Care este diferența dintre sunetul stereo și surround? Ce este sunetul surround? Percepția umană a sunetului

Surround - sunet surround

Cât timp a existat înregistrarea sunetului, atât ascultătorii, cât și proiectanții de echipamente au avut o dorință inextingubilă de a face sunetul înregistrat și apoi reprodus cât mai asemănător cu originalul. Ce nu fac dezvoltatorii audio pentru a se apropia de ideal: combate zgomotul, minimiza distorsiunile, extinde frecvența și intervalele dinamice ale elementelor căii de înregistrare-transmisie-redare semnal sonor. Și, printre altele, se străduiesc să forțeze câmpul sonor creat de sistemele acustice să transmită ascultătorului informații despre direcția surselor de sunet și despre proprietățile acustice ale încăperii în care a fost făcută înregistrarea.

La prima etapă a dezvoltării sale, înregistrarea sunetului și difuzarea radio au fost monofonice. Sunetul provenit din difuzor era de nerecunoscut de sunetul live al unei săli de concert: un echilibru distorsionat între diverse instrumente muzicale, un timbru distorsionat și, cel mai important, o spațialitate complet pierdută. Acesta este un defect foarte grav. La urma urmei, analizatorul auditiv uman are capacitatea de a localiza sursele de sunet, ceea ce ne ajută să navigăm în spațiu. Dacă toate sunetele provin dintr-un punct, pare nefiresc.

Puțină istorie

Primele experimente pentru obținerea sunetului surround (folosind trei până la șapte canale) au fost efectuate încă din anii 30 ai secolului trecut. Testele comparative ale sistemelor multicanal și mono au dat rezultate surprinzătoare. S-a constatat că atunci când redați chiar și 2 canale separate, calitatea subiectivă a sunetului se îmbunătățește dramatic. Iar cel mai frapant este că experții au preferat sunetul stereo chiar și în cazurile în care li s-au prezentat fonograme obiectiv mai bune, dar monofonice. Avantajul decisiv a fost posibilitatea de localizare spațială a surselor de sunet aparente (Fig. 1.33).

Orez. 1.33. Distribuția surselor de sunet aparente într-o panoramă stereo:

Pe stadiul inițial dezvoltatorii au decis să se limiteze la două canale. Acest lucru, desigur, s-a datorat în primul rând capacităților limitate ale echipamentului acelor vremuri: înregistrările de gramofon făceau de fapt posibilă plasarea a doar două canale cu drepturi depline.

Sunetul stereo oferă o oarecare claritate sunetului: părți ale instrumentelor individuale devin mai distinse pe fundalul orchestrei. În plus, un sistem stereo poate reproduce un aspect al atmosferei sonore a încăperii în care a fost făcută înregistrarea. Începuse era sistemelor stereofonice cu 2 canale. Treptat, au apărut înregistrările stereofonice și playerele stereo, casetofonele stereo și emisiunile radio stereo.

La rândul său, sunetul stereo are dezavantaj semnificativ. Panorama stereo este limitată de unghiul dintre direcțiile către difuzoare și se dovedește plată. Un astfel de sunet îi lipsește naturalețea unui câmp sonor real, atunci când o persoană este capabilă să perceapă surse reale din aproape toate direcțiile și să estimeze distanța până la sursele de sunet. Sentimentul de sunet surround creat la ascultător ar putea îmbogăți semnificativ timbrele instrumentelor muzicale și vocile cântăreților. În acest caz, ar fi posibil să se simuleze procesul de reverberație caracteristic încăperii în care a fost făcută înregistrarea.

Una dintre primele încercări de a depăși dezavantajele inerente sistemelor stereofonice a fost quadrafonia. Pentru reproducerea fonogramelor cuadrafonice se folosesc 4 sisteme acustice (Fig. 1.34).

Primele sisteme quad de uz casnic au apărut la începutul anilor 70 ai secolului trecut. Părea că îi așteaptă un viitor glorios. Cu toate acestea, acest lucru nu s-a întâmplat. Există mai multe motive pentru aceasta. Una dintre ele este tradițională pentru multe tehnologii noi și este că producătorii de echipamente cuadrafonice nu au reușit să ajungă la un standard unificat pentru înregistrarea și redarea sunetului pe 4 canale. Imperfecțiunile și costul ridicat al dispozitivelor de înregistrare și redare cu patru canale au jucat un rol. Dar principalul lucru este diferit: odată cu trecerea de la „stereo” la „quad” în acele zile, nu a apărut o nouă calitate a sunetului. Sistemele cvadrofonice, ca și cele stereofonice, nu au furnizat transmiterea completă a proprietăților unui câmp sonor real. Au existat doar două deficiențe, dar acestea au fost semnificative:

• cu cuadrafonie în anii 70 ai secolului trecut nu s-a obținut o panoramă stereo circulară - ascultătorul simțea obișnuita panoramă stereo în fața lui și o altă panoramă stereo în spatele lui;
• toate sursele de sunet imaginare erau situate în același plan pe liniile dintre difuzoare, așa că încă nu exista sunet surround tridimensional.

Trebuie remarcat faptul că aceste neajunsuri se datorează nu atât capacităților limitate de reproducere a sunetului pe patru canale, cât și dificultăților de implementare a panourilor surselor de sunet aparente în timpul înregistrării. La pregătirea fonogramelor pentru sisteme moderne multicanal, se ia în considerare acest factor. Un rol important în acest caz îl joacă computerul, care este capabil să facă față modelării proceselor de reverberație volumetrică și oferă inginerului de sunet controale convenabile pentru mutarea surselor de sunet într-o panoramă circulară.

Orez. 1.34. Distribuția surselor de sunet aparente pe o panoramă quad:

Dar în acele vremuri îndepărtate, quadrafonia s-a retras, iar stereofonia a câștigat și a început să se dezvolte pe linia miniaturizării echipamentelor, îmbunătățirii calităților sale tehnice și de consum și tranziției către noi medii - casete compacte și CD-uri. Companiile de înregistrări și producătorii de echipamente audio mai aveau o gamă largă de muncă de făcut și o piață de vânzări încăpătoare. Încă o dată au oferit ascultătorilor o schimbare de biblioteci muzicale. Materialul muzical acumulat pe discuri de gramofon de-a lungul deceniilor anterioare, actualizat și adaptat mai întâi pentru magnetofone monofonice bobină-bobina, apoi implementat pe casete compacte în format stereo, a fost oferit din nou iubitorilor de muzică, dar acum pe discuri laser.

Cu toate acestea, chiar la sfârșitul secolului al XX-lea, stereofonia, se pare, a început să piardă teren. Tehnologii digitaleînregistrările de sunet, precum și mediile încăpătoare, convenabile și ieftine, au eliminat problema existentă anterior de stocare a fonogramelor cu mai multe canale de lungă durată. În plus, există o nevoie urgentă de sunet care să transmită proprietățile acustice ale spațiului înconjurător. Lumi grafice virtuale jocuri pe calculator devin din ce în ce mai complexe și similare cu realitatea, ceea ce înseamnă că necesită un design adecvat al sunetului. Cinematograful, care a cunoscut o criză în concurență cu televiziunea, a fost reînviat sub formă de home theater și săli de cinema cu un nou format, principala diferență față de predecesorii lor nu constă în imagine, ci într-un sunet fundamental nou (deși calitatea imaginii). sa îmbunătățit, de asemenea, datorită DVD-ului și mijloacelor moderne de proiecție).

O nouă eră în înregistrarea sunetului a început ca urmare a cercetărilor efectuate de inginerii de la Dolby Laboratories (http://dolby.com). Aceasta a fost o abordare fundamental nouă a transmisiei audio multicanal. Diferența față de metoda tradițională a fost, în primul rând, că codarea matriceală a fost folosită pentru a stoca semnalele audio a două canale suplimentare, adică amestecarea lor cu cele două canale principale. S-a schimbat și metoda de amplasare a sistemelor de difuzoare - pe lângă aranjarea tradițională quadrafonica a sistemelor de difuzoare în colțurile camerei, a fost adăugat un canal central, situat între canalele frontale dreapta și stânga pentru a menține o bază stereo largă. pentru telespectatorii care stau pe scaunele laterale, iar un canal de efecte (Surround) este situat în spate). Așa a luat naștere noul sistem de sunet pentru cinema Dolby ® Stereo.

După cum știți deja, acest format cu patru canale este un format matrice în care sunetul destinat fiecăruia dintre cele patru canale este codificat și înregistrat în două canale, iar atunci când este redat, decodificat înapoi în patru canale: stânga, centru, dreapta și spate. Semnalul canalului din spate este de obicei trimis la două difuzoare din spate simultan. Formatul Dolby® Stereo a fost folosit pentru prima dată în filmul „Războiul Stelelor” în 1975.

Tehnologia de codificare utilizată nu permitea o separare între canale mai mare de 8 dB. Ulterior a fost schimbat si separarea dintre canale a ajuns la 15 dB, dar gama de frecvente Canalul din spate a rămas limitat la intervalul de 100 Hz - 7 kHz.

Orez. 1.35. Amplasarea emițătorilor de sunet în sistemul Dolby® Stereo:

Un sistem complet nou de reproducere de calitate, compatibil cu vechiul standard de înregistrare a sunetului, a fost sistemul Dolby® Pro Logic®. A folosit un decodor care implementează focalizarea spațială a imaginilor sonore - o tehnologie folosită pentru a reduce penetrarea reciprocă a semnalelor de la un canal la altul. Dolby ® Pro Logic ® a introdus și capacitatea de a întârzia semnalul audio în canalul din spate. Acest lucru a asigurat coordonarea caracteristicilor geometrice și acustice ale unei anumite încăperi cu caracteristicile „salii de cinema de referință”, la care sunetul multi-track a fost amestecat în timpul producției. Este foarte important ca până acum o cantitate imensă de muzică, filme, programe de televiziune înregistrate pe diverse mass-media modernă cu Dolby ® Pro Logic ® audio. Și apoi a venit era codării digitale și înregistrare digitală sunet surround multicanal și s-a născut Dolby ® Digital. Pentru a codifica audio digital, folosește un algoritm numit AC-3 (algoritmul de codare audio de a treia generație de la Dolby este un algoritm de compresie audio multicanal (numărul de canale independente de la 1 la 6) cu pierderi domeniul psihoacusticii, ținând cont de caracteristicile aparatului auditiv uman, sunt utilizate pentru a decide ce parte din informațiile din semnalul audio poate fi aruncată, astfel încât să nu fie foarte vizibilă pentru urechea umană la codificarea cu AC-3 algoritm, rate de biți de la 32 Kbps (pentru un canal mono cu o calitate minimă) până la 640 Kbps (pentru 5.1 canale cu pierdere minimă de calitate) Rata de biți tipică pentru înregistrările 5.1 este de 385 Kbps.

