Войти
Микрофон Neumann KU100, используемый для записи бинаурального звука 
Бинауральная запись - это метод записи звук, в котором используются два микрофона, организованные с целью создания 3-D стереозвука для слушателя, который действительно находится в зал с исполнителями или инструментами. Этот эффект часто создается с использованием техники, известной как «фиксация головы », при которой голова манекена снабжена микрофоном в каждом ухе. Бинауральная запись предназначена для воспроизведения через наушники и не транслируется должным образом через стереодинамики. Эта идея трехмерной или «внутренней» формы звука также превратилась в полезное развитие технологий во многих вещах, таких как стетоскопы, создающие «внутреннюю» акустику, и фильмы IMAX, способные создавать трехмерный акустический опыт.
Термин «бинауральный» часто путают как синоним слова «стерео », отчасти из-за систематического неправильного использования в середине 1950-х годов звукозаписывающей промышленностью, как маркетинговое модное слово. Обычные стереозаписи не учитывают естественное расстояние между ушами или «тень » головы и ушей, поскольку эти вещи происходят естественным образом, когда человек слушает, генерируя свои собственные ITD (межуральное время различия) и ILD (межуровневые различия). Поскольку перекрестные помехи динамика с обычным стереозвуком мешают бинауральному воспроизведению (т. Е. Потому, что звук из динамика каждого канала слышен обоими ушами, а не только ухом на соответствующей стороне, как в случае с наушниками), требуются любые наушники., или перекрестные помехи требуется подавление сигналов, предназначенных для громкоговорителей, таких как Ambiophonics. Для прослушивания с использованием обычного стереофонического динамика или MP3-плееров фиктивная голова без ушной раковины может быть предпочтительнее для квазибинауральной записи, такой как сферический микрофон или амбиофон. Как правило, для истинных бинауральных результатов цепочка системы аудиозаписи и воспроизведения, от микрофона до мозга слушателя, должна содержать один и только один набор ушных раковин (желательно собственных) и одну тень от головы.
При простом методе записи два микрофона размещаются на расстоянии 18 см (7 дюймов) друг от друга. Этот метод не приведет к созданию настоящей бинауральной записи. Расстояние и размещение примерно соответствуют положению слуховых проходов среднего человека, но это еще не все, что нужно. Более сложные методы существуют в предварительно упакованных формах. Типичное бинауральное записывающее устройство имеет два установленных высококачественных микрофона в макете головы, вставленные в ушные формы формы для полного захвата всех настроек звуковой частоты (известные как передаточные функции, связанные с головой (HRTF) в психоакустическое исследовательское сообщество), которые возникают естественным образом, когда звук обволакивает человеческую голову и "формируется" формой внешнего и внутреннего уха. Нейман KU-81 и KU-100 - наиболее часто используемые бинауральные пакеты, особенно музыкантами. Упрощенная версия бинауральных записей может быть достигнута с помощью микрофонов с разделительный элемент, например Jecklin Disk. Не все реплики, необходимые для точной локализации источников звука, могут быть сохранены таким образом, но он также хорошо работает для воспроизведения через громкоговоритель.
В конце 1960-х годов Aiwa и Sony предлагали наушники с парой микрофонов, закрепленных на оголовье на высоте примерно двух дюймов над ушами. Это позволяло делать псевдобинауральные записи.
Миниатюрные бинауральные микрофоны «в ухе» или «около уха» можно подключить к портативной цифровой аудиокассете (DAT) или записывающему устройству MiniDisc, что позволяет отказаться от фиктивной головы за счет использования собственной головы рекордера. Первые бинауральные микрофоны с зажимом, использующие собственную голову рекордера, были предложены Sennheiser в 1974 году. Первые бинауральные микрофоны с зажимом, использующие собственную голову рекордера, были предложены Core Sound LLC в 1989 году. В 1999 году были предложены внутриканальные бинауральные микрофоны, в которых использовалась голова рекордера. Roland Corporation также предлагает набор внутриканальных бинауральных микрофонов CS-10EM.
Техника бинауральной перезаписи проста, но пока еще недостаточно изучена. Он следует тем же принципам Worldizing, техники, используемой звукорежиссерами фильмов, при которой звук воспроизводится через громкоговоритель в реальном месте, а затем перезаписывается, принимая вместе с собой все аспекты и характеристики окружающей среды реального мира.
