La técnica de grabación biaural se basa en el principio de colocar micrófonos en la cabeza de un humano, o en una cabeza artificial.

La posición de los micrófonos está justo en el exterior de cada oreja o en la parte inferior cerca del tímpano. Cuando se reproduce la grabación y la escucha con auriculares, la imagen es muy similar a «estar allí».

Este artículo explica el uso de micrófonos biaurales (en lugar de una solución de cabeza artificial), por lo que la grabación de sonido biaural se realiza a la entrada del canal auditivo de una persona real.

 LA CABEZA AFECTA CÓMO ESCUCHAMOS


Expresamos la influencia física de la cabeza por la llamada Función de transferencia relacionada con la cabeza o HRTF para abreviar. Esta función de transferencia expresa cómo la cabeza, los oídos (y también el torso) afectan la transmisión de una señal acústica desde una fuente de sonido a los tímpanos. El tamaño y la forma de la cabeza, el tamaño y la forma de las orejas y la distancia entre las orejas contribuyen a filtrar la señal acústica antes de que llegue a los tímpanos.

Cuando el sonido proviene de delante de una persona, la influencia es simétrica, lo que significa que el sonido es el mismo en ambos oídos. Sin embargo, tan pronto como el sonido se mueve hacia uno de los lados, el sonido se vuelve diferente a medida que llega a cada oído. El nivel, la respuesta de frecuencia y el tiempo de llegada difieren. El lado de la cabeza más cercano a la fuente de sonido proporciona una reflexión que provoca una acumulación de presión en el rango de frecuencias medias. En el lado opuesto de la cabeza, se produce un efecto de sombreado en el mismo rango de frecuencia.

El HRTF está estrechamente relacionado con la forma individual de la cabeza humana. Por lo tanto, las grabaciones biaurales suenan mejor si se graban utilizando su HRTF personal. Sin embargo, en general, todos experimentan una envoltura mucho más alta del sonido circundante, aunque el HRTF no sea el suyo. Es por esto que vale la pena considerar la técnica de grabación biaural para muchos propósitos.

Se han realizado muchas investigaciones sobre el sonido biaural durante los últimos 30 años. Los investigadores de la Universidad de Aalborg, Dinamarca, realizaron estudios exhaustivos en los años 90 [1].

 

En la siguiente figura, se pueden ver dos conjuntos de curvas (HRTF). Cada curva representa un promedio de varios sujetos.

Las curvas de la izquierda se miden con un canal auditivo abierto.

Las curvas a la derecha muestran los HRTF de sujetos con el canal auditivo bloqueado.

Figura 1 HRTF de sujetos humanos, canal auditivo abierto y cerrado [1].

Usando un micrófono biaural estamos muy cerca del HRTF medido con un canal auditivo bloqueado (a la derecha).

 

 

PARTE PRÁCTICA

Sonidos de una Obra: Good for Nothing

Esta obra fue desarrollada por estudiantes de la Escuela Nacional de Artes Escénicas de Dinamarca.

Nanna-Karina Schleimann creó el diseño de sonido y composiciones musicales.

En la obra, el público se mueve entre los actores. Todo el espacio del teatro funciona como escenario y pequeños «incidentes» tienen lugar aquí y allá. Nanna eligió usar micrófonos biaurales para varios de los actores y transmitir las señales a la audiencia mediante el uso de receptores estéreo y auriculares. De esta manera, el público participa de la manera más íntima.

La música se interpretó y se mezcló en vivo en el escenario durante las actuaciones. Los fragmentos de sonido son grabaciones tomadas directamente de una actuación.

GRABACIÓN 1:
«GFN Alex»: un actor está hablando; otro actor está escuchando (usando los micrófonos biaurales). Durante esta escena, ambos metieron la cabeza en una caja de cartón. El público ahora también tiene la sensación de estar en esa caja.

https://soundcloud.com/dpamicrophones/gfn-alex

GRABACIÓN 2:
“Composición”: composición / efectos de sonido para una escena.

https://soundcloud.com/dpamicrophones/composition

GRABACIÓN 3:
«Pose Paranoia»: Composición / efectos de sonido para una escena.

https://soundcloud.com/dpamicrophones/pose-paranoia

 

Mezcla del sonido biaural

La técnica biaural está diseñada para la reproducción con auriculares. Si el sonido grabado biauralmente es reproducido por altavoces, se necesita alguna corrección. La corrección es básicamente un HRTF inverso. A medida que el HRTF cambia con la dirección, es complicado diseñar esta función invertida. Sin embargo, con un filtro simple se aproxima a la corrección ideal. La función del filtro es recrear el equilibrio tímbrico para que coincida con el timbre del sonido reproducido en los auriculares.Figura 2 Curva de filtro propuesta para la mezcla de grabaciones biaurales para la reproducción de altavoces.

En la figura 2, la curva de filtro que se muestra se crea aplicando el ecualizador paramétrico de Adobe Audition. La mayoría de los ecualizadores paramétricos pueden crear una curva como esta, o similar.

Configuraciones:
480 Hz Low shelf, Gain= +2 dB
4 kHz, Bell, Gain  = -11 dB, Q = 1
8 kHz,Bell, Gain = +8 dB, Q = 2
Master gain = 0 dB

Cuando se realiza una grabación biaural, simplemente agregue la ecualización a ambos canales para que  la grabación esté mejor adaptada para la reproducción de altavoces.