Codificatorul Dolby® Digital acceptă rate de eșantionare a datelor digitale de 32 kHz, 44,1 kHz și 48 kHz la 16, 18 sau 20 de biți. Este posibil să creșteți adâncimea de biți la 24 de biți. Se utilizează compresia cu pierderi de date, dar calitatea sunetului este încă mai mare decât cea a sistemelor analogice anterioare. Dolby® Digital poate codifica până la 6 canale în format 5.1, unde 5 sunt canale de gamă completă (2020.000 Hz) și 1 este un canal de efecte de joasă frecvență (mai puțin de 120 Hz).

Volumul scenelor acustice, detaliile mai clare, mișcarea naturală a surselor de sunet din față spre spate, sunet stereofonic în spate - toate acestea au asigurat succesul sistemului.

Următorul pas în evoluția sistemelor de sunet surround este sistemul Dolby ® Digital EX, care poate fi considerat un add-on la Dolby ® Digital. În Dolby ® Digital EX, ca și în Dolby ® Digital, până la 6 canale independente (5.1) pot fi codificate fizic, cu toate acestea, datorită utilizării codificării matriceale, informațiile de la unul sau două canale surround sunt amestecate în stânga și dreapta. canalele din spate. Datorită acestei soluții, compatibilitatea cu echipamentele Dolby ® Digital este menținută și, în același timp, datorită introducerii de canale surround suplimentare (6.1, 7.1) pe echipamentele Dolby ® Digital EX, se obține o precizie și mai mare de localizare. sursele de sunet in spatiu.

Desigur, nu doar Dolby Lab este implicat în audio multicanal. De exemplu, RSP Technologies a creat un sistem de matrice Circle Surround, care are un canal din spate cu o gamă completă de frecvență și, prin urmare, se dovedește a fi cel mai bun mod adaptat pentru redarea muzicii. Noua versiune Circle Surround poate funcționa și în modul cu șase canale cu canale separate din spate și subwoofer.

În prezent, putem vorbi despre răspândirea unui nou format de consum: DVD-audio. Datele audio de pe acest suport pot fi stocate folosind o varietate de algoritmi de codare, inclusiv Dolby ® Digital. Cu toate acestea, datorită capacității mari a suportului DVD (4,7 GB pe un disc cu un singur strat), nu este nevoie de compresie cu pierderi a informațiilor audio. DVD-audio poate stoca înregistrări multicanal în formate de până la 24 de biți/96 kHz fără nicio compresie și, în consecință, fără nicio pierdere.

Format 5.1

Denumirea „5.1” indică numărul de canale, dar nu transmite informații despre vreo metodă specifică de codificare audio multicanal. Sunt utilizate cinci canale cu o gamă completă de frecvență (stânga față, centru, dreapta față, stânga spate și dreapta spate), precum și un canal de joasă frecvență (cu o gamă de la 3 la 120 Hz), conectat la un subwoofer (Fig. 1.36).

În acest sistem 5.1, se formează o panoramă stereo circulară. Deoarece la frecvențe ultra joase auzul nostru este practic incapabil să determine direcția sursei de sunet, locația subwooferului nu este semnificativă.

Subwoofer-ul este folosit și în sistemele stereo convenționale. Partea de joasă frecvență a spectrului semnalului total al canalelor stereo este furnizată canalului său, rezultând reproducerea garantată a sunetelor bas. Cu toate acestea, într-un sistem 5.1, canalul de efecte de joasă frecvență joacă un rol special. Ar trebui considerat nu ca o componentă de joasă frecvență a unui sistem de difuzoare cu mai multe benzi, ci mai degrabă ca un canal independent de efecte de joasă frecvență.

Când înregistrați pe un magnetofon, majoritatea sistemelor 5.1 au următoarea ordine a canalelor (începând cu prima piesă): stânga față, centru, dreapta față, stânga spate, dreapta spate și canale de joasă frecvență. În unele cazuri (de exemplu, în multi-canal plăci de sunet) este prevăzută o altă comandă: stânga față, dreapta față, stânga spate, dreapta spate, centru, frecvență joasă.

Potrivit experților, formatul 5.1 este cel mai promițător, deoarece este susținut de principalii dezvoltatori. Este important ca mediile adecvate (DVD) să fie disponibile.

Orez. 1.36. Amplasarea emițătorilor de sunet într-un sistem 5.1:

Și deși încă nu a fost adoptat un singur standard și există mai multe sisteme de codare pentru 5.1 în același timp, este puțin probabil ca fiasco-ul quadrafoniei „primitive” să se repete, chiar dacă nu unul, ci mai multe „supraviețuiesc” diverse sisteme codificare. Diferența fundamentală dintre formatul 5.1 și cuadrafonie în urmă cu treizeci de ani este că, în acest caz, semnalul audio este în formă digitală, astfel încât crearea unui decodor universal capabil să lucreze cu sunet codificat de diverse sisteme nu va cauza dificultăți deosebite și nu va duce la o creștere vizibilă a costului echipamentelor.

Producătorii de echipamente audio și video, calculatoare, componente și programe de calculator sunt interesați de succesul formatului 5.1. Consumatorii sunt interesați de el: spectatori, ascultători, jucători. Inginerii de sunet și muzicienii găsesc noi mijloace expresive în acest format pentru a realiza idei creative și pentru a spori impactul asupra emoțiilor noastre. Formatul oferă cu adevărat sunetului reprodus o nouă calitate: ascultătorul este înconjurat de el. Adevărat, lumea sunetului virtual în acest caz nu se ridică la nivelul celei reale. Într-un spațiu de sunet sintetizat, sursa de sunet poate fi în dreapta, stânga, față, spate, mișcându-se în aceste „coordonate”. Și într-un spațiu de sunet real, în plus, există și un „de sus” și un „de jos”.

Caracteristicile echipamentelor de studio 5.1

Acum vom vorbi doar despre elementele de bază ale unui studio de sunet, care includ în primul rând:

• mixer;
• dispozitiv de înregistrare multicanal;
• dispozitive de procesare și efecte;
• monitoare pentru ascultarea coloanelor sonore.

Instrumentul principal pentru mixarea audio multicanal este un mixer echipat cu instrumente de panoramă.

În stereo, controlul panoului este utilizat pentru a poziționa sursa de sunet aparent într-o anumită locație. Cu acesta setați nivelurile relative ale semnalelor sonore care sunt introduse în fiecare dintre cele două canale și, prin urmare, determinați poziția sursei de sunet între cele două sisteme de difuzoare. Când lucrați cu audio multicanal, trebuie să controlați același proces în 5 canale, în plus, desigur, trebuie să reglați și canalul subwooferului. Prin urmare, atunci când utilizați un mixer tradițional, mai multe controale trebuie manipulate pentru a poziționa o singură sursă audio. Rețineți că starea faderelor care controlează nivelul semnalului și comenzile panoramei din fiecare canal este dificil de comparat cu poziția sursei de sunet aparent în panorama circulară. Este și mai dificil să faci sunetul să se miște pe o anumită cale. Acest lucru este posibil doar în mixerele cu automatizare. Un joystick ar fi foarte potrivit ca control circular al panoului într-un mixer proiectat să funcționeze cu sunet multicanal.

În plus, un mixer capabil să funcționeze cu sunet surround trebuie să aibă nu una, ci mai multe ieșiri (în funcție de numărul de canale). De exemplu, într-un sistem 5.1, mixerul trebuie să aibă cel puțin 6 ieșiri. Echipamentul pentru un studio de înregistrare stereo nu este ieftin și nici nu vă puteți gândi la prețul unui studio 5.1!

Dispozitivele de înregistrare audio multicanal sunt, de asemenea, puțin scumpe. Trebuie să aibă 6 sau mai multe canale. Mai mult, este foarte de dorit ca sunetul din ele să fie reprezentat în cel puțin 24 de biți.

Mixerele și casetofonele digitale sunt dispozitive care sunt de natură multicanal. Prin urmare, unele dintre modelele concepute pentru a lucra cu sunet stereo pot fi folosite cu mai mult sau mai puțin confort într-un studio în format 5.1. Dar cu egalizatoare, dispozitive procesare dinamică si mai ales cu efecte situatia este mai complicata. Desigur, puteți furniza 6 canale prin asamblarea unei „baterie” de 3 dispozitive cu două canale. Cu toate acestea, nu este nevoie să vorbim despre ajustarea semnificativă a parametrilor în acest caz. Imaginați-vă, de exemplu, dificultatea de a crea reverb realist într-un sistem multicanal.

Un înlocuitor demn pentru magnetofonele digitale și mixerele hardware pot fi studiourile software multitrack și mixerele virtuale incluse în unele dintre ele, care vă permit să controlați panoramă folosind un mouse obișnuit. Un mixer surround ușor de utilizat care afișează clar poziția sursei de sunet într-o panoramă circulară este disponibil în Cubase SX (vezi capitolul 5).

Nu orice proprietar al unui studio stereo acasă își poate permite să aibă un sistem de difuzoare stereo pentru monitor. Totuși, în cazul mixajului stereo, relativ ieftin căști pentru monitor. Și în format 5.1, căștile stereo nu te vor salva. Nu te poți descurca fără cinci sisteme de difuzoare full-range (precum și un subwoofer).

Când lucrați cu sunet stereo, principalele cerințe pentru monitoare sunt: ​​uniformitatea răspunsului lor în frecvență, nivel scăzut distorsiunea și identitatea completă a celor două sisteme de difuzoare.

Cerințe similare ar putea fi făcute pentru cinci monitoare de bandă largă 5.1. Se pare că și ele ar trebui să fie absolut la fel. Dar în acest caz, vei amesteca într-o panoramă circulară în condiții care diferă de cele în care se vor afla mulți ascultători ai compoziției tale. Cert este că majoritatea proprietarilor de home theater au sisteme de difuzoare din spate care nu numai că sunt mai slabe ca putere decât cele din față, dar, în plus, pot avea un alt tip de design. La rândul său, sistemul de difuzoare centrală diferă adesea de cele exterioare. Se dovedește că impresia ascultătorului poate să nu coincidă cu cea pe care ți-ai propus-o.

