L’audio 8D, cos’è e come funziona

Audio 8D

Ciao benvenuto nel mio blog. In questo articolo voglio approfondire l’audio 8D.

Nel momento in cui scrivo diverse persone mi hanno segnalato questi brani che sono dotati di una spazialità incredibile, dove il suono ti gira intorno e tu sei al centro della scena sonora.

E’ sicuramente un effetto interessante, coinvolgente e molto d’impatto. Siamo però sicuri che sia una rivelazione? Una cosa appena scoperta?

Purtroppo non è così, la tecnica è ben nota ai fonici, sound-designer e i sound engineer di tutto il mondo da tempo. Si chiama audio binaurale ed una semplice applicazione dei principi di percezione sonora alle sorgenti del brano.

Ci sono due aspetti che valgono la pena di essere approfonditi. In questo articolo approfondisco il messaggio specifico e tutte le implicazioni che esso comporta. Infatti questo messaggio temo che sia stato creato ai fini di farsi pubblicità gratuita. Però voglio sfruttare l’occasione per approfondire la tematica e il funzionamento di questa ben conosciuta tipologia di ascolto.

Analizziamo questo tipo di ascolto. Nel caso tu non sappia come funziona la nostra percezione stereofonica ne ho parlato in questo articolo; di cui ti consiglio la lettura per capire completamente i concetti di cui tratto.

Audio 8D cos’è in realtà

L’audio 8D è il nome commerciale usato su internet per canzoni binaurali. Si tratta di una comprovata tecnologia in uso da decenni ambito della registrazione sonora.

Come spesso accade in ambito audio ci si riferisce a questa tecnologia con diversi nomi, giusto per non fare confusione. Quindi l’audio 8D è sinonimo di: audio binaurale, ambisonico, audio 3D, olofonia e chi più ne ha più ne metta. Anche se con nomi diversi queste tecnologie permettono tutte di fare l’effetto tridimensionale, aggiungendo la profondità alla classica stereofonia.

L’audio binaurale

L’audio binaurale è a tutti gli effetti un formato audio stereofonico; non dissimile a un normalissimo file stereo con cui noi ascoltiamo la musica. Infatti la differenza tra un file audio stereofonico e uno binaurale non è nella tipologia di file, ma ben sì nell’informazione che esso contiene.

Come abbiamo visto nell’articolo sulla stereofonia il nostro orecchio altera il suono che riceve in maniera radicale. Tramite la sua forma interagisce con il suono amplificando o attenuando alcune frequenze, distorcendo delle fasi di altre in base alla direzione del suono. Il suono interagisce anche con la testa, venendo modificato anche da essa.

L’audio stereofonico classico non ha nessuna informazione al suo interno riguardante l’interazione tra il suono e il nostro orecchio. L’audio 8D invece porta impresse le informazioni dell’interazione del suono con orecchie e testa direttamente nel suono del file. Il nostro cervello identificherà le informazioni impresse sul file audio come aggiunte dal nostro orecchio. Com’è abbastanza intuitivo pensare, questo effetto si ottiene solo in cuffia. L’effetto è molto più definito se usiamo delle cuffie in ear bypassando il nostro padiglione esterno rispetto a delle cuffie circumaurali.

Differenza tra audio 8D e sterofonia

Quello che cambia da un file stereo a un file audio 8D è il punto di ascolto. Ovvero la posizione destinata all’ascoltatore del file,che per causa di forza maggiore deve essere decisa a priori in fase di mix.

Facciamo un esempio per capire meglio il concetto:

Paragoniamo il nostro file audio ad uno spettacolo teatrale. Nel paragone il brano contenuto nel file è la scena che gli attori stanno recitando.

In un comune file stereo l’ascoltatore corrisponde allo spettatore in prima fila. Il punto di ascolto è solitamente posto in posizione frontale alla scena sonora, in centro dove può cogliere tutto nel suo insieme.

In un file binaurale l’ascoltatore vede la scena dal centro del palco. Egli è messo al centro della scena sonora, vede quello che gli succede tutto in torno a lui e non solo frontalmente.

HRTF

La HRTF (Head Relatet Transform Function – la funzione di trasferimento correlata alla testa) è quella funzione matematica che descrive le variazioni dei suoni percepiti delle due orecchie in base al punto di provenienza. In pratica è un complesso calcolo matematico che permette di riprodurre le differenze di fase, contenuto armonico e di ampiezza del suono in base al posizionamento della sorgente rispetto alla testa.

