectionnels pour capturer le son binaural.

Le son résultant peut être capturé par votre smartphone, ce qui vous permet de créer des vidéos avec un enregistrement stéréo en son 3D.

Sonic Presence SP15 Pro Binaural Microphone

Ces écouteurs ressemblent à des oreillettes, mais comme ils contiennent de petits microphones, ils sont suspendus à vos oreilles au lieu d'être placés à l'intérieur.

Les canaux gauche et droit de ce micro binaural doivent être branchés sur une interface audio pour capturer le son. Le modèle SP15C se termine par une connexion USB-C plutôt que XLR, ce qui vous permet de vous connecter directement aux smartphones et aux tablettes.

Gamme 3Dio Sound FS

Avec la gamme FS de 3Dio, nous entrons dans le domaine professionnel. Les moules en forme d'oreille permettent de recréer fidèlement les sources sonores comme si elles étaient entendues par des oreilles humaines.

La taille et la facilité de montage de ces micros les rendent idéaux pour les vidéastes ou les ingénieurs du son sur site qui souhaitent capturer des sons en 3D. La gamme commence à 400 dollars et s'étend jusqu'à 2 000 dollars.

Le Neumann KU 100

Grand-père des micros binauraux, le Neumann KU 100 contient deux capsules de condensateur omnidirectionnelles intégrées dans les "oreilles" artificielles de chaque côté de la tête du mannequin.

De cette manière, l'auditeur peut ressentir le son comme s'il écoutait avec ses propres oreilles dans la position d'enregistrement.

Le Neumann KU a été utilisé en direct par le Pittsburgh New Music Ensemble, et il est très apprécié par les dramatiques radio de la BBC.

Quelle est la différence entre l'audio binaurale et l'audio spatiale ?

Imaginez-vous assis sur une scène, entouré de quatre musiciens, formant les quatre coins d'un carré qui vous entoure. Le violoncelle pourrait se trouver devant vous à gauche, la clarinette devant vous à droite, la guitare derrière vous et à votre gauche, et le shaker (parce que tout le monde aime les percussions) derrière vous et à votre droite.

Si vous faisiez un enregistrement binaural de cette configuration, le son serait le même en termes de placement des instruments.

Si la personne physique sur scène modifiait sa position d'écoute en tournant la tête vers la gauche ou la droite, la position des instruments par rapport à elle changerait. Mais le fait de vous déplacer pendant que vous écoutez l'enregistrement binaural ne modifie en rien le placement des sons.

Dans le cas de l'audio spatial, le son se déplace avec la tête de l'auditeur. Ainsi, si l'exemple ci-dessus était dans la réalité virtuelle, si vous vous tourniez et faisiez face à la direction opposée, le shaker et la guitare seraient maintenant respectivement à l'avant gauche et à l'avant droite.

Qu'est-ce qu'un battement binaural ?

Il s'agit d'une illusion audio qui se produit lorsque deux fréquences légèrement différentes sont envoyées à chaque oreille, ce qui entraîne la perception d'une nouvelle fréquence. Par exemple, si vous envoyez 440 Hz à l'oreille gauche et 450 Hz à l'oreille droite, le cerveau interprétera un battement binaural de 10 Hz.

Certains prétendent que les battements binauraux peuvent affecter les signaux électriques de votre cerveau et provoquer divers états d'éveil émotionnel. L'activité cérébrale correspondrait à la fréquence du rythme, ce qui augmenterait la puissance de l'électroencéphalogramme et offrirait de nombreux avantages pour la santé, tels que la réduction du stress et l'amélioration de la concentration.

Les battements binauraux sont également souvent utilisés dans les jeux VR et AR pour évoquer une réponse méridienne sensorielle autonome (ASMR) - une réponse physique (telle que des frissons dans la colonne vertébrale) à un stimulus auditif.

Bien que la science ne parvienne pas à déterminer s'il s'agit d'un phénomène réel ou d'un placebo, les battements binauraux sont omniprésents sur YouTube et la communauté ASMR est toujours aussi active.