Использование пространства для управления звуком с последующей его перезаписью уже много лет осуществляется с помощью эхо-камер в студиях звукозаписи. В 1959 году Ирвинг Таунсенд широко использовал эхо-камеру в процессе пост-продакшена альбома Майлза Дэвиса 1959 года Kind of Blue. "[эффект эхо-камеры на Kind of Blue] просто немного приятен. На 30-й улице линия была проведена от микшерного пульта вниз в бетонную подвальную комнату с низким потолком - размером примерно 12 на 15 футов - где мы установили динамик и хороший всенаправленный микрофон ».
При бинауральной перезаписи бинауральный микрофон используется для записи контента, воспроизводимого через многоканальную акустическую систему. Таким образом, бинауральная голова или микрофон теоретически записывают то, как люди будут слышать многоканальный контент. Саундтрек к фильму, например, будет записан бинауральным микрофоном со всеми сигналами окружающей среды данного места, а также реверберациями, включая те, которые обычно создаются человеческим торсом (при условии, что используется модель HATS). Этот метод, как, например, некоторые бинауральные записи, сделанные с помощью модели Neumann KU100 или HATS, может воспроизводить убедительный 3D-звук.
Существует распространенная проблема, когда слушатели просто не могут понять бинауральные записи и в большинстве случаев не могут услышать ощущение экстернализации. Однако эта проблема характерна для всех бинауральных записей и не является локализованной проблемой для перезаписи.
Ключевые составляющие, вызывающие трехмерный стереоэффект: синхронизация, громкость и тембр. Звук из левого уха сначала попадает в левое ухо, а через микросекунды - в правое ухо. Голова заглушает звук, делая звук громче для левого уха, чем для правого. Голова и другие части тела отклоняют звук, изменяя частотный спектр звука на своем пути с левой стороны на правую. Человеческий мозг интерпретирует эти различия и автоматически вызывает ощущение определенного места для звука у слушающего человека. Есть некоторые сложности при воспроизведении бинауральных записей через наушники. Звук, который улавливается микрофоном, помещенным в ушной канал или на входе в него, имеет частотный спектр, который сильно отличается от того, который улавливается отдельно стоящим микрофоном. Функция переноса головы в диффузном поле (HRTF), то есть частотная характеристика барабанной перепонки, усредненная для звуков, исходящих со всех возможных направлений, довольно гротескна, с пиками и падениями, превышающими 10 дБ. Частоты примерно от 2 кГц до 5 кГц, в частности, сильно усиливаются по сравнению с представлением в свободном поле.
В январе 2012 года НИОКР BBC работали вместе с BBC Radio 4 для производства бинауральной постановки Private Peaceful, книги Майкла Морпурго. 88-минутная инсценировка воспроизводила акустическую систему 5.1 и имела 4 варианта. В начале каждой вариации слушатель будет слышать серию тестовых сигналов, позволяющих выбрать, какая версия дает слушателю наилучшие пространственные ощущения. Делая это, BBC RD согласились с тем, что успех бинаурального воспроизведения будет варьироваться, и поэтому предоставили разные миксы на основе разных наборов данных HRTF. К выпуску Private Peaceful прилагался опрос, который просили заполнить всех слушателей. Он задавал вопросы об успехе бинаурального воспроизведения у слушателей и о том, какой вариант (1-4) слушатель считает наиболее успешным.
Во время интервью с Крисом Пайком из отдела исследований и разработок BBC в сентябре 2012 года Пайк заявил, что «вы можете получить хорошее пространственное впечатление, но тембральная окраска часто является проблемой». Проблема окраски тембров упоминается в большом количестве исследований пространственного улучшения и иногда рассматривается как результат неправильного использования или недостаточного количества данных HRTF при воспроизведении бинаурального звука, например, или того факта, что конечный пользователь просто не будет отвечать хорошо для собранных данных HRTF. Фрэнсис Рамси заявляет в статье 2011 года: «И вообще, чья это голова?» что «плохо реализованные HRTF могут привести к плохому тембровому качеству, плохой экстернализации и множеству других нежелательных результатов». Корректность данных HRTF - ключевой момент в достижении успеха конечного продукта, и, возможно, если сделать данные HRTF как можно более обширными, будет меньше места для ошибок, таких как проблемы с тембром. HRTF, используемые для Private Peaceful, были разработаны путем измерения импульсных откликов в комнате с реверберацией, сделано так, чтобы уловить ощущение пространства, но они не очень внешние, и есть очевидные проблемы с тембром, как указал Пайк.