Rețineți că o problemă similară există atunci când lucrați cu sunet stereo: mixarea se realizează pe monitoare de studio, iar redarea se realizează pe o mare varietate de acustice, variind de la difuzoare de înaltă calitate până la difuzoarele unui casetofon portabil. Adevărat, în timpul procesului de masterare, fonogramele trebuie să fie supuse unui test de compatibilitate cu echipamente de calitate scăzută, iar una dintre sarcinile principale ale acestei etape este adaptarea înregistrării la un anumit tip de suport.

În ceea ce privește canalul de efecte de joasă frecvență al sistemului 5.1, la mixarea unei compoziții muzicale, un subwoofer nu trebuie folosit deloc, dacă, conform designului artistic, compoziția muzicală nu conține un efect precum o explozie, un împușcătură etc.

Dar experiența anilor trecuți, când a domnit formatul CD-audio, arată că orice recomandări oficiale de utilizare a formatului sunt urmate doar la început. Treptat, inginerii de sunet și producătorii devin mai îndrăzneți în planurile lor creative și trec linia numită „recomandări oficiale”. După cum ne spune intuiția noastră, în cele din urmă canalul de joasă frecvență al sistemului 5.1 va fi folosit „la maxim”: unde este necesar și unde nu este necesar. De exemplu, ideea evidentă este să folosiți canalul de joasă frecvență pentru a îmbunătăți ritmul tobei în muzica de dans.

Cum se organizează monitorizarea atunci când amestecați audio multicanal? Există o dezbatere despre asta. Cu toate acestea, majoritatea experților recomandă utilizarea aceleiași acustici, fără a ține cont de imperfecțiunile sistemelor de acasă. Monitoarele ar trebui să fie plasate la o distanță egală de ascultător, în special, cele trei monitoare frontale ar trebui să formeze un arc mai degrabă decât o linie dreaptă. Dacă acest lucru nu este posibil, reduceți volumul monitorului central corespunzător.

Cum ar trebui să fie poziționate în mod ideal monitoarele pentru un sistem 5.1? Imaginați-vă că vă aflați în mijlocul unui sistem 5.1. Monitorul central ar trebui să fie amplasat în fața dvs. Linia imaginară dintre dumneavoastră și monitorul central este axa în raport cu care va fi determinată locația monitoarelor rămase. Canalele frontale stânga și dreapta sunt situate la unghiuri de -30° și 30° față de această axă. Deci, unghiul monitorului din stânga-monitorul din dreapta este de 60°. Dacă este necesar, acest unghi poate fi redus la 50° - 45°. Subwooferul ar trebui, de asemenea, să fie amplasat undeva în fața dvs. Monitoarele din spate trebuie poziționate la unghiuri de -110° (stânga spate) și 110° (dreapta spate). În mod ideal, toate monitoarele ar trebui să fie echidistante de tine și calibrate astfel încât atunci când semnale de același nivel sunt trimise către monitoare diferite, să le auzi la același volum. Înălțimea monitoarelor este la nivelul capului sau puțin mai mare.

Caracteristici de amestecare într-o panoramă circulară

Fiind implicați serios în problema procesării sunetului, urmărim îndeaproape publicațiile legate de acest subiect de mulți ani. Prin urmare, putem afirma cu încredere că nu există atât de multe lucrări dedicate problemelor tehnologiei de mixare stereo. Dar practic nu există articole care să conțină recomandări specifice pentru crearea de înregistrări multicanal. Aparent, acest lucru poate fi explicat prin faptul că problema este nouă, nu există experiență necesară și nu există tradiții stabilite. În orice caz, lucrările muzicale independente combinate într-o panoramă circulară nu au devenit încă un fenomen de masă. Audio multicanal există în primul rând ca o completare a imaginilor video. Este clar că abordările pentru panoarea sunetului pentru o coloană sonoră de film și sunetul unei compoziții muzicale trebuie să fie diferite. Când însoțiți un videoclip, este necesar să plasați sunetul principal în față, deoarece acțiunea are loc pe ecranul în fața spectatorului. Canalele din spate sunt folosite pentru a adăuga volum sunetului și pentru a implementa efecte speciale. Desigur, atunci când lucrați cu muzică surround, vă puteți concentra pe evoluțiile disponibile în domeniul creării de sunet pentru producția modernă de film. Adică, puteți plasa sunetul principal în față, înconjurând ușor ascultătorul și utilizați canalele din spate pentru a recrea acustica mediu inconjuratorși mișcarea surselor de sunet secundare. Și totuși, dacă vorbim despre o piesă muzicală care este creată fără așteptarea de a o lega cu o intriga video, atunci autorul se poate bucura de libertate deplină în utilizarea noilor mijloace expresive inerente panoramei circulare în sine. De exemplu, puteți „așeza” ascultătorul printre interpreți, puteți muta întreg câmpul sonor sau sursele individuale de sunet în jurul lui și le puteți muta în „profunzimea” panoramei.

Adevărat, efectele speciale de panoramă sunt cel mai bine folosite cu moderație. De exemplu, nu are sens să proiectezi un pian virtual a cărui tastatură, judecând după sunet, arată ca un cerc care învăluie ascultătorul. Sunetele de tobe plasate în canalele din spate și în special zgomotele puternice bruște care vin din spate pot fi foarte bine1 motivul pentru care melodia ta nu va deveni un hit. Puțini oameni ar putea să le placă dacă trebuie să se întoarcă reflexiv din când în când sau să sară speriați.

Când pregătim înregistrări stereo, suntem forțați să ne limităm în mod deliberat în utilizarea capacităților panoramei stereo în raport cu unele instrumente muzicale. Mai mult, restricțiile sunt dictate nu numai de considerente artistice, ci și tehnice. De exemplu, nu are absolut niciun rost să mutați basul din centrul panoramei stereo. În primul rând, pentru că efectul stereo este încă foarte slab în regiunea de frecvență joasă. În al doilea rând, dacă basul este rotit la stânga sau la dreapta, puterea unuia dintre difuzoare nu va fi folosită la maximum. Și acesta este deja un dezavantaj serios, deoarece regiunea de frecvență joasă a spectrului reprezintă întotdeauna o parte notabilă din puterea totală a semnalului sonor.

Probleme similare există și în sistemele 5.1, deși subwooferul rezolvă aici problema generării de sunete de joasă frecvență. O astfel de problemă este utilizarea canalului central. În filme, este conceput pentru a ancora sunetele dominante într-o imagine, astfel încât spectatorii decentrați să perceapă acele sunete ca provenind de pe ecran. În muzică, acele sunete care în stereo sunt de obicei trimise în mod egal către canalele stânga și dreapta (voce principală, bas, o parte din tobe) sunt mai bine distribuite între canalele central și frontal. Acest lucru va evita supraîncărcarea canalului central. În plus, audibilitatea sunetelor crește dacă unele dintre ele sunt direcționate mai mult către canalul central, iar altele - simultan către canalele frontale stânga și dreapta.

Formatul 5.1 oferă o mulțime de noi posibilități de aplicare a efectelor precum delay și reverb. Semnalul reverb poate fi situat în aceeași direcție cu semnalul direct. În același timp, la fel cum în înregistrările stereo direcția transversală a reverberației duce la o expansiune aparentă a bazei stereo, impresia de creștere a volumului unei camere virtuale poate fi obținută dacă reverberația sunetelor frontale se face ușor în spate, iar cele din spate – usor in fata. Nu numai sursele de sunet aparente în sine, ci și ecourile generate de acestea pot fi mutate dinamic în panoramă de 360 ​​de grade.

Când amestecați într-o panoramă circulară, apar semne suplimentare prin care urechea poate distinge părți individuale: direcția către sursa de sunet în 360° și, într-o oarecare măsură, distanța până la aceasta (adâncimea panoramei). Prin urmare, nu este nevoie în mod special de a efectua filtrarea frecvenței pentru a izola unele sunete de altele sau pentru a modifica volumul instrumentelor în timpul unui cântec sau pentru a comprima semnale audio individuale.

În ceea ce privește prelucrarea suplimentară a unei compoziții deja amestecate de către un compresor, o astfel de operație pare inacceptabilă. Poate duce la deplasarea pozițiilor surselor de sunet aparente poziționate anterior în anumite puncte. Și acele surse ale căror niveluri curente de semnal la un moment dat depășesc pragul de răspuns al compresorului se vor „mișca” haotic de-a lungul traiectoriilor aleatorii. Se pare că situația se va schimba doar odată cu apariția efectelor virtuale multicanal disponibile pe scară largă și a procesării care implementează algoritmi de procesare care țin cont de specificul panoramării sunetului surround și de factorul psihoacustic. În prezent, începuturile unor astfel de algoritmi pot fi găsite în codecuri software care convertesc, de exemplu, fișierele WAV situate pe 6 piese separate într-un singur flux digital AC-3. Din păcate, esența unor astfel de algoritmi este ascunsă utilizatorului, iar numărul de parametri disponibili pentru ajustare este extrem de mic.

Se pare că asigurarea compatibilității mono a înregistrărilor mixte în format 5.1 este nerealistă. Asigurarea compatibilității stereo a coloanei sonore finite este, de asemenea, problematică. Aparent, singura soluție corectă ar fi amestecarea intenționată și separată a compoziției în format mono, stereo și 5.1.

Esența, sarcinile și etapele de stăpânire în raport cu fonogramele stereofonice - sincer vorbind, această problemă este foarte dificilă. Iar cu masterizarea în formate multicanal situația este și mai complicată. Multe sunt încă neclare. Nu filtrați, nu comprimați, nu controlați compatibilitatea mono, nu vă pregătiți pentru ieșirea albumului pe diverse medii. Ce ar trebui făcut atunci cu înregistrările 5.1 în etapa de masterare?

Și aș vrea să mai spun un lucru. Puteți asculta radioul FM sau CD-ul în timp ce faceți propriile lucruri, cum ar fi citirea acestei cărți. În același timp, este important ca sunetul să fie confortabil: nu ar trebui să existe modificări de volum și timbru care să distragă atenția de la activitatea principală. Dar ascultarea unei melodii în format 5.1 „în afara urechii” este aproape imposibilă. Formatul 5.1 în sine implică cufundarea ascultătorului în muzică. Deci, o altă abordare ar putea fi să nu faci nimic în etapa de mastering 5.1, cu excepția normalizării. Adică, toată responsabilitatea pentru calitatea subiectivă a fonogramei finale este transferată în etapa de mixare, iar masterizarea se realizează pe principiul „ceea ce este, este”. Dar dacă ascultătorul are nevoie de un sunet mai confortabil fără modificări ale volumului, atunci el poate activa opțiunea corespunzătoare pe sistemul său (cum ar fi Activarea compresiei intervalului dinamic).