Los HRTF son individuales, por lo que es posible que deba usar compensaciones de filtro  diferentes de la que la que se muestra en la figura 2

A continuación la curva se graba en un espacio muy reverberante, por lo que el rango de sonido es bastante difuso. La fuente de sonido es ruido rosa reproducido por un altavoz. Un micrófono omnidireccional (DPA 4060) está grabando el sonido difuso en un punto durante un minuto. Luego, el micrófono omnidireccional es sustituido por una persona que usa un DPA 4560 y el sonido se graba (en dos canales) durante un minuto. Se lleva a cabo un análisis FFT ( FFT = 8K). Los espectros izquierdo y derecho de la grabación de los micros biaurales se promedian. Los datos espectrales medidos del omni se restan de los datos espectrales promediados de la grabación biaural. La curva muestra, más o menos, el efecto de la cabeza (en cuanto a frecuencia) cuando se encuentra en un campo de sonido difuso.

Poner el auricular en otra persona proporcionará un resultado ligeramente diferente.

 

Si está trabajando con la grabación de efectos de sonido, puede dejar la señal sin ecualizar hasta que la ponga en la mezcla, para mantener la señal lo más limpia posible durante el mayor tiempo posible. O puede aplicar una ecualización «menos agresiva» como shelving.

Esta es una curva de compensación «moderada», de -6 dB desde 2.2 kHz.

APLICACIONES

Hay muchas aplicaciones, donde la técnica biaural puede ofrecer nuevas experiencias desonido interesantes. Aquí hay algunos:

– Podcasting
Hablar o entrevistar con los micrófonos auriculares biaurales agrega una dimensión completamente nueva a los podcasts. El oyente experimentará el mundo circundante desde la perspectiva (acústica) del podcaster. Los grupos de debate proporcionarán mucha más resolución espacial e inteligibilidad en comparación con otras técnicas.

– Grabación de efectos de sonido
Los diseñadores de sonido siempre están buscando sonidos interesantes. En situaciones donde la grabación debe ser discreta (no se debe ver el micrófono), se puede utilizar una solución de auriculares biaurales. Una vez grabado, puede corregir el timbre para cumplir con el propósito.

La grabación biaural es lo más cercano que podemos llegar a lo real: experimentar lo que los oídos realmente escuchan.

– Manos libres, grabación activa
¿Qué tal grabar mientras bailas en el desfile de carnaval brasileño? ¿O grabar la cascada de Gullfoss en Islandia mientras siente el poder del agua que cae a su alrededor? Estos tipos de grabaciones orientadas a la acción son fáciles de hacer con auriculares biaurales. Permite a los usuarios capturar audio realista en prácticamente cualquier situación y lo hace discretamente.

– Analizando paisajes sonoros
Desde una perspectiva científica, los paisajes sonoros de ciudades, calles, parques, parques infantiles, mercados, etc. están sujetos a análisis. En un contexto ambiental, el paisaje sonoro nos ayuda a comprender la ecología acústica de un lugar. Podemos comenzar a entender cómo los sonidos interactúan entre sí. La aplicación de técnicas biaurales puede proporcionar una dimensión emocional a este tipo de análisis.

Sonido para la industria del juego.
La mayoría de los jugadores usan auriculares, lo que hace que esta sea la aplicación perfecta para grabaciones biaurales. Las grabaciones de escenas reales realizadas de esta manera se mezclan en la edición final, lo que brinda una experiencia de audio muy realista a través de auriculares.

– Sonido para AR / VR
El sonido para realidad virtual y realidad aumentada se basa en audio biaural. El sonido se capta usando la cabeza para los auriculares o quizás colocando los auriculares en un maniquí o cabeza artificial.

– Obras de teatro que incluyen narración biaural
El teatro moderno busca presentar obras de teatro a una audiencia de muchas maneras, a veces involucrando nuevas tecnologías. Cada vez más auriculares, dispositivos móviles, Bluetooth, Wi-Fi, captura de movimiento, sistemas de audio 3D, etc. encuentran su camino en el cine para proporcionar experiencias aumentadas.
Al equipar a los actores con micrófonos biaurales y al público con auriculares, se transporta la experiencia del público directamente al escenario. Se añaden nuevas dimensiones y puede convertirse en una experiencia muy íntima.

– Documentación de sistemas de sonido.
Los diseñadores de sonido, los ingenieros de sonido y los ingenieros de sistemas pueden beneficiarse al documentar el rendimiento de un sistema utilizando grabaciones biaurales. Al usar música de referencia (o ruido rosa) en su sistema PA / SR, un usuario puede moverse de una posición a otra, comentando la posición y la experiencia mientras graba toda la sesión.
Esto proporciona la opción de evaluar el rendimiento de un sistema de sonido dado en diferentes lugares.

– Evaluación acústica de salas de conciertos y música en vivo.

Al igual que probar el diseño de sonido de un lugar, los eventos que tienen lugar allí se pueden grabar de forma biaural. Una vez más, escuchar diferentes posiciones en una sala o en un estadio puede proporcionar muestras de sonido para la evaluación, y mejorar la grabación del evento.

– Grabando una banda
Los músicos pueden grabar la banda para tener una idea muy precisa de la sensación del conjunto, de cómo actúas y cómo te posicionas en la mezcla.

– Experimentos psico acústicos
En la investigación psico acústica, la aplicación de técnicas biaurales es bastante común. Las grabaciones biaurales pueden proporcionar muchos más detalles que otras técnicas.

– Exposición al sonido de los auriculares.
Las comparaciones de los auriculares (sobre el oído) se pueden hacer usando los micrófonos biaurales debajo de los cojines de los auriculares.

 

Artículo original

https://www.dpamicrophones.com/mic-university/binaural-recording-techniques

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