Binaurální nahrávky

Binaurální nahrávky jsou záznamy binaurálního zvuku. 

schéma popisující rozdíl v přijímaném zvuku

Binaurální zvuk se vyznačuje tím, že rozdíl mezi frekvencemi na pravé a levé straně je maximálně 30 Hz. Pro názornou představu, když do levého ucha pouštíme tón s frekvencí 400 Hz a do pravého ucha pouštíme tón s frekvencí 410 Hz, má vzniklý binaurální tón frekvenci 10 Hz. [1]

Tato situace nastává prakticky kdykoliv něco slyšíme. Pokud máme například zdroj zvuku na pravé straně od hlavy, pravé ucho tento zvuk slyší intenzivněji než levé, a zároveň se zvuk k levému uchu dostane o krátkou chvíli později. A samozřejmě zvuk, který se odrazí od nějaké překážky (například zdi, nebo torza) je nejopožděnější. Těmto časovým rozdílům se říká ITD (interaural time differences). [2]

Všechny tyto malé frekvenční a časové rozdíly způsobují v naší hlavě iluzi prostoru. Při poslechu binaurálních nahrávek tak dokážeme lokalizovat jednotlivé zdroje zvuků, jako by byly kolem nás.

Smysl binaurálních nahrávek je co nejvěrněji napodobit lidské vnímání zvuku. K jejich vytvoření je tedy potřeba zohlednit mnoho faktorů, například velikost a tvar hlavy, zvukovodu, nosních a ústních dutin nebo vzájemnou vzdálenost uší. To vše transformuje slyšený zvuk: zesiluje nebo tlumí frekvence a vytváří časové rozdíly, jak již bylo zmíněno. Všechny tyto lidské faktory nazýváme HRTF (head-related transfer function).

Aby byly simulovány HRTF jevy, umístí se mikrofony do uší figuríny, která má tvar i hustotu lidské hlavy. Vzájemná vzdálenost mikrofonů je přibližně 18 cm, což je průměrná vzdálenost uší. Mikrofony zachycují a zpracovávají zvuk přesně tak, jak by ho slyšely lidské uši. K poslechu binaurálních nahrávek je nutné mít sluchátka.

HRTF data také tvoří hlavní rozdíl mezi binaurálními a stereofonními nahrávkami. Stereo totiž také pracuje s dvěma zdroji zvuku. Logicky tedy také dochází k mírnému rozdílu v čase a intenzitě nahraného zvuku. Nezohledňuje už ale lidské faktory. Ve výsledku tedy také tvoří iluzi prostoru, ne ale tak rozsáhle. Zároveň pokud posloucháte stereo z reproduktorů, dochází ke vzájemnému rušení zvuků z každého zdroje (poslech není tak kvalitní) a pokud posloucháte stereo se sluchátky, schází zmíněná HRTF data. V obou případech tak nemůže být dosaženo efektu trojrozměrného zvuku tak dobře jako s binaurálními nahrávkami. [2][3]

Mezi největší nevýhody binaurálních nahrávek patří těžká přenositelnost makety s mikrofony, a hlavně nemožnost poslouchat nahrávky bez sluchátek. 

Dále také nastává problém se samotným tvarem figuríny. Každá lidská hlava má totiž odlišné parametry a vzhledem k těmto rozmanitostem HRTF není možné vytvořit binaurální efekt kompatibilní s ušima každého člověka.

S tím souvisí další problematika týkající se témbrálního zabarvení (= změna barvy tónu nebo hlasu). Tento problém způsobuje nedostatečné nebo omezené množství HRTF dat a již zmíněná jedinečnost těchto dat pro každého člověka. Naše uši mají velmi složitý způsob, jak interpretovat zvuk. Proto každá menší změna ovlivňuje výsledný záznam.  

K potlačení témrálního zabarvení se tedy kromě co největšího množství HRTF dat někdy používá HRTF filtr. Ten ale vyžaduje masivní manipulaci se zvukem.