Джуха Меримаа из исследовательских лабораторий Sennheiser в Калифорнии обсуждает использование фильтров HRTF и эквалайзера для уменьшения тембральных проблем в своей статье, озаглавленной «Модификация фильтров HRTF для уменьшения тембральных эффектов в бинауральном синтезе, часть 2: отдельные HRTF» (2010). Его исследование показало, что использование фильтров HRTF для уменьшения проблем с тембром не влияет на пространственную локализацию, ранее достигнутую с использованием данных при тестировании на группе слушателей. Это объясняет, что существуют способы уменьшить влияние проблем с тембром звука на звук, который был обработан с данными HRTF, но это означает дальнейшее эквалайзерное управление звуком. Если этот путь будет исследован дальше, исследователи должны будут быть довольны тем фактом, что звуком манипулируют в больших количествах для достижения большего ощущения пространственного восприятия, и что эти дальнейшие манипуляции вызовут необратимые изменения звука, что-то создатели контента могут быть недовольны. Необходимо будет учитывать, какой объем манипуляций уместен и в какой степени, если таковые имеются, это повлияет на опыт конечных пользователей. Важно учитывать комнату, в которой были собраны данные BRIR и HRTF, поскольку разные комнаты будут влияют на конечные результаты.
При записи серии данных HRTF для распространения может быть выполнено только ограниченное количество измерений, и конечным пользователям придется найти для себя наилучшие результаты. Конечно, лучшими данными HRTF для любых людей будет информация, которая будет собираться из их собственной ушной раковины, а не то, в чем в настоящее время принимают участие создатели контента для мобильных приложений. Из-за этого проблемы с тембром могут быть неизбежны при использовании неличного Данные HRTF или попытки распространить любой звук, на который уже повлияли пространственные манипуляции. Возможно, наиболее реальным путем к повышению пространственной осведомленности в звуке является изучение возможностей отслеживания головы или других методов сбора данных HRTF на стороне пользователя.
Наушники, которые используют потребители, неизбежно повлияют на конечный результат. Проблема, связанная с использованием наушников, - это широкий диапазон качества наушников потребительского уровня. Многие mp3-плееры и планшеты традиционно поставляются с малобюджетными наушниками, и это может вызвать проблемы с пространственно улучшенным звуком.
Идеальные условия прослушивания, скорее всего, будут достигнуты с наушниками, сконструированными и откалиброванными так, чтобы давать как можно более ровную частотную характеристику, чтобы уменьшить окрашивание звука, который слушает пользователь. В большинстве случаев это не казалось достаточной проблемой для конечных пользователей, чтобы вкладывать средства в наушники, которые позволят им слышать звук именно так, как задумал создатель контента, и вместо этого будут продолжать использовать наушники в комплекте, а в некоторых случаях вкладывать средства в наушники, одобренные и брендированные определенными артистами. Как обсуждалось ранее, существуют проблемы с тембральными эффектами, присутствующими при использовании данных BRIR и HRTF для создания пространственно улучшенного звука, методы, используемые Крисом Пайком и BBC RD. В результате возникли проблемы с тембром, и поэтому этот метод еще не может быть успешным способом создания пространственно улучшенного звука для наушников, но эти проблемы с тембром также возникают при выборе наушников. «[Разве проблемы с тембром, вызванные использованием данных BRIR и HRFT] хуже, чем разница между некоторыми дешевыми наушниками, которые вы получаете с mp3-плеером, и некоторыми хорошими наушниками Sennheisers».
Бинауральный микрофон Neumann KU100 Neumann KU100 - фиктивный головной микрофон, используемый для записи в бинауральном стерео. «Он напоминает человеческую голову и имеет два микрофонных капсюля, встроенных в уши». Neumann - это широко используемый бинауральный микрофон, функции которого используются группами исследований и разработок BBC.