Termenul „audio 3D” a fost folosit atât de des în tehnici diferite, că acum este greu de înțeles ce înseamnă exact. Acesta ar putea fi un algoritm simplu pentru extinderea bazei stereo sau, de exemplu, înregistrarea binaurală pentru căști. Prin urmare, Auro subliniază că, în înțelegerea sa, sunetul 3D este sunet în trei dimensiuni, atunci când aranjarea difuzoarelor este realizată de-a lungul a trei axe perpendiculare (x, y, z), iar înregistrarea și mixarea se realizează pe baza acestui aranjament de sistem. Despre ce se întâmplă în interiorul pistelor Auro și de ce compania belgiană a decis să preia piața de la Dolby Atmosși DTS:X și vom vorbi.

Poveste

Totul a început cu un apel telefonic în martie 2005. Producătorul german Tom Hapke a fost inspirat de ideea de a realiza un mix în formatul audio 2+2+2 și i-a sugerat lui Wilfried Van Baelen, șeful studioului belgian Galaxy, să o facă. Wilfried a fost inițial sceptic cu privire la idee: această configurație presupunea un circuit quadrafonic cu două canale suplimentare instalate deasupra celor frontale și părea justificată în dublarea filmelor, dar nu înțelegea cum ar beneficia muzica de pe urma a două canale frontale suplimentare. Nu am ascultat încă clasicele în acest format.

Sunetul s-a dovedit a fi mai profund, mai transparent, mai voluminos decât în ​​configurația „plană” 5.1 și l-a determinat pe Wilfried să experimenteze. Deoarece albumul trebuia înregistrat în formatele 2+2+2, 5.1 și 2.0, a luat punct de start 5.1 și i-a adăugat o pereche de canale frontale, dar apoi a simțit un dezechilibru: 6 canale erau responsabile pentru emisfera din față, în timp ce doar 2 erau responsabile pentru emisfera din spate. Soluția lui a fost simplă - adăugați și mai multe canale și așa spatele au dobândit și o pereche suplimentară de difuzoare situate puțin mai sus. Configurația a crescut la formatul 9.1, dar nu și-a pierdut compatibilitatea cu formatul 5.1.

Potrivit lui Wilfried, ceea ce a experimentat a fost comparabil cu prima sa întâlnire cu sunetul quadrafonic. Difuzoarele au dispărut cu adevărat și a existat senzația de a fi în locul în care se făcea înregistrarea.

Acest experiment a marcat începutul istoriei de cinci ani de dezvoltare a formatului Auro 3D.

De la ureche la creier

Wilfried a început să studieze principiile aparatului auditiv pentru a înțelege de ce adăugarea unei dimensiuni suplimentare a sunetului i-a schimbat atât de mult percepția asupra sunetului și de unde a venit acest sentiment de imersiune. Drept urmare, a aflat că o astfel de impresie cuprinzătoare este creată de un câmp difuz în spatele lui.

După cum știți, atunci când mixați în stereo, tehnica tranziției sunetului de la un canal la altul este foarte des folosită, creând iluzia sursei care se mișcă în plan orizontal. Wilfried, continuându-și experimentele, a vrut să obțină un efect similar în plan vertical, dar nu a avut succes. La început a crezut că problema era în echipament, dar totul s-a dovedit a fi mai interesant: a auzit efectul dorit înclinând capul în lateral și apropiindu-se de difuzoare.

Concluzia este că modelul direcțional al auzului uman gravitează mai mult spre planul orizontal și, din moment ce oamenii nu au o ureche în spatele capului, nu putem procesa componenta verticală în consecință. În localizarea sunetului, o persoană este ajutată de diferența de nivel al semnalelor, de diferența de timp de percepție a semnalului de către urechea stângă și dreaptă și de semnalele reflectate. De fapt, 90% dintre sunetele pe care urechea umană le percepe sunt reflexii tridimensionale ale semnalului original. Iar difuzoarele situate la nivelul capului reproduc exact acele semnale care sunt ulterior reflectate de la podea.

După canale, după obiecte

Formatul Auro-3D, spre deosebire de Dolby Atmos și DTS:X concurente, nu este orientat pe obiecte, ci pe canal. Pentru a obține un „sunet învăluitor” la două straturi de difuzoare - unul clasic și al doilea situat la un unghi de 30 de grade față de orizont - Wilfried a adăugat un al treilea instalat direct deasupra ascultătorului. Acest al treilea strat de acustică a fost numit „vocea lui Dumnezeu” și a adăugat o a treia dimensiune sunetului - înălțimea. Dacă în configurațiile cinematografice standard, chiar și în Dolby Atmos și DTS:X, ascultătorul este înconjurat de un strat sferic de sunet, atunci în Auro-3D este ca și cum ar fi învăluit de o emisferă cu drepturi depline.

ÎN tehnologia obiectelorÎn înregistrarea sunetului, fiecare sursă de sunet este înregistrată separat, dar într-o înregistrare canal cu canal, sunetul este distribuit între diferite canale și apoi însumat împreună în difuzoare. De exemplu, atunci când se înregistrează sunetul unui drum aglomerat într-un format orientat pe obiecte, nu va fi posibilă izolarea obiectelor în mișcare în sine - mașini, biciclete, oameni - pentru utilizare ulterioară, nu va fi posibilă obținerea tridimensională; sunetul reflectat de aceste obiecte, precum și sunetul direct. Într-un sistem pe canal, această problemă este rezolvată prin simplificarea acesteia și aici intră în joc componenta verticală.

Al treilea strat de difuzoare din Auro 3D creează un „câmp stereo vertical” în jurul ascultătorului, indiferent de aspectul acusticii din Auro 3D. Al treilea strat în sine nu ajută la localizare - ajută la reproducerea elicopterelor, navelor stelare și a efectelor meteorologice care zboară deasupra capului, dar auzul uman este puțin susceptibil la sunete care vin direct de sus și, în general, puține informații sonore provin de acolo, din tavan. . Evoluția este de vină pentru asta: s-a întâmplat ca cel mai adesea, în zorii omenirii, pericolul să vină aproximativ de la același nivel la care se afla o persoană, și nu de sus, și de aceea creierul a procesat intens sunetele reflectate de sol.

Formatul Auro 3D, chiar și într-o configurație redusă cu mai puține straturi audio, este capabil să reproducă poziționarea verticală a surselor de sunet și, prin urmare, se adaptează perfect la o mare varietate de încăperi și sisteme. În plus, Auro 3D este singurul format audio 3D de pe piață care acceptă un proces de mastering bazat pe mixarea tuturor canalelor, lucru pe care formatele de înregistrare bazate pe obiecte nu pot face. De fapt, Auro 3D este singurul format de pe piață pentru muzică 3D. Mai mult, în era formatelor comprimate - MP3, AAC și altele - Auro 3D are o calitate de 24 biți/96 kHz.

Pe fiecare dispozitiv

Tehnologia Auro-3D Engine include decodorul Auro-Codec și upmixerul Auro-Matic. Cu ajutorul acestor doi algoritmi se realizează universalitatea sistemului. Decodorul recunoaște și decodifică audio nativ în format Auro-3D, în timp ce upmixer-ul folosește un algoritm pentru a distribui sunetul de la mono, stereo, 5.1 și 7.1 la Auro-3D, cu condiția, desigur, să fie disponibil numărul necesar de canale. Adică filmele deja înregistrate pe Blu-ray sau chiar DVD, și muzica montată în stereo, pot fi apreciate într-un format nou, maxim tridimensional.

În mod tradițional, tehnologia upmix folosește modificări în egalizarea spectrului și adaugă algoritmi de reflexie. Când au dezvoltat Auro-Matic, inginerii nu au vrut să audă reverberații inutile sau inexactități de fază, dar au vrut să transmită sunetul cât mai aproape de modul în care autorul l-a auzit și a intenționat. Și au dezvoltat algoritmi asociați cu HRTF (Head Related Transfer Function) - o tehnologie care ține cont de modul în care urechea umană percepe sunetele în condiții naturale. Proprietarii de iPhone și iPad pot evalua performanța algoritmului verificând aplicația Beautifyer (din păcate, nu este disponibilă în Rusia).

La un moment dat, Auro-Technologies s-a confruntat cu o problemă interesantă: dezvoltatorii de echipamente nu erau dornici să implementeze tehnologia Auro-3D din cauza faptului că nu exista conținut corespunzător, iar creatorii de conținut nu au folosit formatul Auro-3D datorită faptului că nu era nimic care să-l susțină era să reproducă. Prin urmare, compania a decis să lanseze independent un receptor care acceptă Auro-3D, iar de-a lungul timpului, alții au urmat exemplul. Acum, pe lângă linia de produse StormAudio, tot mai mulți producători au implementat Auro-3D în echipamentele lor AV, inclusiv Denon, Marantz, Steinway Lyngdorf, Macintosh, Trinnov, Theta Digital, StormAudio, ATI și Datasat.

Interfața de setări de instalare Auro-3D în procesorul Trinnov Altitude 32

Pe lângă sistemele audio și sistemele audio de acasă și non-home, Auro-3D și-a găsit un loc și în industria auto. Împreună cu Continental, dezvoltatorii au creat un sistem de sunet 3D unic încorporat în mașină, iar primele mașini echipate cu sistemul Auro-3D vor fi lansate în 2017. Un câmp sonor de acest fel schimbă atmosfera pentru șofer, îi permite să se relaxeze și să se simtă mai confortabil și chiar, potrivit unora, pare să extindă spațiul interior. Potrivit lui Wilfried, atunci când ascultăm muzică în 3D, creierul nostru este mai puțin solicitat decât atunci când procesăm o coloană sonoră stereo - de aici și confortul suplimentar.

Un Porsche Panamera cu un sistem Burmester instalat care poate funcționa cu sunet Auro-3D

Există deja aproximativ 200 de albume înregistrate în format Auro 9.1, și foarte puține în format 10.1, folosind cel mai înalt canal. Zona de utilizare a acestui canal este destul de specifică - este necesar să se reproducă exact acele sunete care vin direct de sus, iar în muzică, de obicei, nu există obiecte situate deasupra ascultătorului. Chiar și înregistrările concertelor live nu necesită „vocea lui Dumnezeu”, deoarece în sălile de concerte sunt în general mai puține reflecții. Printre două sute de albume în format 9.1 există nu numai compoziții clasice, dar și jazz, rock, interpreți populari și chiar muzică de dans.

