モノラル。ステレオ。サラウンド・サウンド。空間オーディオ。バイノーラルオーディオ。リスナーがオーディオを体験できる方法は実にさまざまだ。
この記事では、バイノーラル・オーディオの仕組み、空間オーディオとバイノーラル・オーディオの違い、バイノーラル録音の作り方など、バイノーラルに関するあらゆることをご紹介します。
お気に入りのヘッドホンをつけて、音のために有線接続しよう。
定義バイノーラルオーディオとは何か？
Merriam-Websterによると、バイノーラル（両耳）の本当の定義は、「2つまたは両方の耳の、それに関する、またはそれに関する」である。
つまり、文字通りの意味で言うなら、あなたが体験することはすべてバイノーラル・オーディオなのだ。
さらなる混乱は、「バイノーラル」という用語が1950年代に録音業界によってステレオ・オーディオについて語る際のマーケティング手法として使われたことに起因している。厳密には、彼らは嘘をついてはいなかったが、大企業に対するあなたの感情がどうであれ、この用語はそれ以降使われなくなった。
現在、バイノーラル・オーディオについて語られるとき、それは人間の耳が音波をとらえる方法を模倣した特定のオーディオ録音方法を指している。
このテクニックを使うことで、音が3次元に配置され、リスナーは完全に没入した体験をすることができる。バイノーラル・オーディオは、リスナーを録音場所の中心に配置し、360°の音の泡を作り出します。
しかし、バイノーラル・オーディオをスピーカーで再生すると、マジックは効かない。完全なバイノーラル効果を得るには、人間の聴覚と同じように左右の音声チャンネルが分離されたステレオヘッドホンを装着する必要があります。
バイノーラル・オーディオは新手のメタなのか？
そうではない。ザッカーバーグが彼のパパの目の輝きになるずっと前、フランスのエンジニアで発明家のクレマン・アデルは、19世紀後半に最初のバイノーラル装置を作った。バイノーラル・オーディオの最初の粗い実験は、オペラや演劇の上演をパリの電話システムで伝送するために使われた。
ステージに沿ってマイクを配置し、加入者が特別なヘッドセットを装着することで、ステージのステレオフィールドに俳優の音を再現した。
バイノーラル・オーディオをキャプチャーするのに必要な機材が法外な値段であることや、その効果を再現するためにヘッドホンを装着しなければならないという煩わしさから、バイノーラル・オーディオは陰に隠れてしまった。
しかし、技術が安くなり、ヘッドフォンの使用がますます普及するにつれて、バイノーラル・オーディオが復活し始めた。
バイノーラル・オーディオは基本的にヘッドホンでサラウンド・サウンド？
映画やテレビの世界では、サウンドデザイナーやサウンドエンジニアがサラウンドサウンドを使い、部屋や劇場の周囲のさまざまな場所に設置されたスピーカーから音声を送ることで、観客を空間の中に配置する。
つまり、5.1ミックスの音声は、没入感を生み出すために人工的に空間に配置されているのだ。
一方バイノーラル・オーディオは、現実世界の音が私たちの2つの耳で捉えられるのとほぼ同じ方法で録音される（これについては後で詳しく説明する）。そして、2つのオーディオ・チャンネルだけで魔法をかけることができるのです。
つまり、バイノーラル・オーディオ体験では、音波は私たちの脳が解釈できるように人工的に配置されるのではなく、「聞こえた」のと同じ方法で再生されるのだ。
ドルビーアトモスなどの映画用360°オーディオ技術は、バイノーラルシミュレーションを利用して360°サウンドトラックをヘッドフォンで使用できるようにする。
バイノーラル・オーディオはどのように機能するのか？
バイノーラル・オーディオがどのように機能するのかをよりよく理解するためには、人間の耳がどのように音を捉えるのかを見てみる必要がある。
人間の脳は、ある信号が左耳と右耳にそれぞれ到達する時間の違いを把握することで、周囲から聞こえてくる音の位置を特定することができる。ミリ秒の違いでも、音源が私たちの右側にあるのか左側にあるのかを判断するには十分なのだ。
しかしそれは、音が私たちの左側にあるか右側にあるかという二次元の平面を超えている。ご存知のように、人間の耳はいくつかの部分から構成されており、外耳（頭の横にあるひらひらした部分）は、ひだや曲がった部分があるため、複雑な方法で音をフィルタリングしている。
自然のハイテクシステムのおかげで、私たちは音源が自分の前方にあるのか、後方にあるのか、左右にあるのか、上方にあるのか、下方にあるのかを識別することができる。生存に必要不可欠なメカニズムであることは間違いない。
さらに複雑なのは、私たちの聴力は頭の大きさや形によって影響を受けるということです。これは頭部伝達関数と呼ばれる音響効果です。さらに、私たちの耳は人それぞれなので、同じように音を感じる人はいません。
人間の聴覚システムの複雑さを考えれば、2本のマイクを使ってバイノーラル録音ができないのは当然だ。しかし、いくつかの素晴らしい技術のおかげで、現実世界で私たちが知覚するのと同じ方法で音声をキャプチャし、没入型オーディオ体験を再現することが可能です。