Come viene fatto un audio 8D?

immagine audio 8D

Non è lo scopo di questo articolo creare un tutorial su come creare un file binaurale, ma trovo interessante vedere a grandi linee le tecniche che vengono usate per raggiungere lo scopo.

Esistono 2 tecniche per aggiungere sterefonia in cuffia. La prima ad essere inventata e costosa consiste nel registrare direttamente il file audio in tale formato. Viene comunemente chiamata registrazione binaurale. Per fare ciò si usano dei microfoni particolari, a forma di testa. Questi microfoni riescono introdurre tutte le distorsioni e differenze necessarie tra i due segnali.

La seconda tecnica consiste nel ricreare l’ascolto tridimensionale a partire da delle comuni registrazioni. Per ottenere questo effetto si usano software apposta. la quantità di fattori che permettono di raggiungere il risultato è talmente alta è complessa che sarebbe impossibile tutti i parametri necessari manualmente. Ancora più difficile sarebbe poter fare muovere questi suoni nella stereofonia automatizzando tutti i parametri necessari contemporanemante.

Registrazioni binaurali

Manichini per registrazioni audio 8D in camera aneicoica, vestito e con le cuffie
Manichino per la registrazione Binaurale in una camera anecoica con le cuffie

Come già accennato per ottenere questo risultato è necessario usare microfoni apposta, in grado di ricostruire le esatte peculiarità del nostro apparato uditivo. Sono molto cari, è molto settoriali quindi non hanno avuto grossa diffusione. Un esempio è il Neumann KU100. Esistono altri microfoni che vengono inseriti nelle orecchie di una persona reale per sfruttarne i padiglioni auricolari e la testa. In questo modo ricreano l’effetto della percezione di un singolo individuo. Probabilmente però quest’ultimi sono più utilizzati per creare suoni in ambito video o videogiochi. In ambito discografico sono poco diffusi.

Neumann 100 KU per la registrazione 8D
Neumann 100 KU, microfono per registrazioni ambisoniche

Esistono delle tecniche che potremo definire semi binaurali. In queste tecniche viene inserito un apposito divisore di forma simile a quello della testa tra due microfoni. Lo scopo di questo divisore è quello di introdurre un mascheramento delle frequenze analogo a quello della nostra testa. Con questa tecnica si riescono a creare dei suoni da una spazialità molto ben definita. Ne giova la spazialità orizzontale, meno quella verticale e la percezione avanti/dietro che sono legate all’orecchio esterno. Infatti con queste tecniche non si riesce a riprodurre il suono che arriva da dietro; Ma onestamente non è mai stato un interesse rilevante avere il suono dietro la nostra testa per l’industria discografica.

Software di decodifca HRTF

ATK Ambisonic Toolkit per la codifica binaurale
ATK Ambisonic Toolkit

Non è strettamente necessario che il file sia direttamente registrato in maniera binaurale. Esistono infatti software in grado di riprodurre le distorsioni che ci permettono di identificare la direzione del suono. Sono anni che vengono prodotti tali software.

Ad esempio il Wave Arts Panorama. anche nei pacchetti Wawes sono presenti parecchi plugin dedicati ha questa tecnologia: Waves Brauer Motion, Waves 360 Ambisonics Tools. Alcuni di questi plugin necessitano di usare 4 canali per codificare il segnale. Probabilmente 2 canali saranno usati per il suono Frontale destro e sinistro, mentre due per i suoni posteriori destro e sinistro. Poi sistemi di coding ed encoding si occuperanno di scrivere le informazioni direttamente sul file LR per ascoltare la spazialità del suono. Nel caso che funzionassero su un normale file LR è semplicemente perchè al loro interno vengono creati i canali necessari autonomamente.

Nel caso tu usi Reaper o super collider potresti essere interessato a usare il The Ambisonic Toolkit. In oltre è disponibile il plugin della Resonance Audio che è l’encoder usato da google quando si caricano dei brani in formato audio 8D nativo su youtube.

Esistono anche dei siti internet che ti permettono di caricare i file audio e di ottenere un file binaurale. Tutta via questi siti lavorano partendo da un file LR quindi il lavoro che svolgono sul file sarà molto approssimativo. Una volta sommati insieme i suoni dei vari strumenti del brano saranno un unica informazione. Anche usando sistemi di splitting del segnale molto elaborati, non potranno più essere divisi nei suoni originali. Da questo ne deriva una maggiore approssimazione, audio di scarsa qualità e perdita di dati.

