Mono. Stereo. Dźwięk przestrzenny. Dźwięk przestrzenny. Dźwięk obuuszny. Słuchacz może doświadczać dźwięku na wiele różnych sposobów.

W tym poście przyjrzymy się wszystkim rzeczom związanym z binauralnym dźwiękiem; jak to działa, jaka jest różnica między dźwiękiem przestrzennym a binauralnym, jak tworzyć własne nagrania binauralne i nie tylko.

Załóż więc swoje ulubione słuchawki i podłącz się do dźwięku.

Definicja: Czym dokładnie jest dźwięk obuuszny?

Według Merriam-Webster prawdziwa definicja binaural to: of, relating to, or involving two or both ears.

Jeśli więc traktujesz to dosłownie, wszystko czego doświadczasz jest dźwiękiem obuusznym.

Dalsze zamieszanie wynika z faktu, że termin "binauralny" był używany jako chwyt marketingowy w latach 50. przez przemysł nagraniowy, gdy mówiono o dźwięku stereo. Technicznie rzecz biorąc, nie kłamali, ale niezależnie od tego, co myślisz o wielkich korporacjach, termin ten od tego czasu przeszedł do historii.

W dzisiejszych czasach, gdy ludzie mówią o dźwięku obuusznym, mają na myśli konkretny sposób nagrywania dźwięku, który naśladuje sposób, w jaki ludzkie uszy wychwytują fale dźwiękowe.

Korzystając z tej techniki, dźwięki są umieszczane w trzech wymiarach, zapewniając słuchaczowi w pełni wciągające wrażenia. Dźwięk binauralny umieszcza słuchacza w centrum miejsca nagrania, tworząc 360-stopniową bańkę dźwiękowej rozkoszy.

Jednak magia nie działa, jeśli dźwięk obuuszny jest odtwarzany przez głośniki. Aby uzyskać pełny efekt obuuszny, musisz nosić słuchawki stereo, w których lewy i prawy kanał audio są izolowane w taki sam sposób, jak w ludzkim słuchu.

Czy dźwięk obuuszny to nowa meta-rzecz?

Z pewnością nie. Na długo przed tym, jak Zuckerberg był nawet mrugnięciem okiem w oku swojego taty, francuski inżynier i wynalazca Clément Ader zbudował pierwsze urządzenie obuuszne pod koniec XIX wieku. Te pierwsze prymitywne eksperymenty z dźwiękiem obuusznym były wykorzystywane do transmisji przedstawień operowych i sztuk teatralnych za pośrednictwem systemu telefonicznego w Paryżu.

Rozmieszczenie mikrofonów wzdłuż sceny i specjalny zestaw słuchawkowy noszony przez abonentów odtworzyły dźwięk aktorów w polu stereo sceny.

Ze względu na wygórowane koszty sprzętu wymaganego do przechwytywania dźwięku binauralnego oraz konieczność noszenia pary słuchawek w celu odtworzenia efektu, dźwięk binauralny usunął się w cień.

Jednak w miarę jak technologia stawała się coraz tańsza, a korzystanie ze słuchawek stawało się coraz bardziej popularne, dźwięk binauralny zaczął powracać.

Czy dźwięk obuuszny to w zasadzie dźwięk przestrzenny w słuchawkach?

W świecie filmu i telewizji projektanci dźwięku i inżynierowie dźwięku używają dźwięku przestrzennego, aby umieścić publiczność w przestrzeni, przesyłając dźwięk przez głośniki umieszczone w różnych miejscach w pomieszczeniu lub teatrze.

Innymi słowy, dźwięk w miksie 5.1 został sztucznie umieszczony w przestrzeni, aby stworzyć wciągający efekt.

Z drugiej strony, dźwięk obuuszny jest nagrywany w taki sam sposób, w jaki dźwięki świata rzeczywistego są rejestrowane przez nasze dwoje uszu (więcej na ten temat później). Poza tym, potrzebuje tylko dwóch kanałów audio, aby stworzyć swoją magię.

Tak więc, w obuusznym doświadczeniu audio fale dźwiękowe są odtwarzane w taki sam sposób, w jaki zostały "usłyszane", a nie sztucznie umieszczone, aby nasz mózg mógł je zinterpretować.

