Mono. Stereo. Suono surround. Audio spaziale. Audio binaurale. Esiste un'infinità di modi diversi in cui l'audio può essere percepito dall'ascoltatore.

In questo post analizzeremo tutto ciò che riguarda il binaurale: come funziona, la differenza tra audio spaziale e audio binaurale, come realizzare le proprie registrazioni binaurali e altro ancora.

Quindi, indossate il vostro paio di cuffie preferite e fatevi guidare dal suono.

Definizione: Che cos'è esattamente l'audio binaurale?

Secondo Merriam-Webster, la vera definizione di binaurale è: di, relativo a, o che coinvolge due o entrambe le orecchie.

Quindi, se volete essere letteralmente letterali, tutto ciò che sperimentate è audio binaurale.

Un'ulteriore confusione deriva dal fatto che il termine "binaurale" è stato utilizzato negli anni '50 dall'industria discografica come stratagemma di marketing per parlare di audio stereo. Tecnicamente, non stavano mentendo, ma a prescindere dai vostri sentimenti nei confronti delle grandi aziende, il termine è passato di moda.

Oggi, quando si parla di audio binaurale, ci si riferisce a un modo specifico di registrare l'audio che imita il modo in cui le orecchie umane catturano le onde sonore.

Utilizzando questa tecnica, i suoni vengono collocati in tre dimensioni, offrendo all'ascoltatore un'esperienza completamente immersiva. L'audio binaurale colloca l'ascoltatore al centro del luogo di registrazione, creando una bolla di bellezza sonora a 360°.

Tuttavia, la magia non funziona se l'audio binaurale viene riprodotto tramite altoparlanti. Per ottenere l'effetto binaurale completo è necessario indossare cuffie stereo, in cui i canali audio destro e sinistro sono isolati nello stesso modo in cui lo sono nell'udito umano.

L'audio binaurale è una nuova cosa metafisica?

Certamente no. Molto prima che Zuckerberg fosse anche solo un barlume di occhio, l'ingegnere e inventore francese Clément Ader costruì il primo dispositivo binaurale alla fine del XIX secolo. Questi primi rudimentali esperimenti di audio binaurale furono utilizzati per trasmettere rappresentazioni di opere liriche e teatrali attraverso un sistema telefonico a Parigi.

Il posizionamento dei microfoni lungo il palco e le speciali cuffie indossate dagli abbonati hanno ricreato il suono degli attori nel campo stereo del palco.

A causa del costo proibitivo delle apparecchiature necessarie per catturare l'audio binaurale e della fatica di dover indossare un paio di cuffie per riprodurre l'effetto, l'audio binaurale si è ritirato nell'ombra.

Tuttavia, quando la tecnologia è diventata più economica e l'uso delle cuffie è diventato sempre più popolare, l'audio binaurale ha iniziato a tornare in auge.

L'audio binaurale è fondamentalmente un suono surround con le cuffie?

Nel mondo del cinema e della televisione, i progettisti del suono e i tecnici del suono utilizzano il suono surround per collocare il pubblico all'interno di uno spazio inviando l'audio attraverso altoparlanti posizionati in diversi punti della stanza o del teatro.

In altre parole, l'audio di un mix 5.1 è stato collocato artificialmente nello spazio per creare l'effetto immersivo.

L'audio binaurale, invece, viene registrato nello stesso modo in cui i suoni del mondo reale vengono catturati dalle nostre due orecchie (per saperne di più). Inoltre, ha bisogno di due soli canali audio per tessere la sua magia.

Quindi, in un'esperienza audio binaurale le onde sonore vengono riprodotte nello stesso modo in cui sono state "sentite", anziché essere collocate artificialmente per essere interpretate dal nostro cervello.

La tecnologia audio a 360° per i film, come Dolby Atmos, utilizza la simulazione binaurale per adattare le colonne sonore a 360 all'uso in cuffia.

Come funziona l'audio binaurale?

Per comprendere meglio il funzionamento dell'audio binaurale, dobbiamo analizzare il modo in cui l'orecchio umano cattura i suoni.

Il cervello umano è in grado di localizzare i suoni che provengono da tutto intorno a noi calcolando la differenza di tempo tra il momento in cui un segnale arriva all'orecchio sinistro e quello destro rispettivamente. Anche una differenza di un millisecondo è sufficiente per capire se le fonti sonore si trovano a destra o a sinistra di noi.

Ma va oltre il piano bidimensionale del suono a sinistra o a destra di noi. Come probabilmente già sapete, l'orecchio umano è composto da diverse parti, e l'orecchio esterno (la parte a sbalzo sul lato della testa) filtra i suoni in modi intricati grazie a tutte le pieghe e le curvature che lo rendono così simile a un orecchio.

Grazie al sistema high-tech della natura, siamo in grado di discernere se una fonte sonora si trova davanti, dietro, a destra o a sinistra, sopra o sotto di noi. Un meccanismo di sopravvivenza essenziale, ne converrete.

A complicare ulteriormente le cose c'è il fatto che il nostro udito è influenzato dalle dimensioni e dalla forma della nostra testa, un effetto acustico chiamato Head Related Transfer Function. Inoltre, le nostre orecchie sono uniche, quindi non ci sono due persone che percepiscono il suono allo stesso modo.

Data la complessità del sistema uditivo umano, non sorprende che non si possano prendere due microfoni e creare registrazioni binaurali. Ma grazie a una tecnologia sofisticata è possibile catturare l'audio nello stesso modo in cui lo percepiamo nel mondo reale e ricreare un'esperienza audio immersiva.