バイノーラル録音はどのように行われるのか？
バイノーラル録音は、私たちが実生活でどのように音波を聞いているかを再現することで機能する。これを行うには、バイノーラル・マイクロフォンが必要である。
実際、最も広く評価されているバイノーラル・マイクロホンのひとつであるノイマンKU 100は、実際のダミーヘッドを使ってマイクをホスティングしている。
しかし、それだけではない。空間認識を助けるために外耳がどのように音をフィルターしているか覚えていますか？真のバイノーラルマイクロホンは、人間の頭部が自然に行う、頭部に関連した伝達関数音響の妙技を模倣する必要があります。これは、オーバーイヤーヘッドセットを使うか、耳の形をした型を使うことで実現できます。
バイノーラル・マイクをこのようにセットアップすれば、私たちの耳と同じように音を取り込み、そのすべてをシンプルなステレオ・ファイルに録音することができる。
バイノーラル録音に必要なマイクとは？
その昔、バイノーラル・マイクロフォンは、大金をはたいて購入したものだ。現在では、もっと手頃な出費で手に入れることができる（大金を使いたければ別だが）。いくつか紹介しよう。
ゼンハイザーAmbeoスマートヘッドセット
ゼンハイザーのこのヘッドセットは、バイノーラル録音を作成するための最も手頃なオプションです。補聴器やインイヤーモニターのように耳にフィットするバッドに、バイノーラルサウンドを収音するための無指向性マイクを内蔵しています。
得られた音声はスマートフォンでキャプチャーすることができ、3Dサウンドでステレオ録音されたビデオを作成することができる。
ソニックプレゼンスSP15プロバイノーラルマイクロホン
このヘッドフォンは耳かきのように見えるが、小さなマイクが内蔵されているため、耳の中に入れるのではなく、耳にかける。
このバイノーラル・マイクの左右チャンネルは、音声を取り込むためにオーディオ・インターフェースに接続する必要がある。SP15CモデルはXLRではなくUSB-C接続で終端するため、スマートフォンやタブレットと直接接続できる。
3DioサウンドFSレンジ
3DioのFSシリーズで、私たちはプロの領域に足を踏み入れた。人間の耳で聴いたような音源を忠実に再現する耳型モールド。
これらのマイクのサイズと取り付けやすさは、3Dサウンドをキャプチャしたいビデオグラファーやロケのサウンドエンジニアに理想的だ。価格帯は400ドルから始まり、最高2,000ドルまである。
ノイマン KU 100
バイノーラル・マイクの草分け的存在であるノイマンKU 100は、ダミーヘッドの両側にある人工の「耳」に2つの無指向性コンデンサー・カプセルを内蔵している。
こうすることで、リスナーは自分の耳でレコーディングポジションで聴いているかのような体験をすることができる。
ノイマンKUは、ピッツバーグ・ニューミュージック・アンサンブルのライブ・パフォーマンスで使用され、BBCのラジオドラマでも人気を博している。
バイノーラル・オーディオとスペーシャル・オーディオの違いは？
ステージで4人のミュージシャンに囲まれて座っている自分を想像してください。チェロはあなたの左前方に、クラリネットはあなたの右前方に、ギターはあなたの後方と左前方に、シェーカー（みんなパーカッションが好きだから）はあなたの後方と右前方にあるかもしれない。
このセットアップでバイノーラル録音をしても、楽器の配置という点では同じように聴こえるだろう。
ステージ上の物理的なあなたが、自分の頭を左右に回してリスニングポジションを変えれば、あなたに対する楽器の配置は変わるでしょう。しかし、バイノーラル録音を聴きながら動き回っても、音の配置は変わりません。
しかし、空間オーディオでは、オーディオはリスナーの頭に合わせて動きます。つまり、上記の例がバーチャルリアリティの中にあった場合、もしあなたが振り返って反対方向を向いたら、シェイカーとギターはそれぞれ左前方と右前方に位置することになります。
バイノーラル・ビートとは何か？
これは、わずかに異なる2つの周波数がそれぞれの耳に送られたときに生じるオーディオの錯覚で、その結果、新しい周波数が知覚される。例えば、左耳に440Hz、右耳に450Hzを送ると、脳は10Hzのバイノーラル・ビートを解釈する。
バイノーラル・ビートは脳の電気信号に影響を与え、さまざまな感情的興奮状態を引き起こすと主張する人もいる。伝えられるところによると、脳の活動がビートの周波数と一致することで、脳波のパワーが高まり、ストレスの軽減や集中力の向上など、多くの健康効果が得られるという。
バイノーラル・ビートはまた、自律感覚経絡反応（ASMR）-聴覚刺激に対する（背筋がゾクゾクするような）身体的反応-を呼び起こすために、VRやARゲームでよく使われる。
バイノーラル・ビートはYouTubeのあちこちにアップされ、ASMRのコミュニティはいまだ健在だ。