Technologia dźwięku 360° w filmach, taka jak Dolby Atmos, wykorzystuje symulację obuuszną w celu dostosowania ścieżek dźwiękowych 360° do użytku w słuchawkach.

Jak działa dźwięk obuuszny?

Aby lepiej zrozumieć, jak działa dźwięk binauralny, musimy przyjrzeć się temu, jak ludzkie ucho rejestruje dźwięki.

Ludzki mózg jest w stanie zlokalizować dźwięki dochodzące z naszego otoczenia poprzez określenie różnicy w czasie pomiędzy dotarciem sygnału odpowiednio do lewego i prawego ucha. Nawet różnica milisekund wystarcza, aby stwierdzić, czy źródła dźwięku znajdują się po prawej czy lewej stronie.

Wykracza to jednak poza dwuwymiarową płaszczyznę tego, czy dźwięk znajduje się po naszej lewej czy prawej stronie. Jak zapewne już wiesz, ludzkie ucho składa się z kilku części, a ucho zewnętrzne (ta klapka z boku głowy) filtruje dźwięk w skomplikowany sposób ze względu na wszystkie fałdy i zakrzywione elementy, które sprawiają, że jest tak podobne do ucha.

Dzięki zaawansowanemu technologicznie systemowi natury jesteśmy w stanie rozpoznać, czy źródło dźwięku znajduje się przed nami, za nami, po lewej lub prawej stronie, nad nami lub pod nami. Z pewnością zgodzisz się, że jest to niezbędny mechanizm przetrwania.

Sprawę dodatkowo komplikuje fakt, że na nasz słuch wpływa rozmiar i kształt naszej głowy, efekt akustyczny zwany Head Related Transfer Function. Co więcej, nasze uszy są unikalne dla nas, więc żadne dwie osoby nie będą doświadczać dźwięku w taki sam sposób.

Biorąc pod uwagę złożoność ludzkiego systemu słuchowego, nie jest zaskoczeniem, że nie można po prostu wziąć dwóch mikrofonów i stworzyć nagrań obuusznych. Jednak dzięki pewnej wymyślnej technologii możliwe jest przechwytywanie dźwięku w taki sam sposób, w jaki odbieramy go w świecie rzeczywistym i odtworzenie wciągających wrażeń dźwiękowych.

Jak powstaje obuuszne nagranie audio?

Nagrywanie obuuszne polega na odtworzeniu sposobu, w jaki słyszymy fale dźwiękowe w prawdziwym życiu. Aby to zrobić, potrzebne są mikrofony obuuszne - w zasadzie para mikrofonów rozstawionych na szerokość głowy.

W rzeczywistości jeden z najbardziej szanowanych mikrofonów obuusznych, Neumann KU 100, wykorzystuje rzeczywistą atrapę głowy do obsługi mikrofonów.

Ale to nie wszystko. Pamiętasz, jak uszy zewnętrzne filtrują dźwięki, aby pomóc w uzyskaniu świadomości przestrzennej? Prawdziwy mikrofon obuuszny będzie musiał naśladować akustyczną funkcję przenoszenia związaną z głową, którą naturalnie wykonuje ludzka głowa. Można to osiągnąć za pomocą nausznych zestawów słuchawkowych lub wkładek dousznych.

Po skonfigurowaniu mikrofonu binauralnego w ten sposób można przechwytywać dźwięk w taki sam sposób, w jaki robią to nasze uszy, i nagrywać całość w prostym pliku stereo.

Jakich mikrofonów potrzebujesz do nagrywania obuusznego?

Kiedyś mikrofon binauralny kosztował małą fortunę. Obecnie można je nabyć za bardziej przystępną cenę (chyba że chcesz wydać mnóstwo gotówki). Oto kilka z nich do sprawdzenia.

Inteligentny zestaw słuchawkowy Sennheiser Ambeo

Ten zestaw słuchawkowy Sennheiser jest najbardziej przystępną cenowo opcją do tworzenia własnych nagrań obuusznych. Wyposażony jest w słuchawki, które pasują do ucha, podobnie jak aparaty słuchowe lub monitory douszne, w których znajdują się mikrofony dookólne do przechwytywania dźwięku obuusznego.