Come si realizza una registrazione audio binaurale?

La registrazione binaurale funziona replicando il modo in cui ascoltiamo le onde sonore nella vita reale. A tal fine, sono necessari dei microfoni binaurali, in pratica una coppia di microfoni distanziati dalla larghezza della testa.

Infatti, uno dei microfoni binaurali più apprezzati, il Neumann KU 100, utilizza una vera e propria testa di manichino per ospitare i microfoni.

Ma non è tutto. Ricordate come le orecchie esterne filtrano i suoni per aiutare la consapevolezza spaziale? Un vero microfono binaurale deve imitare la funzione di trasferimento acustico della testa umana. Per ottenere questo risultato si possono utilizzare cuffie over-ear o stampi a forma di orecchio.

Una volta impostato un microfono binaurale in questo modo, è possibile catturare il suono nello stesso modo in cui lo fanno le nostre orecchie e registrare il tutto in un semplice file stereo.

Quali microfoni sono necessari per una registrazione binaurale?

Una volta un microfono binaurale costava una piccola fortuna. Oggi è possibile ottenerli a un prezzo più accessibile (a meno che non vogliate spendere un sacco di soldi). Eccone alcuni da controllare.

Le cuffie intelligenti Sennheiser Ambeo

Queste cuffie di Sennheiser sono l'opzione più conveniente per creare registrazioni binaurali. Sono dotate di auricolari che si adattano all'orecchio, come gli apparecchi acustici o i monitor auricolari, e che ospitano microfoni omnidirezionali per catturare il suono binaurale.

L'audio risultante può essere catturato dallo smartphone, consentendo di creare video con una registrazione stereo in 3D.

Microfono binaurale Sonic Presence SP15 Pro

Queste cuffie hanno l'aspetto di auricolari, ma poiché ospitano i piccoli microfoni, sono appese alle anse invece di essere inserite al loro interno.

I canali destro e sinistro di questo microfono binaurale devono essere collegati a un'interfaccia audio per catturare il suono. Il modello SP15C termina con una connessione USB-C anziché XLR, consentendo di collegarsi direttamente a smartphone e tablet.

Gamma 3Dio Sound FS

Con la gamma FS di 3Dio entriamo nel territorio dei professionisti. Gli stampi a forma di orecchio aiutano a ricreare fedelmente le sorgenti sonore come se fossero ascoltate da orecchie umane.

Le dimensioni e la possibilità di montaggio di questi microfoni li rendono ideali per i videografi o i tecnici del suono che desiderano catturare il suono in 3D. La gamma parte da 400 dollari e arriva fino a 2.000 dollari.

Il Neumann KU 100

Il Neumann KU 100, il nonno dei microfoni binaurali, ospita due capsule a condensatore omnidirezionali integrate nelle "orecchie" artificiali su ciascun lato della testa del manichino.

In questo modo l'ascoltatore può sperimentare il suono come se stesse ascoltando con le proprie orecchie nella posizione di registrazione.

Il Neumann KU è stato utilizzato dal vivo dal Pittsburgh New Music Ensemble ed è uno dei preferiti dai radiodrammi della BBC.

Qual è la differenza tra audio binaurale e audio spaziale?

Immaginatevi seduti su un palco circondati da quattro musicisti, che formano i quattro angoli di un quadrato che vi circonda. Il violoncello potrebbe trovarsi davanti a voi a sinistra, il clarinetto davanti a voi a destra, la chitarra dietro di voi e alla vostra sinistra, e lo shaker (perché a tutti piacciono le percussioni) dietro e alla vostra destra.

Se si effettuasse una registrazione binaurale di questo set up, il suono sarebbe lo stesso in termini di posizionamento degli strumenti.

Se l'ascoltatore fisico sul palco cambiasse la sua posizione d'ascolto ruotando la testa a destra o a sinistra, il posizionamento degli strumenti rispetto a lui cambierebbe. Ma spostarsi mentre si ascolta la registrazione binaurale non cambierà il posizionamento del suono.

Nell'audio spaziale, invece, l'audio si muove con la testa dell'ascoltatore. Quindi, se l'esempio precedente si trovasse nella realtà virtuale, se ci si girasse e si affrontasse la direzione opposta, lo shaker e la chitarra si troverebbero rispettivamente davanti a sinistra e a destra.

Che cos'è un battito binaurale?

Si tratta di un'illusione audio che si ottiene quando due frequenze leggermente diverse vengono inviate a ciascun orecchio, dando luogo a una nuova frequenza percepita. Ad esempio, se si inviano 440 Hz all'orecchio sinistro e 450 Hz all'orecchio destro, il cervello interpreta un battito binaurale di 10 Hz.

Alcuni sostengono che i battiti binaurali possano influenzare i segnali elettrici del cervello e provocare vari stati di eccitazione emotiva. Si sostiene che l'attività cerebrale corrisponda alla frequenza del battito, aumentando la potenza dell'EEG e apportando numerosi benefici alla salute, come la riduzione dello stress e il miglioramento della concentrazione.

I battiti binaurali sono spesso utilizzati anche nei giochi VR e AR per evocare una risposta autonoma dei meridiani sensoriali (ASMR), ovvero una risposta fisica (come un brivido lungo la schiena) a uno stimolo uditivo.

Sebbene la scienza sia indecisa se si tratti di un fenomeno reale o di un placebo, i battiti binaurali sono presenti su YouTube e la comunità ASMR è ancora forte.