Formatul va acoperi și dispozitivele mobile. Combinat cu tehnologia binaurală Auro-3D pentru dispozitive mobile va putea crea un sunet captivant tridimensional direct în smartphone și să-l transmită la căști: sistemul este capabil atât să decodeze conținutul original Auro-3D, cât și să redea întreaga bibliotecă stereo, filme și alte fișiere media în Auro-3D. format audio folosind upmix.

Interfața programului Wwise cu opțiuni pentru lucrul cu audio Auro-3D

Jocurile video se deosebesc. Tehnologia Auro-3D vă va permite să creați peisaje sonore care le vor oferi jucătorilor o experiență complet diferită. Compania a încheiat un parteneriat cu Audio-Kinetics și a încorporat formatul în Wwise, un program software pentru crearea audio pentru jocurile pe calculator. Versiunea AuroWwise acceptă audio 3D pentru media interactive și jocuri, păstrând în același timp toate funcționalitățile. Primul joc în format Auro-3D va fi Get Even, care va fi lansat în primăvara lui 2017. Cu toate acestea, potrivit lui Wilfried, un astfel de sunet încă nu poate fi comparat cu difuzoarele.

De câte coloane ai nevoie?

Pentru home theater, configurația minimă recomandată este 9.1, soluția optimă este 11.1, iar în sălile deosebit de mari ar trebui să utilizați Auro 13.1. Spațiul necesar este același ca pentru amplasarea optimă a sistemelor 5.1 și 7.1. Dezvoltatorii au testat Auro-3D într-o varietate de medii - tavane înalte, tavane joase, medii uscate și umede - și au descoperit că sistemul este cu adevărat flexibil.

Acum există un nou format AuroMax - este un format hibrid, canal și orientat pe obiecte care utilizează o configurație de la 20.1 la 26.1. Formatul AuroMax este o dezvoltare comună a Auro-Technologies, Barco și Iosono și este utilizat în cinematografele cu drepturi depline. În home theater, potrivit dezvoltatorilor, nu este nevoie de o astfel de configurație maximă, dar cuvântul clientului este lege. Adevărat, veți avea nevoie de și mai mult spațiu decât versiunea cu 13.1 canale.

Potrivit lui Wilfried, chiar și un milion de vorbitori nu pot reproduce lumea din jurul nostru în mod natural - urechile noastre sunt prea deștepte pentru a fi atât de înșelate. Prin urmare, scopul Auro-3D nu este de a folosi cât mai multe canale posibil, ci mai degrabă de a obține cel mai învăluitor sunet cu cel mai mic număr de difuzoare. De aceea, nu ar trebui să încercați să montați o configurație de 26.1 canale într-un cinema mic - pur și simplu nu va avea sens, efectul canalelor suplimentare nu va acoperi efortul, nervii și banii cheltuiți pentru instalare. Este mai bine să te descurci cu versiunea cu 11.1 canale.

Pentru cinematografe de format mare și studiouri de film

În 2011, Wilfried a început un parteneriat cu producătorul belgian de echipamente video Barco. Această companie a început să folosească sisteme Auro-3D în echipamentele sale pentru cinematografe, iar în același an a instalat pentru prima dată sistemul Auro 11.1. Primul film în acest format a fost Red Tails, regizat de George Lucas. În prezent, peste 550 de cinematografe sunt echipate cu sisteme Auro 11.1 by Barco și AuroMax în întreaga lume.

În Rusia de astăzi, sala principală de premieră „Octombrie” și 27 de cinematografe din Moscova și alte orașe sunt echipate cu un astfel de sunet. Echipamentul Auro-3D a fost deja instalat în două studiouri - Pythagoras și Neva-Film. În total, peste 100 de studiouri din întreaga lume creează și dublează filme în formatul Auro-11.1 by Barco.

În primul rând, aspectul bun al formatului este că este mai ieftin pentru studiouri și cinematografe. Site-ul web oficial Auro-3D indică următoarele avantaje:

Fără taxă de licență

Efort minim de distribuție

Abilitatea de a utiliza conținutul creat în acest format pe Auro-11.1 de către sistemele Barco

Treceți cu ușurință de la DCP la calitate echivalentă pe Blu-ray

Ușor de convertit mai târziu

Posibilitatea de a înregistra în format Auro-11.1 by Barco direct pe platou

Nu este nevoie de mastering și chei DCP suplimentare

Canalele suplimentare sunt codificate direct în masterul 5.1 (7.1)

Complet compatibil cu mixul 5.1 (7.1).

Nu este nevoie să pierdeți timpul cu rescriere suplimentară într-un format diferit

Abilitatea de a utiliza funcția „up mix” pentru filme finite în format stereo, 5.1, 7.1 pentru redare în Auro-11.1 de la Barco

Unde este conținutul?

La început, când formatul tocmai a apărut, era puțin conținut. Dar acum situația s-a schimbat: atât muzica, cât și filmele sunt disponibile în format Auro-3D. Listele de filme și muzică, precum și viitoarele lansări în cinematografe, sunt publicate pe site-ul web Auro-3D.

Deoarece majoritatea oamenilor nu sunt experți în tehnologia audio/video, alegerea formatelor de sunet surround pentru ei poate fi o sarcină foarte dificilă. Prin urmare, am decis să caracterizăm toate formatele audio universale.

În primul rând, trebuie să luăm în considerare câțiva termeni și concepte generale.

Sunet pe 5.1 canale- cel mai comun format audio. Include șase canale audio - cinci lățime de bandă completă (față, spate, stânga, dreapta și centru) cu o gamă de frecvență de 3-20.000 Hz și unul limitat de frecvență joasă (LFE) 2-120 Hz. Există, de asemenea, sisteme de sunet surround 6.1 și 7.1, care diferă de 5.1 prin faptul că au canale suplimentare cu lățime de bandă completă.

Sunet separat (Discret)- are, de asemenea, mai multe canale de redare a semnalului, toate sunt independente unele de altele și semnalul nu este amestecat în timpul redării.

Format matricial- informațiile audio sunt înregistrate pe un număr mic de canale, iar în timpul redării sunt decodificate (convertite) și reproduse printr-un număr mai mare de canale audio. Canalele separate recreează mai precis mediul acustic surround, dar codificarea matriceală vă poate mulțumi și cu calitatea sunetului.

Compresie fără pierderi- Majoritatea formatelor de sunet surround sunt comprimate astfel încât să aibă dimensiuni mici și să poată fi înregistrate disc DVDși sau ar putea fi difuzat televiziune prin satelit. Dar acum multe Blu-ray-uri pot deține mult mai multe informații, astfel încât sunetul este reprodus fără pierderi, iar calitatea acestuia se potrivește cu înregistrarea originală de studio.

Cu cât calitatea acestor formate este mai mare, cu atât sunetul emis este mai detaliat.

5.1 canale audio

După cum am spus mai sus, sunetul pe 5.1 canale este cel mai frecvent în sistemele home theater moderne. Există două formate principale care se bazează pe sisteme 5.1.

Dolby ® Digital

Formatul Dolby Digital a câștigat rapid popularitate datorită filme pe DVD. De asemenea, este utilizat în prezent în HDTV și jocuri video. Deși Dolby Digital este, în linii mari, doar o metodă de codificare a informațiilor într-un format digital, termenul în sine este adesea folosit pentru a se referi la audio 5.1. Prin urmare, când luăm în considerare Dolby Digital, ne vom concentra pe 5.1.

Spre deosebire de formatele de sunet surround anterioare, sunetul Dolby Digital cu 5.1 canale este un sistem multicanal separat. Datorită celor șase canale independente, semnalul audio este reprodus foarte precis. De asemenea, beneficiați de un canal dedicat de joasă frecvență (subwoofer) pentru o reproducere a basului de înaltă calitate.

La fel ca Dolby Digital, DTS oferă un semnal digital cu 5.1 canale. Cu toate acestea, DTS este mai puțin comprimat atunci când este înregistrat decât Dolby Digital. Rezultatul este un sunet ceva mai precis. Dar, în timp ce majoritatea receptoarelor A/V acceptă atât Dolby Digital, cât și DTS la fel de bine, majoritatea DVD-urilor și a jocurilor video sunt codificate în Dolby Digital.

Audio pe 6.1 canale

Deși 5.1 este cel mai popular format și majoritatea sistemelor home theater vândute astăzi sunt sisteme 5.1, canalul 6.1 este, de asemenea, comun. Sistemul 6.1 oferă un efect și mai captivant decât 5.1. Să ne uităm la principalele opțiuni de codare din 6.1.

DTS-ES folosește tehnologiile digitale multicanal existente pentru a reproduce DTS pe 5.1 canale, dar adaugă un canal surround central complet separat. debitului. Deși majoritatea filmelor sunt codificate în EX Dolby Digital, ES DTS este încă folosit, așa că receptoarele moderne 6.1 vor accepta ambele formate.

Dolby Digital EX și THX Surround EX

Dolby Labs, în colaborare cu THX, au venit cu propria soluție pentru codificarea sunetului surround cu 6.1 canale. În esență, au făcut același lucru ca și DTS-ES - adăugând un surround central matriceat pentru a oferi un spațiu de sunet complet de 360 ​​de grade. Dacă aveți un sistem cu 7.1 canale, semnalul audio va ajunge la ambele difuzoare din spate.

Multe DVD-uri sunt codificate în EX Dolby Digital și au un . În plus, dacă redați un DVD Dolby Digital 5.1, decodorul Dolby Digital EX sau THX Surround EX va simula în continuare sunetul surround 6.1 prin procesarea informațiilor pe canale separate din spate și trimiterea pistei audio matrice către difuzoarele din spate.

7.1 canale audio

Pe lângă formatele HD, formatele moderne Blu-ray acceptă audio mai detaliat. Majoritatea playerelor Blu-ray pot reda 7.1, iar unele chiar garantează audio fără pierderi la decodare. Deși playerul și receptorul dvs. vor putea decoda aceste noi tipuri de sunet surround, este important să rețineți că nu toate discurile sunt înregistrate în aceste formate. Prin urmare, atunci când achiziționați filme Blu-Ray sau jocuri video, verificați informațiile despre ce codecuri audio au fost folosite la înregistrarea informațiilor, pentru a nu fi dezamăgit ulterior de calitatea sunetului. Puteți conecta playerul la receptor utilizând ieșiri audio analogice sau compatibile HDMI 1.3.