Wynikowy dźwięk może być przechwytywany przez smartfon, umożliwiając tworzenie filmów z nagraniem stereo z dźwiękiem 3D.

Obuuszny mikrofon Sonic Presence SP15 Pro

Słuchawki te wyglądają jak wkładki douszne, ale ponieważ zawierają małe mikrofony, wiszą nad uszami, a nie są w nich umieszczone.

Lewy i prawy kanał tego dwuusznego mikrofonu muszą być podłączone do interfejsu audio, aby przechwycić dźwięk. Model SP15C zakończony jest złączem USB-C, a nie XLR, co pozwala na bezpośrednie połączenie ze smartfonami i tabletami.

3Dio Sound FS Range

Wraz z serią FS od 3Dio wkraczamy na terytorium profesjonalistów. Formy w kształcie uszu pomagają wiernie odtworzyć źródła dźwięku, tak jakby były słyszane przez ludzkie uszy.

Rozmiar i możliwość montażu tych mikrofonów sprawia, że są one idealne dla kamerzystów lub inżynierów dźwięku, którzy chcą uchwycić dźwięk 3D. Ceny zaczynają się od 400 USD i sięgają aż do 2000 USD.

Neumann KU 100

Dziadek mikrofonów obuusznych, Neumann KU 100 zawiera dwie dookólne kapsuły pojemnościowe wbudowane w sztuczne "uszy" po obu stronach głowy manekina.

W ten sposób słuchacz może doświadczyć dźwięku tak, jakby słuchał go własnymi uszami w pozycji nagrywania.

Neumann KU był używany podczas występów na żywo przez Pittsburgh New Music Ensemble i jest ulubionym modelem słuchaczy słuchowisk radiowych BBC.

Jaka jest różnica między dźwiękiem obuusznym a przestrzennym?

Wyobraź sobie, że siedzisz na scenie otoczony przez czterech muzyków, tworzących cztery rogi otaczającego cię kwadratu. Wiolonczela może znajdować się z przodu po lewej stronie, klarnet z przodu po prawej stronie, gitara za tobą i po lewej stronie, a shaker (ponieważ wszyscy lubią perkusję) za tobą i po prawej stronie.

Jeśli nagrałbyś binauralne nagranie tego zestawu, brzmiałoby ono tak samo pod względem rozmieszczenia instrumentów.

Jeśli fizyczny użytkownik na scenie zmieniłby swoją pozycję odsłuchową, obracając głowę w lewo lub w prawo, rozmieszczenie instrumentów względem niego uległoby zmianie. Ale poruszanie się podczas słuchania nagrania binauralnego nie zmieni żadnego umiejscowienia dźwięku.

W dźwięku przestrzennym dźwięk porusza się jednak wraz z głową słuchacza. Jeśli więc powyższy przykład miałby miejsce w rzeczywistości wirtualnej, to po odwróceniu się w przeciwnym kierunku shaker i gitara znajdowałyby się teraz odpowiednio z przodu po lewej i prawej stronie.

Co to jest dudnienie różnicowe?

Jest to iluzja dźwiękowa, która powstaje, gdy dwie nieznacznie różniące się częstotliwości są wysyłane do każdego ucha, co skutkuje postrzeganiem nowej częstotliwości. Na przykład, jeśli wyślesz 440 Hz do lewego ucha i 450 Hz do prawego ucha, mózg zinterpretuje dudnienie obuuszne o częstotliwości 10 Hz.

Niektórzy twierdzą, że binaural beats mogą wpływać na sygnały elektryczne w mózgu i powodować różne stany pobudzenia emocjonalnego. Podobno aktywność mózgu dopasowuje się do częstotliwości dudnienia, zwiększając moc EEG i zapewniając liczne korzyści zdrowotne, takie jak pomoc w zmniejszeniu stresu i poprawie koncentracji.

Binaural beats są również często wykorzystywane w grach VR i AR do wywoływania autonomicznej sensorycznej reakcji meridianowej (ASMR) - fizycznej reakcji (takiej jak dreszcze w dół kręgosłupa) na bodziec słuchowy.

Podczas gdy nauka nie jest zdecydowana, czy jest to prawdziwe zjawisko, czy placebo, binaural beats są w całym YouTube, a społeczność ASMR wciąż rośnie w siłę.