双耳音频：带你进入沉浸式听觉体验
双耳音频：带你进入沉浸式听觉体验
双耳音频是一种模仿人们在现实生活中感知声音的技术。尽管环绕声和多声道系统已经存在很长时间，但双耳音频最近引起了人们的关注。令人惊讶的是，它只使用两个音频通道，但却创造了令人印象深刻的音量感，并不逊色于传统系统。
想象一下在电影院里，周围传来的声音会给你一种完全沉浸在电影情节中的感觉。声音设计师和电影制作人试图通过使用遍布整个剧院的多声道音响系统来创造这种效果。在大片中，准确地传达声音的运动尤为重要，这样观众才能感觉到自己处于动作的中心。
双耳音频使用最少数量的声源提供深度沉浸感。该技术的基本思想是利用人类通过两只耳朵感知世界的听觉特性，记录人们听到的声音。即使通过普通立体声耳机聆听，也能实现令人难以置信的真实感。与标准录音方法（其中声音由一个麦克风捕获并人为创建空间）不同，双耳音频使用两个麦克风，这使您不仅可以从侧面捕获声音，还可以从前面、后面、顶部和底部捕获声音。通常使用耳廓模型中内置麦克风的假人头进行录音。这可能看起来很不寻常，但结果可以让您在使用优质耳机聆听时创造出非常逼真的临场效果。
- 为什么使用耳机很重要？来自扬声器的声波会混合并扭曲效果，因此只有使用耳机才能实现精确的声音定位；
- 为什么两个麦克风不够用？为了达到完整的效果，需要考虑来自头部、身体和耳廓特征的声音反射，这被称为HRTF（头部相关传递函数）；
- 双耳音频用在什么地方？近年来，由于电脑游戏和VR技术的发展，人们对双耳音频的兴趣有所增加，这些技术需要深度沉浸在三维世界中。双耳音频还用于音乐、电影和YouTube上的特定流派。
音乐
双耳音频出现于19世纪末。当时，使用了一种名为Tetrophone的设备，可以通过电话在剧院和爱乐乐团聆听音乐会。大厅中的麦克风的位置可以产生临场感。Tetrophone很受欢迎，一直供应到1932年。
20世纪30年代，第一个带麦克风的人造头在荷兰埃因霍温飞利浦研究实验室诞生。该人体模型用于人耳感知声音的精确传输实验。1972年，Neumann发布了第一款商业模型KU 80，期望它将彻底改变录音技术。然而音响工程师依然无动于衷，继续使用熟悉的麦克风。
主要问题是假人的使用限制了录音和后期处理的可能性。传统的通道录音方法允许您使用具有所需方向性的麦克风，将其放置在最佳位置以捕获必要的声音并排除不必要的声音。假人只配备了全向电容式麦克风，这使得混音时很难利用乐器的空间。调整音量、均衡和压缩录音的各个元素几乎是不可能的，这对音响工程师来说是一个严重的问题。
尽管如此，一些音乐家仍在继续尝试3D声音。您可以在YouTube上找到实验性电子音乐的示例。地下丝绒乐团的卢·里德在他的个人专辑中使用了双耳录音，滚石乐队在专辑《闪点》中也使用了这种方法。
双耳音频因其能够传达现场表演的声音而在音乐行业中广受欢迎。与19世纪末一样，如今的3D声音最适合聆听音乐会，营造临场感。
电影
电影行业中双耳声音的历史甚至不如音乐行业中的令人印象深刻。电影通常是在公司里看的，安静的电影院里用耳机而不是扬声器的情况相当罕见。在家庭中，具有多个扬声器的音频系统（例如5.1和7.1）也很流行。在场景中使用带有橡胶头的假人也会带来困难。结果，双耳音频不仅难以录制和混音，而且受众也有限。
最近，出现了一些变化。森海塞尔发布了一部不同寻常的独立电影作为其专为双耳录音设计的耳机的宣传材料。尽管这部电影的艺术价值值得怀疑，但展示这种格式能力的尝试却值得注意。
《神秘博士》系列的创作者展示了一种更严肃的双耳音频方法。第十季第四集“Knock Knock”除了常规配乐外还使用了双耳配乐。该情节涉及一栋墙壁上藏着外星昆虫的房子，声音设计师可以创造出一种完全包围观众的效果，声音包括可怕的敲击声、吱吱作响的门声和呼啸的风声。节日影片也开始尝试环绕声。例如，Kickstarter资助的恐怖电影《Interior》就是使用双耳麦克风拍摄的，并获得了多个奖项。纪录片《盲目的信仰》就是利用这种效果来传达盲人主角的感受。
YouTube
如果我们谈论不太传统的视频录制类型，则ASMR视频中经常使用双耳音频。是的，在这些视频中，他们沙沙作响或窃窃私语。很多人看着他们放松身心，体验皮肤起鸡皮疙瘩的愉悦感。环绕声有助于更自然地传达这些沙沙声、耳语声和敲击声。
双耳音频可以将听众带到另一个环境。有许多爱好者记录大城市、不寻常的地方或现象的声音。例如，通过这种方式，您可以听到火箭发射的真实声音，而在常规视频广播中，这种声音仅表现为毫无表现力的噪音。
游戏和虚拟现实
尽管开发者经常在游戏的图形功能上展开竞争，但与玩家建立最牢固联系的却是声音。声音可以更好地传达情感和氛围，提供有关正在发生的事情的重要信息，有助于构建音景，扩展游戏世界，创造紧张感，甚至让玩家想象幕后的情况。此外，玩游戏通常需要使用耳机，更重要的是，这里可以使用人工创建的双耳音频。