Compresie fără pierderi

Cele mai recente formate de sunet surround de înaltă rezoluție, Dolby TrueHDȘi DTS-HD Master Audio oferă redare de până la 7,1 canale de semnal audio fără pierderi de calitate. Pe lângă adăugarea a două canale din spate suplimentare pentru formatele standard Dolby Digital și DTS, sistemele Dolby TrueHD și DTS-HD Master Audio sunt codificate cu o cantitate mare informații în canale. De fapt, calitatea acestor formate este identică cu cea a înregistrărilor originale de studio. Direcționalitatea îmbunătățită a sunetului și claritatea efectelor fac sunetul și mai realist.

Formate suplimentare cu 7.1 canale separate

Este posibil să observați că unele discuri Blu-ray sunt codificate cu alte formate surround 7.1 separate. De exemplu, Dolby Digital Plus de la DTS și Dolby Laboratories și DTS-HD ( Rezoluție înaltă). Aceste formate oferă sunet prin canale independente 7.1. Ei oferă mai mult efect deplin prezență decât 5.1 Dolby Digital și DTS, dar nu fără pierderi, cum ar fi Dolby TrueHD și DTS-HD Master Audio. Receptoarele care acceptă formate audio fără pierderi pe 7.1 canale pot reda și Dolby Digital Plus și DTS-HD la înaltă definiție.

Decodare matrice surround pentru surse mai vechi

Când utilizați o conexiune analogică stereo la receptor sau conectați echipamente mai vechi, cum ar fi un VCR, convertorul poate utiliza unul dintre următoarele tipuri de procesare pentru a decoda semnalul.

Dolby Pro Logic II include două canale surround independente de capacitate maximă, trei canale matrice spate și un canal dedicat de joasă frecvență pentru subwoofer. Mulți ultimele modele acceptă și procesarea Pro Logic IIx, care poate converti semnalul audio la 7.1.

Receptoarele cu Dolby Pro Logic II și IIx pot adăuga intensitate suplimentară la mii de filme VHS și transmisii TV înregistrate în stereo sau Dolby Surround cu 4 canale. Multe convertoare au, de asemenea, moduri speciale care decodifică muzica stereo în sunet surround.

DTS Neo: 6 este practic identic cu Pro Logic II - este pur și simplu o metodă de procesare dezvoltată de DTS pentru a decoda audio stereo pe două canale în 5.1 sau 6.1. Și la fel ca Pro Logic II, oferă un efect de sunet surround.

Canale „Înălțime” pentru scena sonoră

Unele receptoare oferă un nou format de sunet surround Dolby Pro Logic IIz. Adaugă două canale de „înălțime” scenei de sunet. Aceste difuzoare sunt de obicei montate pe perete deasupra difuzoarelor frontale din stânga și din dreapta.

Un receptor cu Pro Logic IIz poate împărți semnalul audio în etapele sonore frontale. Trimite sunet direcțional către difuzoarele frontale și omnidirecțional ( zgomot de fundal, figuranți, fani la stadion) - la canalele „înălțime”.

Procesarea semnalului digital DSP

Uneori, producătorii oferă propriile lor sisteme de procesare specializate, adesea numite DSP de procesare digitală a semnalului, pe lângă suportul altor formate. Multe sisteme home theater folosesc prelucrare digitală semnal pentru a crea o scenă sonoră (care simulează un mediu acustic, cum ar fi o sală de concert sau un stadion) și pentru a controla cu precizie informațiile despre coloana sonoră multicanal. Această caracteristică poate fi numită diferit în funcție de producător. Numele acestei funcții poate fi găsit în instrucțiunile de utilizare ale receptorului sau home theater.

Mai recent, s-a putut vedea cum cinematograful stereo a intrat în lumea cinematografelor comerciale și de acasă, iar acum videoclipul 4K de rezoluție ultra-înaltă este următorul pe linie. Sunetul nu rămâne în urmă cu imaginea: 3D Audio a ajuns în home theater, un mediu sonor complet pentru privitor - nu numai în plan orizontal, ci și în cea de-a treia dimensiune. În engleză, termenul de imersiv este folosit pentru aceasta.

Vocea lui Dumnezeu și alte canale audio

Formatul Auro-3D a fost introdus în mai 2006 de compania belgiană Galaxy Studios. Primul film mainstream înregistrat în acest format a fost filmul Red Tails, filmat în 2012 de George Lucas. Diferența fundamentală dintre Auro-3D și formatele Dolby Surround EX și DTS care predominau la acea vreme era aceea că, pe lângă canalele tradiționale 7.1 situate în același plan, dezvoltatorii au propus utilizarea celei de-a treia dimensiuni - adică plasarea sistemelor de difuzoare. (AS) nu doar în jurul ascultătorului, ci și deasupra, ca un al doilea „strat”, la un unghi de 30 de grade față de sistemele de difuzoare frontale și canalele de sunet surround.

Îmbunătățirea ulterioară a formatului a dus la apariția unui alt „strat” - deasupra capetelor ascultătorilor, care a fost numit simbolic vocea lui Dumnezeu. Numărul maxim de canale (a nu se confunda cu numărul de sisteme de difuzoare) a ajuns la 13.1, adică a devenit de fapt de două ori mai mare decât în ​​formatele 7.1 și 6.1 folosite atunci. Introducerea canalelor aeriene a făcut posibilă transmiterea cu mai multă acuratețe a unui număr de evenimente din coloana sonoră a filmului, cum ar fi obiectele care zboară deasupra publicului (zgomotul unui elicopter sau al unui avion de luptă), efectele atmosferice (vânt urlet, zgomot de tunete).

Dacă tavanul este prea jos, acustica va fi prea aproape de privitor. În acest caz, Dolby recomandă utilizarea sistemelor speciale de difuzoare care funcționează „prin reflectare” din tavan - conform companiei, rezultatul va fi de o calitate superioară.

Abordarea obiectului

Cel mai vechi player de pe piața audio pentru cinema, Dolby Laboratories, folosește două „straturi” de sisteme de difuzoare în noul său format Dolby Atmos. Primul este situat în jurul ascultătorului conform schemei clasice, iar al doilea pe tavan - în perechi în stânga și dreapta. Dar cel mai important lucru este o abordare fundamental nouă a mixării coloanelor sonore. În loc de mixarea obișnuită canal cu canal, studioul folosește metoda de înregistrare „obiect”. Regizorul lucrează cu fișiere de sunet, specificând locația în spațiul tridimensional de unde ar trebui redate aceste sunete, când și la ce volum. De exemplu, dacă este necesar să se reproducă zgomotul unei mașini în mișcare, atunci regizorul indică momentul apariției, nivelul volumului, traiectoria mișcării, locul și timpul de terminare a sunetului „obiectului”.

Mai mult, sunetul vine de la studio la sala de cinema nu sub formă de piese înregistrate, ci ca un set de fișiere de sunet. Aceste informații sunt procesate de un procesor, care calculează în timp real coloana sonoră a filmului de fiecare dată, ținând cont de numărul de boxe din sală, tipul și locația acestora. Datorită calibrării precise, nu există nicio referire la un număr „tipic” de canale și puteți utiliza un număr diferit de difuzoare în săli diferite (fiecare sală este calibrată și configurată individual) - procesorul însuși va calcula cum și unde să trimită sunet pentru a obține panorama optimă a sunetului. Numărul maxim de „obiecte” sonore procesate simultan este de 128, iar numărul de difuzoare independente acceptate simultan este de până la 64.

Dolby Atmos nu este legat de un anumit număr de canale audio. Imaginea sonoră este formată de procesor în timp real din „obiecte” și conform unui „program” compilat de inginerul de sunet al filmului. În acest caz, procesorul ia în considerare locația exactă a sistemelor de difuzoare, tipul și cantitatea acestora - toate acestea sunt prescrise în prealabil în setări la calibrarea fiecărei hale specifice. Adevărat, cum să implementați o astfel de abordare într-un home theater nu este încă complet clar.

Profesionişti şi amatori

După introducerea lor în cinematografele comerciale, ambele formate audio 3D au început să cucerească piața de acasă. Auro-3D a început puțin mai devreme, mai mulți producători de electronice pentru casă au introdus primele procesoare și receptoare cu suport pentru format la începutul anului 2014. Dolby Laboratories nu a întârziat mult să aștepte, iar la jumătatea lunii septembrie a anului trecut a prezentat soluții foarte accesibile bazate pe receptoare ieftine. În plus, la începutul anului 2015, un alt jucător important, compania americană DTS, și-a anunțat formatul de sunet tridimensional - DTS: X (despre care se știe doar că acesta, ca și Dolby Atmos, este orientat pe obiecte și va fi a susținut mulți producători de electronice de larg consum).

Între timp, cinematograful comercial și home cinema au diferențe semnificative în unele aspecte. Bobinele de film aparțin trecutului, iar copiile digitale ale filmelor sunt acum folosite aproape universal în distribuția de filme. Coloana sonoră a filmului „iese” de pe server ca un flux audio digital cu viteză mare de biți, practic fără compresie. Serverele pe care sunt stocate filmele pot transmite până la 16 canale digitale de astfel de date în paralel.

Cel mai popular suport pentru filme acasă este discul Blu-ray. De obicei, conține o coloană sonoră înregistrată într-una dintre cele două cele mai multe formate populare— DTS HD Master Audio sau Dolby True HD. Există și discuri înregistrate folosind vechi codecuri DTS și Dolby Digital cu sunet 2.1 (stânga-dreapta și LFE). Dacă piesa filmului a fost înregistrată inițial într-un studio în format 5.1 sau 7.1, transferul pe disc este destul de simplu, singura diferență este compresia suplimentară a datelor asociată cu capacitatea limitată a suportului digital. Cum se vor adapta noile formate Auro-3D și Dolby Atmos atunci când vor fi transferate de la cinema profesional la home cinema?

Drumul acasa

Pentru Auro-3D, transferul va fi practic fără întreruperi. Dacă un film a fost înregistrat inițial într-un studio în format 13.1 sau 11.1, acesta va fi transferat pe discuri Blu-ray cu exact același număr de canale. Pentru compatibilitate inversă, Auro-3D folosește un algoritm special care poate „adăuga” canalele superioare la codecul DTS HD MA, care acceptă oficial maximum 7,1 canale - de exemplu, informațiile pentru canalul din stânga sus sunt încapsulate în canalul din stânga , informațiile pentru canalul central superior sunt încapsulate în canalul central etc. d Dacă receptorul sau procesorul are suport pentru decodarea codec-ului Auro-3D, atunci va „scoate” informațiile încorporate și le va transmite canalelor corespunzătoare. . Dacă nu, pur și simplu decodifică datele ca o piesă obișnuită 7.1, sărind peste informațiile „extra”. Astfel, un disc cu un film în format Auro-3D va fi în orice caz citit corect de orice player modern și recunoscut de orice procesor sau receptor care acceptă DTS HD MA. Și dacă procesorul sau receptorul are un decodor Auro-3D încorporat, atunci ieșirea poate fi o coloană sonoră de 9.1, 11.1 sau chiar 13.1 canale. Există, de asemenea, posibilitatea de „upmixing” - un procesor care poate funcționa cu Auro-3D poate converti chiar și o înregistrare stereo obișnuită cu două canale la, de exemplu, 13.1.

