Mono. Stereo. Surroundgeluid. Ruimtelijke audio. Binaurale audio. Er zijn een heleboel verschillende manieren waarop audio door de luisteraar kan worden ervaren.

In deze post kijken we naar alles wat met binauraal te maken heeft; hoe het werkt, het verschil tussen ruimtelijke audio en binaurale audio, hoe je je eigen binaurale opnames kunt maken en nog veel meer.

Dus zet je favoriete koptelefoon op en ga voor geluid.

Definitie: Wat is binaurale audio precies?

Volgens Merriam-Webster is de ware definitie van binauraal: van, betrekking hebbend op, of betrekking hebbend op twee of beide oren.

Dus als je letterlijk letterlijk wordt, is alles wat je ervaart binaurale audio.

Verdere verwarring komt voort uit het feit dat de term 'binauraal' in de jaren 1950 als marketingtruc werd gebruikt door de opname-industrie om over stereo audio te praten. Technisch gezien logen ze niet, maar wat je ook denkt over grote bedrijven, de term is sindsdien niet meer weg te denken.

Als mensen tegenwoordig praten over binaurale audio, bedoelen ze een specifieke manier van audio opnemen die de manier nabootst waarop menselijke oren geluidsgolven opvangen.

Door gebruik te maken van deze techniek worden geluiden in drie dimensies geplaatst, waardoor de luisteraar een volledig meeslepende ervaring krijgt. Binaurale audio plaatst de luisteraar in het midden van de opnamelocatie en creëert zo een 360° bel van sonische lieflijkheid om van te genieten.

De magie werkt echter niet als binaurale audio via luidsprekers wordt afgespeeld. Om het volledige binaurale effect te krijgen, moet je een stereohoofdtelefoon dragen, waarbij de linker- en rechteraudiokanalen op dezelfde manier worden geïsoleerd als in het menselijk gehoor.

Is binaurale audio een nieuwerwets meta-ding?

Zeer zeker niet. Lang voordat Zuckerberg zelfs maar een twinkeling in zijn vaders oog was, bouwde de Franse ingenieur en uitvinder Clément Ader aan het eind van de 19e eeuw het eerste binaurale apparaat. Deze eerste ruwe experimenten met binaurale audio werden gebruikt om uitvoeringen van opera's en toneelstukken uit te zenden via een telefoonsysteem in Parijs.

Door de plaatsing van de microfoons langs het podium en de speciale koptelefoon die de deelnemers droegen, werd het geluid van de acteurs gereproduceerd in het stereoveld van het podium.

Vanwege de onbetaalbare kosten van de apparatuur die nodig is om binaurale audio op te nemen en de rompslomp van het dragen van een hoofdtelefoon om het effect te reproduceren, is binaurale audio in de schaduw blijven staan.

Toen de technologie echter goedkoper werd en het gebruik van hoofdtelefoons steeds populairder, begon binaurale audio een comeback te maken.

Is binaurale audio eigenlijk surround sound met een hoofdtelefoon?

In de wereld van film en televisie gebruiken geluidsontwerpers en geluidstechnici surround sound om het publiek in een ruimte te plaatsen door het geluid door luidsprekers te sturen die op verschillende plaatsen in de ruimte of het theater zijn geplaatst.

Met andere woorden, de audio in een 5.1 mix is kunstmatig in de ruimte geplaatst om het meeslepende effect te creëren.

Binaurale audio daarentegen wordt op dezelfde manier opgenomen als echte geluiden worden opgevangen door onze twee oren (waarover later meer). En het heeft maar twee audiokanalen nodig om te toveren.

In een binaurale audio-ervaring worden de geluidsgolven dus gereproduceerd op dezelfde manier waarop ze werden 'gehoord', in plaats van kunstmatig te worden geplaatst zodat onze hersenen ze kunnen interpreteren.

360° audiotechnologie voor films, zoals Dolby Atmos, maakt gebruik van binaurale simulatie om 360 soundtracks aan te passen voor gebruik in koptelefoons.

Hoe werkt binaurale audio?

Om beter te begrijpen hoe binaurale audio werkt, moeten we kijken naar hoe het menselijk oor geluiden opvangt.

Het menselijk brein is in staat om geluiden die van overal om ons heen komen te lokaliseren door het verschil in tijd te berekenen tussen het moment waarop een signaal respectievelijk bij ons linkeroor en rechteroor aankomt. Zelfs een verschil van een milliseconde is genoeg om te bepalen of geluidsbronnen zich rechts of links van ons bevinden.

Maar het gaat verder dan het tweedimensionale vlak van of een geluid links of rechts van ons is. Zoals je waarschijnlijk al weet bestaat het menselijk oor uit verschillende delen en het buitenoor (het flapoor aan de zijkant van je hoofd) filtert geluid op ingewikkelde manieren door alle plooien en krommingen die het zo oor-achtig maken.

Dankzij het high-tech systeem van de natuur kunnen we onderscheiden of een geluidsbron voor, achter, links of rechts, boven of onder ons is. Een essentieel overlevingsmechanisme, daar ben je het vast mee eens.

Wat de zaken nog ingewikkelder maakt, is dat ons gehoor wordt beïnvloed door de grootte en vorm van ons hoofd, een akoestisch effect dat de Head Related Transfer Function wordt genoemd. Bovendien zijn onze oren uniek voor ons, dus geen twee mensen ervaren geluid op dezelfde manier.

Gezien de complexiteit van het menselijke auditieve systeem is het geen verrassing dat je niet zomaar twee microfoons kunt nemen en binaurale opnames kunt maken. Maar dankzij wat geavanceerde technologie is het mogelijk om audio op te nemen op dezelfde manier als we het in de echte wereld waarnemen en de meeslepende audio-ervaring te recreëren.