在游戏中创建环绕声的主要困难是使其具有交互性。尽管传统的双耳录音和后期处理中的全景创建是不兼容的，但现代计算机有足够的能力在软件中模拟这种效果。所有音轨均使用传统方法录制和混合，然后特殊算法对其进行处理，通过虚拟耳廓模拟声音，同时考虑头部和身体的反射。这会增加处理器的负载，但可以让您享受双耳音频的所有优点，而没有其主要缺点。您可以在互联网上找到许多使用双耳音频的游戏。然而，值得强调的是这种格式在游戏玩法中发挥关键作用的游戏。例如，在潜行动作游戏《狙击精英4》中，准确确定射击或敌人对话的来源非常重要，因为正如您可能猜到的那样，主角是一名狙击手。而在《地狱之刃》这款游戏中，开发者更进一步：主角出现幻觉并听到脑海中的声音，在这里双耳音频不仅成为游戏工具，而且成为重要的艺术元素。
双耳声音是如何录制的
您不需要专门配备的录音室即可实现双耳录音所需的效果。秘密在于设备的正确放置，以便以人们听到的方式记录声音。通常，使用一对麦克风进行录音，将其安装在录音室的中央，与人头的高度相同。麦克风之间的距离几乎与耳朵之间的距离相同。这种布置允许麦克风以与听觉相同的方式捕获声波，营造出您自己位于录音室中心的印象。
随着双耳技术的发展，工程师、音响工程师和制造商发现，使用内置麦克风的假人（即所谓的“假人头”）可以获得最佳效果。随着时间的推移，这导致了专门设备的诞生——带有橡胶头和耳朵内置麦克风的假人。最初，此类系统仅由头部组成，但后来一些制造商添加了颈部和躯干，强调这是其设备的关键特征。这些创新并不是出于无聊，而是出于无聊。它们旨在通过使录音过程更加可视化来简化音响工程师的工作。录音室工程师不再担心声音如何到达听者的耳朵以及它在通过人体时会如何变化。这样一个假人录制的所有内容听起来就好像音响工程师本人站在录音室中央一样。
然而，尽管该技术很简单，但它也有其局限性。双耳音频创建专为“普通”听众设计的声音内容，而没有考虑到每个人的身体都是独一无二的。人们的头部大小、肩宽、颈部长度，甚至耳朵形状都不同。这些个体差异会显着影响声音的感知和双耳音频的可信度。两个人对同一个声音的感知可能完全不同：一个人可能会对独特的声音体验印象深刻，而另一个人可能会觉得整个技术毫无意义。
如何收听双耳音频
尽管存在多种录制双耳音频的方法，但只有一种方法可以回放——通过耳机。正是对耳机的需求以及我们听力的特殊性阻碍了这项技术在电影业和其他艺术形式中的传播。
人脑与听觉密切配合，共同轻松确定声源的位置及其距离。由于我们的耳朵彼此分开工作，因此声音先于另一只耳朵到达一只耳朵，这使得大脑能够准确确定声音的方向、强度及其位置。
试图用扬声器创造一种错觉是行不通的，因为大脑知道它们在哪里。信号几乎立即到达耳朵，我们很容易区分真实的声音和录制的声音。为了使双耳音频听起来自然且与现实世界没有区别，需要耳机将左右声道相互隔离。
对于电影院、音乐会场馆等娱乐场所来说，这成为一个严重的障碍。目前，商家还没有准备好为每个展厅配备足够数量的耳机。多通道音频系统更便宜，更耐用，坏的次数更少，并且在离开大厅时不可能不小心忘记归还它们。
那么为什么我们需要这样的音频呢？
尽管资金方面存在困难和不确定性，但双耳音频的优点大于缺点，鼓励工程师和开发人员继续改进该技术，使其更易于使用且更便宜。
首先，双耳音频提供了真正独特的体验：声音随着您移动，就像在现实生活中一样。现代进步使这项技术变得非常精确。您可以转动头部、坐下、站立、弯腰 - 耳机中的双耳音频听起来总是像在现实世界中一样。这使得听者可以真正被传送到另一个环境并保持在那里，无论移动如何。例如，最近发布的Waves Abbey Road Studio 3插件可以让您虚拟地发现自己置身于著名的Abbey Road录音室中，其中声音会根据您头部的位置而变化。
其次，该技术对于记录复杂的声音空间和音频信号特别有用。借助它，您可以以最自然的方式录制和再现森林、大海甚至交响乐团的声音。树木的声音和沙沙作响的树叶会显得三维，就好像您站在森林中央一样，而水声将如此逼真，让您感觉自己身处温暖的海滩或甲板上。一艘船。
双耳音频在ASMR（自主感觉经络反应）内容创作者中特别受欢迎，在视频中使用悦耳的声音来放松身心。YouTube上现在充斥着这样的视频，其中作者戳破泡沫包装、揉皱纸，甚至吃坚果然后用啤酒把它们冲下去。由于声音传输逼真，双耳音频非常适合此类视频。
将来，当双耳系统变得更加普遍且价格实惠时，这项技术可能会成为录制音乐和声音的新标准。尽管双耳音效可能不会取代电影院中的杜比环绕声系统，但它可能会成为家庭中的常见元素。听众将能够感觉自己站在录音室的中心，旁边是他们最喜欢的音乐家，沉浸在激烈的虚拟枪战中，或者在观看电影时穿越到其他世界。最重要的是，您所需要的只是一副耳机、您自己的耳朵和立体声系统。