Mono. Estéreo. Som surround. Áudio espacial. Áudio binaural. Há uma série de formas diferentes de o ouvinte sentir o áudio.

Neste post, vamos analisar tudo o que é binaural; como funciona, a diferença entre áudio espacial e áudio binaural, como fazer as suas próprias gravações binaurais e muito mais.

Por isso, ponha o seu par de auscultadores preferido e ligue-se ao som.

Definição: O que é exatamente o áudio binaural?

De acordo com o Merriam-Webster, a verdadeira definição de binaural é: de, relacionado com, ou envolvendo dois ou ambos os ouvidos.

Por isso, se estivermos a ser literalmente literais, tudo o que experimentamos é áudio binaural.

Outra confusão resulta do facto de o termo "binaural" ter sido utilizado como uma manobra de marketing na década de 1950 pela indústria discográfica quando se referia ao áudio estéreo. Tecnicamente, não estavam a mentir, mas independentemente dos seus sentimentos em relação às grandes empresas, o termo já passou.

Atualmente, quando as pessoas falam de áudio binaural, estão a referir-se a uma forma específica de gravar áudio que imita a forma como os ouvidos humanos captam as ondas sonoras.

Ao utilizar esta técnica, os sons são colocados em três dimensões, proporcionando ao ouvinte uma experiência totalmente envolvente. O áudio binaural coloca o ouvinte no centro do local de gravação, criando uma bolha de 360° de beleza sónica para ele desfrutar.

No entanto, a magia não funciona se o áudio binaural for reproduzido em colunas. Para obter o efeito binaural completo, é necessário utilizar auscultadores estéreo, em que os canais de áudio esquerdo e direito estão isolados da mesma forma que na audição humana.

O áudio binaural é uma meta-coisa nova?

De certeza que não. Muito antes de Zuckerberg ser sequer um brilho nos olhos do seu pai, o engenheiro e inventor francês Clément Ader construiu o primeiro dispositivo binaural no final do século XIX. Estas primeiras experiências grosseiras de áudio binaural foram utilizadas para transmitir espectáculos de óperas e peças de teatro através de um sistema telefónico em Paris.

A colocação dos microfones ao longo do palco e os auscultadores especiais usados pelos subscritores recriaram o som dos actores no campo estéreo do palco.

Devido ao custo proibitivo do equipamento necessário para captar o áudio binaural e à dificuldade de ter de usar um par de auscultadores para reproduzir o efeito, o áudio binaural foi retirado para a sombra.

No entanto, à medida que a tecnologia se tornou mais barata e a utilização de auscultadores se tornou cada vez mais popular, o áudio binaural começou a regressar.

O áudio binaural é basicamente som surround com auscultadores?

No mundo do cinema e da televisão, os designers e engenheiros de som utilizam o som surround para situar o público num espaço, enviando o áudio através de altifalantes colocados em diferentes locais da sala ou do teatro.

Por outras palavras, o áudio de uma mistura 5.1 foi artificialmente colocado no espaço para criar o efeito de imersão.

O áudio binaural, por outro lado, é gravado da mesma forma que os sons do mundo real são captados pelos nossos dois ouvidos (mais sobre isso adiante). Isso, e só precisa de dois canais de áudio para fazer a sua magia.

Assim, numa experiência de áudio binaural, as ondas sonoras estão a ser reproduzidas da mesma forma que foram "ouvidas", em vez de serem colocadas artificialmente para o nosso cérebro interpretar.

A tecnologia de áudio de 360° para filmes, como a Dolby Atmos, utiliza a simulação binaural para adaptar bandas sonoras de 360° para utilização em auscultadores.

Como funciona o áudio binaural?

Para compreender melhor o funcionamento do áudio binaural, temos de analisar a forma como o ouvido humano capta os sons.

O cérebro humano é capaz de localizar os sons que vêm de todos os lados, percebendo a diferença de tempo entre o momento em que um sinal chega ao nosso ouvido esquerdo e ao nosso ouvido direito, respetivamente. Mesmo uma diferença de um milissegundo é suficiente para saber se as fontes sonoras estão localizadas à nossa direita ou à nossa esquerda.

Mas vai para além do plano bidimensional de saber se um som está à esquerda ou à direita de nós. Como provavelmente já sabe, o ouvido humano é composto por várias partes, e o ouvido externo (a parte que se abre de lado na sua cabeça) filtra o som de formas complexas devido a todas as dobras e partes curvas que o tornam tão parecido com um ouvido.

Graças ao sistema de alta tecnologia da natureza, somos capazes de discernir se uma fonte de som está à frente, atrás, à esquerda ou à direita, acima ou abaixo de nós. Um mecanismo de sobrevivência essencial, estou certo de que concordarás.

O que torna as coisas ainda mais complicadas é que a nossa audição é afetada pelo tamanho e forma da nossa cabeça, um efeito acústico chamado Função de Transferência Relacionada com a Cabeça. Para além disso, os nossos ouvidos são únicos, pelo que não há duas pessoas que sintam o som da mesma forma.

Dada a complexidade do sistema auditivo humano, não é de surpreender que não seja possível pegar em dois microfones e criar gravações binaurais. Mas graças a alguma tecnologia sofisticada, é possível captar áudio da mesma forma que o percepcionamos no mundo real e recriar a experiência de áudio imersiva.