KEMAR был первоначально изобретен в сотрудничестве с аудиологической промышленностью для использования в развитии слуховых аппаратов и до сих пор является стандартом де-факто для этой отрасли, однако с тех пор использование KEMAR распространился во множество других отраслей, таких как: телекоммуникации, проверка средств защиты слуха, разработка автомобилей и т. д. "KEMAR разработан на основе обширных статистических исследований, чтобы максимально приблизить к средним человеческим измерениям. Модель KEMAR также является единственным микрофоном в этом списке показать модель туловища. Отражения туловища были замечены как значительный вклад в создание успешной бинауральной записи.
Разработаны для использования в - электроакустические испытания на месте, например, на телефонных трубках, гарнитурах, устройствах аудиоконференции, микрофонах, наушниках, слуховых аппаратах и средствах защиты слуха. Подобно модели GRAS HATS, это моделирование головы и торса. латоры (HATS), разработанные для максимально точного воспроизведения человеческого слуха.
Имитатор головы и торса Brüel Kjr (HATS) Представленные в 1989 году, CSB были первым набором миниатюрных бинауральных микрофонов с клипсой. Они все еще производятся сегодня, тридцать лет спустя, вместе с комплектом микрофонов Low Cost Binaural (LCB) и комплектом микрофонов High End Binaural (HEB) с использованием капсул серии DPA 4060. Они используют собственную голову и уши пользователя, поэтому HRTF является правильным, в отличие от бинауральных голов, которые используют общую ушную раковину, голову и плечи.
Бинауральные микрофоны серии 3Dio оснащены двумя силиконовыми ушными формами (ушными раковинами), разделенными на 19 см (близкое к среднему расстоянию между ушами). Внутри ушей размещаются микрофоны: от Primo EM172 в моделях Free Space и Free Space XLR до DPA 4060 в модели Pro II. Линейка 3Dio значительно дешевле, чем, например, Neumann KU100, и поэтому используется больше на потребительском уровне. Основное отличие моделей 3Dio от KEMAR или KU100 - отсутствие модели головы. 3Dio полностью полагается на использование форм ушной раковины для достижения бинаурального эффекта от стереозаписи.
Kaan - самодельный бинауральный микрофон для звукооператора. Это 3D-печатная модель, усредняющая слуховой проход человека для усреднения резонансной частоты, присущей каждому человеку. Благодаря форм-фактору и весу он упрощает выборку условий, которые в противном случае было бы сложнее использовать с другими микрофонами, а также с АЦП и записывающими устройствами.
Микрофоны размещаются точно на барабанной перепонке, используя Primo EM 172, и 235 мм - это среднее расстояние от мочки до мочки уха. Сигмовидная форма в канале Каан в большей степени восполняет отсутствующую голову.
Носимый стереомикрофон-вкладыш, используемый как наушники, помещаемый в ушную раковину человека. Этот микрофон использует ушную раковину пользователя для создания бинаурального эффекта.
ZiBionic One - бинауральный микрофон для записи ASMR. Конкретные формы и размеры бинаурального записывающего устройства «влияют на поведение - такое как поглощение, передача, отражение, интерференция - акустических волн». Подобно 3Dio, ZiBionic не имеет модели головы, но его тень головы и форма тела были изогнуты таким образом, что техника записи ASMR (источник звука ближнего действия, например шепот) может быть обнаружена более эффективно с двумя капсулами внутри уха. профильные микрофоны.
Hooke Verse - это относительно новое бинауральное устройство, которое представляет собой носимый набор микрофонов в ухе, который подключается к записывающим устройствам, использующим Bluetooth, с записью без потерь. Разработанный кодек позволяет пользователю записывать аудио вместе с видео. Кроме того, в устройстве используются ветрозащитные экраны микрофонов, чтобы снизить шум ветра, что является распространенной проблемой для носимых устройств и смартфонов. «Производители смартфонов сталкиваются с двойной проблемой шума ветра. Не только турбулентность присутствует в воздушном потоке в целом, но и прямоугольная форма смартфона создает вокруг себя крошечные водовороты».