Auro-3D folosește un aspect al difuzoarelor cu trei straturi și o abordare mai tradițională de înregistrare audio multicanal. Acest lucru oferă excelent compatibil invers standard cu formatele actuale și portabilitate la sistemele de acasă.

Situația cu Dolby Atmos într-un home theater este mult mai complicată: procesorul calculează un flux de date destul de mare în timp real și scoate sunet pe canalele acustice adecvate (ținând cont de câte sunt într-o anumită instalație). În prezent, specificațiile Dolby Atmos pentru uz casnic se propune utilizarea configurațiilor difuzoarelor de la 5.1.2 la 7.1.4, unde primul număr este numărul de canale „obișnuite”: stânga-centru-dreapta-partea spate, al doilea este canalul de efecte de joasă frecvență și al treilea este așa-numitele canale „superioare” (aeriste). În același timp, singurul procesor pentru uz comercial (Dolby CP850) costă mai mult de un milion de ruble, iar costul receptoarelor de acasă cu suport Atmos începe de la doar 30-40 de mii. Cu toate acestea, chiar și pentru cele mai accesibile receptoare de acasă, sunt anunțate atât decodarea, cât și suportul pentru „upmixing”, deși exact cum se face acest lucru nu este complet clar.

Un alt punct nu foarte clar este că pentru a calcula corect câmpul sonor, este necesar să se cunoască locația exactă a tuturor sistemelor de difuzoare. Într-un cinematograf comercial, această problemă se rezolvă prin calibrarea echipamentului, dar la receptoarele de acasă, din câte se știe, această posibilitate nu este prevăzută. Cum se rezolvă, în acest caz, problema obținerii unui sunet Atmos complet „ca într-un film” acasă este încă neclar. Adevărat, formatul nu și-a dobândit încă caracteristicile finale. Mai mulți producători de procesoare premium au amânat chiar lansarea actualizărilor cu suport Dolby Atmos din cauza modificărilor în algoritmul de procesare a semnalului, despre care spun că sunt realizate de dezvoltatorii Dolby. Prin urmare, se poate presupune că, în actualizările ulterioare, Dolby poate face ajustări la procesul de procesare a sunetului și/sau calibrarea sistemului pentru o anumită locație a sistemelor de difuzoare.

Probleme de compatibilitate

Deoarece Auro-3D folosește metoda tradițională de mixare canal cu canal, iar Dolby și DTS folosesc editarea audio orientată pe obiecte, nu este posibilă convertirea unui format în altul. În plus, construirea unui home theater care poate funcționa corect cu toate formatele nu este, de asemenea, ușoară. Problema de compatibilitate este cerințe diferite pentru instalarea sistemelor acustice. Dolby Atmos folosește două „straturi” de acustică, în timp ce Auro-3D folosește trei. S-ar putea imagina că coloana sonoră Dolby Atmos ar putea fi redată prin porțiunea Auro-3D a difuzoarelor, dar este puțin probabil ca acest lucru să fie corect. Cerințele de plasare a difuzoarelor sunt destul de stricte pentru ambele formate și, având în vedere sensibilitatea la poziționarea precisă pentru a obține tranziții ușoare, acest lucru poate reprezenta o provocare pentru designerii și instalatorii de home theater (informațiile despre plasarea difuzoarelor pentru DTS:X nu sunt încă disponibile).

Perspective

În ciuda tuturor ambiguităților din descrierea lui Dolby Atmos, trebuie să recunoaștem că acest format are un potențial mai mare decât Auro-3D. În primul rând, abordarea orientată pe obiect a înregistrării este în mod clar mai promițătoare decât abordarea tradițională canal cu canal. În al doilea rând, Suport Dolby Atmos în modele de masă de receptoare AV de la companii precum Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon este disponibilă „în bază”, în timp ce o licență pentru Auro3D va trebui achiziționată ca actualizare opțională a software-ului pentru 199 USD, ceea ce este vizibil pentru modele bugetare.

În segmentul mai scump al procesoarelor pentru construirea de home cinema, producători precum Trinnov Audio și Datasat Digital, care operează tot pe piața filmelor comerciale, au anunțat suport pentru toate formatele 3D Audio. Experiența lor poate avea un efect foarte benefic asupra implementării Dolby Atmos pentru home cinema: de exemplu, Trinnov folosește un microfon unic tridimensional pentru a-și calibra procesoarele, permițându-i să determine cu exactitate locația fiecărui difuzor în spațiu și să utilizeze aceste date. pentru corectarea suplimentară a câmpului sonor.

Redactorii mulțumesc revistei avreport.ru pentru sprijinul acordat în pregătirea articolului.

Dezvoltarea sistemelor de sunet surround - de la monofonie la 3D

În prezent, stereofonia cu două canale a devenit o modalitate clasică de transmitere și reproducere a sunetului. Scopul reproducerii sunetului stereofon este de a transmite imaginea sonoră cât mai precis posibil. Localizarea sunetului este doar un mijloc de a obține un sunet mai bogat și mai natural. Cu toate acestea, transmiterea informațiilor spațiale de către cele mai comune sisteme „clasice” cu două canale are o serie de dezavantaje, ceea ce încurajează designerii să creeze diverse sisteme de sunet surround.

Un ascultător într-o sală de concert aude nu numai sunetul direct care emană de la instrumentele individuale ale orchestrei, ci și sunetul difuz provenit din diverse direcții (inclusiv din spate) reflectat de pereții și tavanul camerei, care creează efectul de spațiu și completează. impresia de imagine de ansamblu. Întârzierea cu care sunetul difuz ajunge la urechile ascultătorului și compoziția sa spectrală depind de mărimea și proprietățile acustice ale încăperii. Cu transmisia pe două canale, informațiile create de sunetul difuz se pierd în mare măsură, iar în cazul înregistrării în studio, este posibil să nu fie prezentă de la început.

Urechea umană localizează cel mai bine sursele de sunet în plan orizontal. În același timp, sunetele care vin din spate, în lipsa unor informații suplimentare, sunt localizate mai rău. Vederea, inclusiv vederea periferică, este principalul sens al determinării locației obiectelor, prin urmare, fără informații vizuale, capacitatea de a evalua poziția unui sunet în plan vertical și distanța acestuia față de noi este slabă și destul de individuală. Acest lucru poate fi explicat parțial prin caracteristicile anatomice individuale ale urechilor. La redarea înregistrărilor, nu există informații vizuale, așa că orice tehnologie de sunet pentru piața de masă care pretinde că oferă „sunet surround” este forțată să creeze ceva mediu și, evident, un compromis.

O varietate de metode pot fi folosite pentru a reproduce sau sintetiza „efectul hall”. La mijlocul anilor '50, Philips, Grundig și Telefunken au testat sisteme de reproducere tridimensională 3D și Raumton. Transmisia sunetului a fost monofonică, dar difuzoarele suplimentare (de obicei încorporate, mai rar externe), care radiau sunetul lateral sau în sus, creau impresia unui spațiu mare datorită sunetului reflectat de pereți și tavan. Deoarece întârzierea ecoului în spațiile casnice este destul de mică, reverburile de primăvară au fost utilizate ulterior pentru a o crește în canalul de amplificare a semnalelor suplimentare. Datorită complexității tehnice semnificative pentru acea perioadă, aceste sisteme nu au rezistat mult pe piață și au dispărut rapid de pe scena.

Ulterior, au fost dezvoltate sisteme ambiofonice pentru a transmite sunetul difuz, care și-a găsit aplicație mai ales în cinema. Canalul (sau canalele) adiționale pentru transmiterea sunetului difuz în astfel de sisteme au o putere mai mică decât cele principale, iar domeniul lor de frecvență corespunde benzii de frecvență a semnalului difuz (aproximativ 300...5000 Hz). Radiația de la difuzoarele suplimentare trebuie să fie difuză, pentru care acestea sunt direcționate către pereții sau tavanul camerei de ascultare.

Dificultate de standardizare și probleme tehnice cu înregistrarea și transmisia trei semnale, patru sau mai multe canale au dus la faptul că stereofonia cu două canale a devenit principalul sistem de înregistrare și transmitere a sunetului timp de mulți ani. Dar încercările de a crea sisteme de sunet surround nu s-au oprit. Dezvoltarea ambiofoniei a fost cuadrafonia (reproducerea sunetului pe patru canale), a cărei vârf de popularitate a avut loc în prima jumătate a anilor '70. Spre deosebire de sistemul ambiofonic, aici toate canalele de reproducere a sunetului sunt echipate în mod egal. Quadafonie discretă (completă), oferind efect maxim prezența, necesită patru canale de transmisie a sunetului și, din această cauză, s-a dovedit a fi incompatibilă cu mijloacele tehnice de înregistrare a sunetului și de difuzare radio care existau la acea vreme.

Pentru a depăși acest obstacol, s-au creat mai multe sisteme de quadrifonie matricială (în terminologia de atunci - cvasi-quadrafonie), în care semnalele originale a patru canale au fost matriceate pentru transmisie pe două canale, iar în timpul redării, semnalele originale au fost restaurate de către transformări sumă-diferență și a fost posibil să se reproducă fără un decodor semnal stereo normal. Deoarece niciunul dintre aceste sisteme nu era complet cuadrafonic, nici pe deplin compatibil cu stereofonia cu două canale din cauza pătrunderii mari a semnalului de la canal la canal, utilizarea lor practică a fost limitată și interesul pentru ele a dispărut rapid.

Nu au existat învingători în „războiul standardelor” sistemelor cuadrafonice, ideea a murit fericit, principiile au fost uitate, dar termenul a rămas. Prin urmare, acum puțini oameni sunt confuzi de faptul că „ceva” care are patru canale de amplificare și patru difuzoare este numit cu mândrie „sistem cuadrafonic”. Cu toate acestea, acest lucru este fundamental greșit, deoarece sursa semnalului rămâne cu două canale, iar semnalele canalelor din față și din spate cu acest design de sistem diferă între ele numai în ceea ce privește nivelul, adică se utilizează principiul panning.