Como é feita uma gravação de áudio binaural?

A gravação binaural funciona replicando a forma como ouvimos as ondas sonoras na vida real. Para tal, são necessários microfones binaurais - basicamente, um par de microfones separados pela largura de uma cabeça.

Na verdade, um dos microfones binaurais mais respeitados, o KU 100 da Neumann, utiliza uma cabeça de manequim real para alojar os microfones.

Mas isso não é tudo. Lembra-se de como os ouvidos externos filtram os sons para ajudar na perceção espacial? Um verdadeiro microfone binaural terá de imitar a magia acústica da função de transferência relacionada com a cabeça que a cabeça humana faz naturalmente. Isto pode ser conseguido através da utilização de auscultadores sobre os ouvidos ou de moldes em forma de orelha.

Assim que tiver um microfone binaural configurado desta forma, pode captar o som da mesma forma que os nossos ouvidos o fazem e gravar tudo num simples ficheiro estéreo.

Que microfones são necessários para uma gravação binaural?

Antigamente, um microfone binaural custava uma pequena fortuna. Hoje em dia, é possível obtê-los por um preço mais acessível (a não ser que queira gastar rios de dinheiro). Aqui estão alguns para ver.

Os auscultadores inteligentes Sennheiser Ambeo

Este auricular da Sennheiser é a opção mais económica para criar as suas próprias gravações binaurais. Inclui botões que se encaixam na orelha, tal como os aparelhos auditivos ou monitores auriculares, que alojam microfones omnidireccionais para captar o som binaural.

O áudio resultante pode ser captado pelo seu smartphone, permitindo-lhe criar vídeos com uma gravação estéreo em som 3D.

Microfone binaural Sonic Presence SP15 Pro

Estes auscultadores assemelham-se a auriculares, mas como alojam os pequenos microfones, ficam pendurados nas orelhas em vez de serem colocados dentro delas.

Os canais esquerdo e direito deste microfone binaural têm de ser ligados a uma interface de áudio para captar o som. O modelo SP15C termina numa ligação USB-C em vez de XLR, permitindo-lhe ligar-se diretamente a smartphones e tablets.

Gama 3Dio Sound FS

Com a gama FS da 3Dio, estamos a entrar no território profissional. Os moldes em forma de orelha ajudam a recriar fielmente as fontes de som como se fossem ouvidas por ouvidos humanos.

O tamanho e a capacidade de montagem destes microfones tornam-nos ideais para videógrafos ou engenheiros de som de locais que pretendam captar som 3D. A gama começa nos 400 dólares e vai até aos 2.000 dólares.

O KU 100 da Neumann

O avô dos microfones binaurais, o KU 100 da Neumann, possui duas cápsulas de condensador omnidireccionais integradas nos "ouvidos" artificiais de cada lado da cabeça do manequim.

Desta forma, o ouvinte pode experimentar o som como se estivesse a ouvir com os seus próprios ouvidos na posição de gravação.

O Neumann KU foi utilizado em actuações ao vivo pelo Pittsburgh New Music Ensemble e é um dos favoritos dos dramas de rádio da BBC.

Qual é a diferença entre o áudio binaural e o áudio espacial?

Imagine-se sentado num palco rodeado por quatro músicos, formando quatro cantos de um quadrado à sua volta. O violoncelo pode estar à sua esquerda, o clarinete à sua direita, a guitarra atrás de si e à sua esquerda e o shaker (porque toda a gente gosta de percussão) atrás e à sua direita.

Se fizesse uma gravação binaural desta configuração, o som seria o mesmo em termos de colocação de instrumentos.

Se o utilizador físico no palco mudasse a sua posição de audição, rodando a sua própria cabeça para a esquerda ou para a direita, a colocação dos instrumentos em relação a si mudaria. Mas mover-se enquanto ouve a gravação binaural não altera a colocação do som.

No entanto, no áudio espacial, o áudio move-se com a cabeça do ouvinte. Assim, se o exemplo acima fosse em realidade virtual, se se virasse e estivesse virado para a direção oposta, o shaker e a guitarra estariam agora à frente, à esquerda e à direita, respetivamente.

O que é uma batida binaural?

Esta é uma ilusão de áudio que resulta quando duas frequências ligeiramente diferentes são enviadas para cada ouvido, resultando numa nova frequência percepcionada. Por exemplo, se enviar 440Hz para o ouvido esquerdo e 450Hz para o ouvido direito, o cérebro interpretará uma batida binaural de 10Hz.

Há quem afirme que as batidas binaurais podem afetar os sinais eléctricos do cérebro e provocar vários estados de excitação emocional. Alegadamente, a sua atividade cerebral corresponde à frequência da batida para aumentar a potência do EEG e proporcionar inúmeros benefícios para a saúde, como ajudar a reduzir o stress e melhorar a concentração.

As batidas binaurais são também frequentemente utilizadas em jogos de realidade virtual e de realidade aumentada para evocar uma resposta meridiana sensorial autónoma (ASMR) - uma resposta física (como um arrepio na espinha) a um estímulo auditivo.

Embora a ciência esteja indecisa sobre se se trata de um fenómeno real ou de um placebo, as batidas binaurais estão por todo o YouTube e a comunidade ASMR continua forte.