Esistono quindi solo due modi seri di creare questo effetto:

  • direttamente in fase di registrazione tramite gli appositi microfoni,
  • durante il mix andando a posizionare le sorgenti nella stereofonia manualmente.

Evitate di usare i siti.

I contro dell’audio 8D

L’audio 8D pur essendo un esperienza sicuramente molto immersiva ha dei contro abbastanza rilevanti. Se pur essendo conosciuta da anni questa tecnologia viene rilegata a una nicchia di appassionati un motivo c’è.

Problemi di ascolto

I problemi di questo ascolto sono legati sia alla sua modalità di fruizione che all’aspetto commerciale. Infatti la magia dell’audio 8D svanisce subito tolte le cuffie. Questa tecnologia necessità che lo spettatore sia messo in centro perfetto degli ascolti, senza influenza di suoni esterni. Questa condizione è possibile solo con le cuffie. Una volta tolte le cuffie torna a lavorare il nostro orecchio esterno, il risultato è semplicemente una informazione doppia, o addirittura contrastante, sulla direzionalità che il nostro cervello non riesce ad elaborare. Quindi il risultato varia dallo strano al brutto da sentire senza aggiungere nulla d’interessante.

Problemi di tipo commerciale

Il motivo commerciale è che richiede un mix a parte, e i mix costano tempo e denaro per le case produttrici. Un file in codifica binaurale può essere ascoltato (magari non in maniera completamente piacevole) in stereofonia, ma in monofonia il risultato è semplicemente disastroso. Le distorsioni di fase che vengono usate per costruire l’effetto possono avere dei risultati di svuotamento di intere aree dello spettro audio. A livello professionale la mono-compatibilità è fondamentale, il suono deve funzionare in maniera decente anche in mono; molti apparecchi di diffusione infatti sono monofonici ancora.

Problemi di differenze percettive

Un terzo problema è l’universalità del file. L’orecchio esterno è leggermente diverso da individuo a individuo, così come le spalle e la corporatura. Se pur l’effetto non svanisce del tutto non si riesce a ricostruire una direzionalità che vale per tutti gli individui.

Pur essendo ascoltato da un individuo con corporatura e conformazione dell’orecchio simile l’effetto non sarà mai preciso. Il grado di precisione che si riesce ad ottenere è abbastanza accurato da non fare sparire del tutto l’effetto; ma non così accurato da renderlo identico al mondo reale.

L’effetto che crea quindi non riesce a ricreare perfettamente l’ascolto del mondo esterno. Sopratutto per il piano verticale e per il piano posteriore le differenze individuali sono molto importanti; di conseguenza la localizzazione in queste posizioni sarà meno precisa di un ascolto reale.

Mi rendo conto che si tratta di dettagli, ma a livello ingegneristico le piccole differenze contano.

conclusioni

Essendo codificato in un file LR contenente cancellazioni e inversioni di fase importanti, questa codifica deve essere usata solo per file sentiti in cuffie. Una volta tolte le cuffie svanisce pure la “magia” . Svanendo l’effetto viene a mancare anche l’interesse per questo tipo di file; l’unica cosa che rimane sono solo grossi problemi di fase usati per creare questa spazialità estrema.

Il nuovo modo di usufruire la musica è sicuramente propizio per allargare la nicchia di questo particolare codifica; l’ascolto in cuffia e su canali di streaming effettivamente è il terreno fertile per un audio con codifica binaurale. Dobbiamo fare una ulteriore analisi. Sono sono almeno 2 decenni che abbiamo a disposizione cuffie in ear di discreta qualità. In tutto questo tempo non si è mai sentita la necessità di usare massicciamente questa codifica. Il motivo è proprio negli svantaggi di cui ho parlato precedentemente.

Spero che questa sovraesposizione mediatica che ha l’audio 8D in questo momento possa in un futuro creare un mercato specializzato per questo tipo di ascolto. Ma il prodotto deve essere preparato in maniera tale da essere usufruito solo in cuffia, preparando diverse versioni per il mercato tradizionale. Quando si produce un file audio per una vasta diffusione la mono-compatibilità dovrebbe essere un requisito fondamentale. Anche se il mercato mira a vendere sempre più a prodotti stereo ci sono molti prodotti che sono venduti mono, su cui questo tipo di file diventa inascoltabile.

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