Hoe wordt een binaurale geluidsopname gemaakt?

Binaurale opname werkt door na te bootsen hoe we geluidsgolven in het echt horen. Om dit te doen heb je een aantal binaurale microfoons nodig - in principe een paar microfoons die uit elkaar staan door de breedte van een hoofd.

Een van de meest gerespecteerde binaurale microfoons, de Neumann KU 100, gebruikt zelfs een echt dummyhoofd voor de microfoons.

Maar dat is nog niet alles. Weet je nog hoe de buitenoren geluiden filteren om te helpen bij het ruimtelijk bewustzijn? Een echte binaurale microfoon moet de akoestische tovenarij van de hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie nabootsen die het menselijk hoofd van nature doet. Dit kan worden bereikt door gebruik te maken van over-ear headsets of oorvormige mallen.

Als je eenmaal een binaurale microfoon op deze manier hebt ingesteld, kun je geluid opvangen op dezelfde manier als onze oren dat doen, en de hele shebang opnemen in een eenvoudig stereobestand.

Welke microfoons heb je nodig voor een binaurale opname?

Ooit kostte een binaurale microfoon een klein fortuin. Tegenwoordig kun je ze goedkoper krijgen (tenzij je heel veel geld wilt uitgeven). Hier zijn er een paar om uit te proberen.

De Sennheiser Ambeo Smart Headset

Deze headset van Sennheiser is de meest betaalbare optie om je eigen binaurale opnames te maken. De oordopjes passen over je oor, net als gehoorapparaten of in ear monitors, en bevatten omnidirectionele microfoons om binauraal geluid op te vangen.

De resulterende audio kan worden opgenomen door je smartphone, waardoor je video's kunt maken met een stereo-opname in 3D-geluid.

Sonic Presence SP15 Pro Binaurale Microfoon

Deze hoofdtelefoons zien eruit als oordopjes, maar omdat er kleine microfoons in zitten, hangen ze over je oren in plaats van erin.

De linker- en rechterkanalen van deze binaurale microfoon moeten worden aangesloten op een audio-interface om het geluid op te nemen. Het SP15C model heeft een USB-C aansluiting in plaats van een XLR, waardoor je direct verbinding kunt maken met smartphones en tablets.

3Dio Geluid FS Reeks

Met de FS-reeks van 3Dio begeven we ons in het pro-territorium. De oorvormige mallen helpen bij het natuurgetrouw nabootsen van geluidsbronnen alsof ze door menselijke oren zijn gehoord.

Het formaat en de montagemogelijkheden van deze microfoons maken ze ideaal voor videografen of geluidstechnici op locatie die 3D-geluid willen vastleggen. Het assortiment begint bij $400 en loopt op tot $2000.

De Neumann KU 100

De Neumann KU 100, de grootvader van de binaurale microfoons, heeft twee omnidirectionele condensatorcapsules die zijn ingebouwd in de kunstmatige 'oren' aan weerszijden van het dummyhoofd.

Op deze manier kan de luisteraar het geluid ervaren alsof hij met zijn eigen oren in de opnamepositie luistert.

De Neumann KU is live gebruikt door het Pittsburgh New Music Ensemble en is een favoriet bij BBC-radiodrama's.

Wat is het verschil tussen binaurale audio en ruimtelijke audio?

Stel je voor dat je op een podium zit, omringd door vier muzikanten die vier hoeken van een vierkant om je heen vormen. De cello zou links voor je kunnen staan, de klarinet rechts voor je, de gitaar achter je en links van je, en de shaker (omdat iedereen van percussie houdt) achter en rechts van je.

Als je een binaurale opname zou maken van deze opstelling, zou het hetzelfde klinken wat betreft de plaatsing van de instrumenten.

Als de fysieke jij op het podium je luisterpositie zou veranderen door je eigen hoofd naar links of rechts te draaien, zou de plaatsing van de instrumenten ten opzichte van jou veranderen. Maar als je je verplaatst terwijl je naar de binaurale opname luistert, verandert er niets aan de plaatsing van het geluid.

Bij ruimtelijke audio beweegt de audio echter mee met het hoofd van de luisteraar. Dus als het bovenstaande voorbeeld zich in virtual reality zou afspelen, zouden de shaker en gitaar nu respectievelijk linksvoor en rechtsvoor zijn als je je omdraait en de andere kant opkijkt.

Wat is een binauraal ritme?

Dit is een audio-illusie die ontstaat wanneer twee licht verschillende frequenties naar elk oor worden gestuurd, wat resulteert in een waargenomen nieuwe frequentie. Als je bijvoorbeeld 440Hz naar het linkeroor stuurt en 450Hz naar het rechteroor, dan interpreteren de hersenen een binaurale beat van 10Hz.

Sommigen beweren dat binaural beats de elektrische signalen in je hersenen kunnen beïnvloeden en verschillende toestanden van emotionele opwinding kunnen veroorzaken. Er wordt beweerd dat de activiteit van je hersenen overeenkomt met de frequentie van de beat om het EEG-vermogen te versterken en zo tal van voordelen voor je gezondheid te bieden, zoals het helpen verminderen van stress en het verbeteren van je concentratie.

Binaural beats worden ook vaak gebruikt in VR- en AR-games om een autonome sensorische meridiaanrespons (ASMR) op te roepen - een fysieke respons (zoals rillingen over je rug) op een auditieve stimulus.

Hoewel de wetenschap het er niet over eens is of dit een echt fenomeen is of een placebo, zijn binaural beats overal op YouTube te vinden en is de ASMR-gemeenschap nog steeds sterk in opkomst.