Panarea în producția de înregistrări stereo a fost utilizată pe scară largă încă de la mijlocul anilor 50 pentru a poziționa semnalele audio monofonice „stânga/dreapta/mijlocul” câmpului sonor. Panarea nu are nici un efect asupra frecvenței sau fazei semnalului, schimbă doar nivelul semnalului mono furnizat fiecărui canal stereo. Panarea pe mai multe canale (în cazul înregistrărilor pe mai multe canale) se face în același mod. Cu toate acestea, atunci când se determină direcția către o sursă de sunet, aparatul nostru auditiv folosește nu numai diferența de intensitate a semnalelor sonore, ci și schimbarea de fază dintre acestea, iar efectul schimbării de fază asupra preciziei localizării sursei de sunet este cel mai pronunțat în intervalul de frecvență de la aproximativ 500 la 3000 Hz. (Din nou, gama de frecvență a sunetului difuz!).

Prin urmare, simpla panoramă nu oferă fidelitatea sunetului necesară. Efectele stereo („sunet de rulare”, legarea sunetului „stânga-dreapta”, etc.) ale primelor înregistrări stereo au devenit rapid plictisitoare. De aceea cele mai bune înregistrări instrumentele electronice din studioul anilor 60 au fost realizate folosind tehnologia microfonului, ceea ce explică natura „live” a sunetului: introducerea multicanalului complet electronic (fără utilizarea microfoanelor) înregistrarea instrumentelor cu amestecare ulterioară, facilitând în același timp munca inginerului de sunet, în același timp, a distrus atmosfera sălii. Ulterior, acest fapt a început să fie luat în considerare la realizarea înregistrărilor de studio, deși nu s-a produs o revenire completă la tehnologia microfonului.

Când se utilizează o schemă de redare pe două canale, zona principală de locație efectivă a surselor de sunet aparent (ASS) este situată în fața ascultătorului și acoperă un spațiu de aproximativ 180 de grade în plan orizontal. Cele două canale frontale nu pot reproduce în mod adecvat sunetele ale căror surse sunt de fapt situate în spatele și în planul vertical, decât dacă sunt susținute de semnale suplimentare. Utilizarea difuzoarelor din spate în combinație cu panoul de sunet funcționează bine cu sursele de sunet situate în fața și în spatele ascultătorului și mai puțin bine cu o locație laterală. Cu toate acestea, panoarea sunetului singură nu poate asigura niciodată o poziționare acceptabilă a surselor de sunet în plan vertical.

În timpul dezvoltării sistemelor de matrice, s-a dovedit că o parte semnificativă a informațiilor spațiale este conținută în semnalul de diferență (semnal de informare stereo), care poate fi furnizat difuzoarelor canalelor din spate fie în formă pură, fie amestecat cu un anumit proporția semnalelor frontale. În cel mai simplu caz, nici nu aveți nevoie canale suplimentare amplificarea și matrizarea semnalului se pot face la ieșirea amplificatorului:

Așa s-au născut mai multe sisteme pseudo-quadrafonice, alungându-i complet pe „adevărații arieni” de pe piață la mijlocul anilor ’70. Se deosebeau unul de celălalt doar prin modalitățile de obținere a semnalului de diferență. Cu toate acestea, triumful lor a fost și de scurtă durată, ceea ce s-a explicat prin deficiențele purtătorului de semnal - disc de vinil și bandă magnetică. Zgomotul necorelat de la canalele stânga și dreapta nu a fost scăzut, ceea ce, combinat cu nivelul relativ scăzut al semnalului de diferență, a deteriorat foarte mult raportul semnal-zgomot în canalele din spate.

Un alt dezavantaj, nu mai puțin semnificativ, al unor astfel de sisteme este lipsa de dependență a nivelului semnalului din spate de natura fonogramei. La un nivel scăzut al semnalului din spate, efectul spațial este puțin vizibil atunci când nivelul crește, apare o întrerupere a scenei sonore și fragmentele sale se deplasează înapoi (efectul de „înconjurare a unei orchestre”, care nu corespunde realității); .

La redarea înregistrărilor „live” (care au o distribuție naturală a componentelor totale, diferențiale și de fază), acest dezavantaj s-a manifestat nesemnificativ, dar pe majoritatea fonogramelor de studio canalele din spate au introdus erori semnificative în poziția IZ. Pentru a depăși acest neajuns, sistemele de sunet surround timpurie au încercat să folosească panoramă automată. Semnalele de control au fost obținute de la nivelul informațiilor spațiale - o creștere a nivelului de semnale de diferență a dus la o creștere a câștigului în canalele din spate. Cu toate acestea, modelul de panning adoptat a fost foarte dur, drept urmare erorile de control ale expandorului au dus la modificări haotice ale nivelului semnalelor din spate (efectul „respirație grea”).

Interesul pentru sistemele de sunet surround a reapărut odată cu apariția mediilor digitale, al cărui nivel de zgomot intrinsec este neglijabil și chiar și procesarea semnalului analogic nu va degrada practic gama dinamică a sistemului. Dezvoltarea metodelor de procesare a semnalului digital a condus la crearea procesoarelor digitale de sunet (Digital Sound Processor - DSP).

Proiectat inițial pentru sisteme home theater, procesoare de sunet surround în În ultima vreme a început să fie utilizat în mod activ în sistemele audio auto. Utilizarea lor poate îmbunătăți semnificativ sunetul din interiorul unei mașini, motiv pentru care sunt produse nu numai ca dispozitive DSP separate, ci sunt și incluse în radiouri relativ ieftine. Setările procesorului vă permit să selectați cei mai optimi parametri pentru locația de ascultare selectată.

Există o serie de metode care permit echipamentelor să reproducă sunetul localizat în spațiu cu un număr limitat de sisteme acustice. Diferite metode de implementare au puncte tari și puncte slabe, așa că este important să înțelegem diferențe fundamentaleîntre principalele metode de procesare a semnalului. In nucleu sisteme moderne Sunetul spațial (Dolby Surround, Dolby Pro-Logic, Q-Sound, Curcle Surround și altele) se bazează pe aceeași idee de conversie sumă-diferență, completată de metode de procesare a semnalului „proprietate” (atât analogice, cât și digitale). Ele sunt adesea unite sub denumirea comună „sisteme 3D” („renașterea” unui termen de patruzeci de ani!).

Înainte de a analiza principiile implicate în procesarea semnalelor audio în sistemele de sunet surround, luați în considerare procesul tipic de înregistrare. În primul rând, se face o înregistrare care are multe canale individuale - instrumente, voci, efecte sonore etc. În timpul mixării, nivelul volumului și locația sursei de sunet sunt controlate pentru fiecare pistă audio pentru a obține rezultatul dorit. În cazul înregistrării stereo, rezultatul mixării este de două canale pentru sistemele surround, numărul de canale este mai mare (de exemplu, 6 canale pentru formatul „5.1” Dolby Digital/AC-3). În ambele cazuri, fiecare canal constă din semnale care sunt concepute pentru a fi trimise către difuzoare individuale atunci când utilizatorul ascultă. Fiecare dintre aceste semnale este rezultatul unei amestecări complexe a semnalelor sursei originale.

În continuare, are loc procesul de codificare a canalelor obținute după amestecare și rezultatul este un flux digital (bitstream). În timpul redării, decodorul procesează fluxul digital, împărțindu-l în canale individuale și transmițându-le pentru redare către sistemele de difuzoare. Pentru sistemele de sunet surround cu mai multe canale (discrete), este posibil un mod de simulare a sistemelor de difuzoare efectiv absente (modul Phantom). Dacă aveți doar două difuzoare, atunci canalele subwoofer (frecvență joasă) și centrale (dialog) sunt pur și simplu adăugate la ambele canale de ieșire simultan. Canalul din spate stânga este adăugat la canalul de ieșire din stânga, din spate din dreapta canalului de ieșire din dreapta.

Rețineți că panningul afectează doar amplitudinea semnalului audio. Conversia audio în sistemele 3D moderne include informații suplimentare despre amplitudinea și diferența de fază/latența dintre canalele de ieșire în fluxul audio. De obicei, gradul de prelucrare depinde de frecventa semnalului, deși unele efecte sunt create folosind întârzieri simple.

Ce metode sunt folosite pentru a procesa un semnal audio? În primul rând, aceasta este expansiunea stereo (Stereo Expansion), care este produsă prin influențarea diferenței semnalului stereo al canalelor frontale. Această metodă poate fi considerată clasică și se aplică în primul rând înregistrărilor stereo convenționale.

Procesarea semnalului poate fi fie analogică, fie digitală. În al doilea rând, Positional 3D Audio (audio 3D localizat). Această metodă funcționează pe multe canale audio individuale și încearcă să localizeze individual fiecare semnal în spațiu. În al treilea rând, Virtual Surround este o metodă de redare a înregistrărilor pe mai multe canale folosind un număr limitat de surse de sunet, de exemplu redarea sunetului pe cinci canale pe două difuzoare acustice. Evident, ultimele două metode sunt aplicabile doar mediilor audio multicanal (înregistrări în format DVD, AC-3), ceea ce nu este încă foarte relevant pentru sistemele auto.

Aducerea la sfârșitul listei diverse metode reverberație artificială. Pe măsură ce sunetul călătorește prin spațiu, acesta poate fi reflectat sau absorbit de diferite obiecte. Sunetele reflectate într-un spațiu mare pot crea în realitate un ecou clar perceptibil, dar într-un spațiu limitat, multe sunete reflectate se combină astfel încât le auzim ca o singură secvență care urmează sunetul original și se atenuează, iar gradul de atenuare variază pentru diferite frecvențe și depinde direct de proprietățile spațiului înconjurător.

Procesoarele digitale de sunet utilizează un model de reverberație generalizat, care reduce controlul procesului de reverberație la setarea parametrilor cheie (timpul de întârziere, numărul de reflexii, rata de dezintegrare, modificarea compoziției spectrale a semnalelor reflectate). Așa sunt implementate modurile sală, live, stadion etc. Imitația se dovedește a fi destul de realistă. Procesoarele analogice folosesc linii de întârziere a semnalului în acest scop. Controlul parametrilor de reverb în acest caz este mult mai complex, așa că de obicei există un singur mod fix de funcționare.

Desigur, este dificil de descris caracteristicile structurale ale tuturor sistemelor de sunet surround existente, dar munca lor se bazează pe principiile discutate - diferența este doar în detaliile algoritmilor și setul de moduri (presetări). Prin urmare, cel mai bun consilier atunci când alegeți un procesor de sunet este propriul dvs. auz.