Для чрезвычайно реалистичных записей необходимо наличие ушного прохода, чтобы уловить давление, которое ощущалось бы барабанными перепонками слушателя, если бы они присутствовали во время записи. В этом типе бинауральных микрофонов капсюль микрофона размещается в конце ушного канала, где находится настоящая барабанная перепонка. Добавление слухового прохода позволяет избежать искажения волны давления, которое всегда присутствует при изменении геометрических граничных условий. Фактически, размещение капсулы микрофона у входа в канал создает твердую преграду (саму капсулу) там, где должно быть отверстие (ушной канал), таким образом локально искажая звуковое давление, регистрируемое капсулой. Добавление ушного канала к геометрии микрофона позволяет избежать этого искажения, обеспечивая более реалистичный тон и локализацию распознавания записанных звуков. Примерами микрофонов этого типа являются HATS Type 5128 и GRAS KB5000, а также доступно очень мало, но гораздо менее дорогих решений для самостоятельного изготовления.
История бинауральной записи восходит к 1881 году. Первое бинауральное устройство, Théâtrophone, представляло собой набор углеродных телефонных микрофонов, установленных вдоль переднего края Opera Garnier. Сигнал отправлялся абонентам через систему phone и требовал, чтобы они носили специальные наушники с крошечными динамиками на каждое ухо.
Новизна сошла на нет, и особого интереса к технологии не наблюдалось до тех пор, пока примерно через сорок лет спустя коннектикутская радиостанция начала транслировать бинауральные шоу. Стерео радио еще не было реализовано, поэтому станция фактически транслировала левый канал на одной частоте, а правый канал - на второй. Тогда слушателям придется иметь два радио и подключать правый и левый наушники своих наушников к каждому радио. Естественно, расходы на владение двумя радиоприемниками в то время были слишком велики для широкой аудитории, и снова бинауральные технологии исчезли в безвестности.
В 1978 году Лу Рид выпустил первую коммерческую бинауральную поп-пластинку, Street Hassle, комбинацию концертных и студийных записей.
Бинауральная музыка. остался в тени из-за дорогостоящего специализированного оборудования, необходимого для качественной записи, и необходимости наушников для надлежащего воспроизведения. В частности, до появления Walkman большинство потребителей считали наушники неудобством и интересовались только записями, которые можно было слушать на домашней стереосистеме или в автомобиле. Наконец, типы вещей, которые могут быть записаны, обычно не имеют высокой рыночной стоимости. Студийные записи мало что выиграют от использования бинауральной установки, помимо естественной перекрестной подачи, поскольку пространственное качество студии не будет очень динамичным и интересным. Интересны записи живых оркестровых выступлений, а также записи окружающих звуков города, природы и других подобных тем.
В современную эпоху наблюдается возрождение интереса к стереозвуку, отчасти из-за широкой доступности наушников, более дешевых методов записи и общего возросшего коммерческого интереса к аудиотехнологии 360 °.
Интернет-сообщество ASMR - еще одно движение, широко использующее бинауральные записи.
Распространение Dolby Atmos и других технологий звуковых фильмов на 360 ° в отношении коммерческих развлечений привело к росту популярности использования бинаурального моделирования. Это сделано с целью полной адаптации звуковой дорожки 360 ° для наушников и наушников. Пользователи могут якобы смотреть фильмы и музыку в формате 360 ° с захватывающим объемным звуком, который остается неизменным, несмотря на использование всего двух динамиков гарнитуры. Примечательно, что любой полноценный многоканальный саундтрек на 360 ° автоматически преобразуется в симулированный бинауральный звук при прослушивании в наушниках.
В 2013 году Дэвид Читтадини вместе с Эндрю Хиллзом использовали методы и технологии бинауральной записи в австралийском короткометражном фильме Слепой пассажир. 29 августа 2013 г. и 31 августа 2013 г. они записали The Metropolitan Orchestra с использованием бинауральной техники записи, первую запись оркестра в Австралии с использованием бинауральной техники записи.
В 2017 году Теория ниндзя использовала бинауральные методы записи для видеоигры Hellblade: Senua's Sacrifice. Это было сделано, чтобы погрузить игрока в образ мышления персонажа, Сенуа, которая страдает психозом и слышит голоса в своей голове.
В 2020 году британский режиссер Николас Кули выпустил короткометражный фильм Зеркало заднего вида, который стал первым бинауральным звуковым фильмом, который был показан на платформе видео по запросу (Prime Video ).
 | На Викискладе есть материалы, связанные с бинауральными записями. |
 | Найдите бинауральную запись в Wiktionary, бесплатном словаре. |
