Звуковое кружево, или Долби всё вокруг!
Это должен знать каждый: история и особенности многоканальных форматов звука (Dolby Stereo, Dolby Digital, DTS, SDDS) — от киноиндустрии к домашним театрам.
_Audio is half the film.
Джордж Лукас _
Surround sound, Dolby Digital, DTS, AC3, 5.1 — все эти термины с недавнего времени (а точнее, с появлением доступных DVD-ROM-приводов) вошли в жизнь пользователей компьютеров, в спецификации звуковых карт и акустических систем, в статьи компьютерной прессы. Однако изначально все эти технологии возникли отнюдь не для увеселения пользователей ПК, а пришли из киноиндустрии, причем пришли они, как ни странно, напрямую с кинопленки, и эта целлулоидная техника, несмотря на свою уже более чем вековую давность, продолжает ассимилировать в себе все достижения современной цифровой технологии, походя отдавая нам, заложникам мегагерц и гигабайт, плоды своего развития. Развивался же звук на кинопленке довольно долго, и для того чтобы понять, откуда все это богатство пришло в наши системные блоки, нам придется перенестись в далекий и тревожный 1941 год.
Именно тогда вышел первый кинофильм со звуковым сопровождением, записанным более чем на один канал. Это был фильм студии Диснея «Fantasia», причем каналов было не два, как в современном стерео, а сразу три: левый, правый и центральный. По тем временам это было нечто невиданное, ведь и монозвук в кино появился совсем недавно, а тут сразу три независимых канала, которые записывались на кинопленку оптическим способом. Но трудности производства подобного рода фонограмм (тогда в Америке еще не было магнитофонов, да и вся другая звукозаписывающая техника была в зачаточном состоянии), сложная и дорогая система воспроизведения и грянувшая Вторая мировая война похоронили многоканальный звук в кино более чем на десять лет.
Появление первых коммерчески успешных форматов стереозвука в кинопроизводстве было обусловлено появлением в США магнитной звукозаписи. Первые ленточные магнитофоны были привезены в качестве трофеев из побежденной Германии (в русском языке слово «магнитофон» обязано своим появлением названию одной из немецких моделей этого устройства — Magnetofon), и вскоре фирма Ampex выпустила американский аппарат для записи на пленку Ampex Model 200, являвшийся копией немецкого AEG Model K-4 Magnetofon. Магнитная запись стремительно развивалась, вскоре появился многоканальный магнитофон, изобретенный легендарным гитаристом Лес Полом (немного ранее этот разносторонний музыкант придумал электрогитару, да и использовать мономагнитофоны для записи музыки в США начал именно он). Первые форматы окружающего звука были основаны именно на магнитной записи (вместо старой оптической монодорожки) — прямо на кинопленку наносился магнитный слой, на который записывалось звуковое сопровождение к фильмам. Кинопроекторы оснащались магнитофонными головками для снятия этого звука. В те годы киноиндустрия США процветала, публике был представлен новый широкоформатный (использовавший пленку шириной 70 мм, вместо обычных 35) кинематограф, и в дополнение к громадным широким экранам требовалась соответствующая звуковая картина. В те годы существовало два формата — Cinemascope, разработанный Twentieth Century Fox для 35-миллиметровой пленки (четыре канала — левый, центральный, правый и surround-канал, который воспроизводился с боков и позади зрителя) и Todd-AO для широкоформатной 70 мм киноленты (шесть каналов — левый, дополнительный левый, центральный, дополнительный правый, правый и surround-канал). Необходимость центрального канала обусловлена большими размерами киноэкрана и тем, что зрители сидят не только по центру зала, — если использовать только два громкоговорителя (левый и правый), то диалоги актеров для зрителя, сидящего в боковой части зала, будут звучать не посередине экрана, где обычно и происходит основное действие, а сбоку, так как ближайший громкоговоритель будет слышен лучше всего. Поэтому все диалоги героев фильма обычно располагают в центральном канале, иногда его так и называют — канал диалогов. А для огромных широкоформатных (70 мм) кинотеатров потребовалось установить за экраном аж пять независимых громкоговорителей, чтобы обеспечить равномерное распределение звука для всех зрителей в зале.
Эти форматы довольно успешно просуществовали до середины 70-х годов, когда на сцену вышла фирма Dolby. Эта уникальная в своем роде компания до настоящего времени получает прибыль почти исключительно от «продажи идей», то есть лицензионных отчислений. Собственно оборудования Dolby практически не производит — выпускается всего несколько приборов для профессионального применения, которые являются скорее аксессуарами для продажи технологий, чем самостоятельным бизнесом. Dolby заработала известность своими системами шумопонижения, появившимся в 1970 году, — Dolby B, которая используется в бытовых кассетных магнитофонах (и во многом именно шумоподавлению от Dolby аудиокассета обязана своим успехом на рынке) и Dolby A, более сложная и эффективная система, использующаяся и по сей день в профессиональной звукозаписи. Не удовлетворившись успехом в области обычной звукозаписи, основатель фирмы Рэй Долби устремил свои взоры на звук для кинофильмов. В 1976 году была предложена технология Dolby Stereo, использующаяся в большинстве выходящих фильмов и поныне. Взамен магнитных звуковых дорожек, которые довольно сильно шумели и изнашивались со временем, Dolby предложила использовать старую добрую оптическую дорожку, но уже с двумя каналами звука. Эти две дорожки расположены там же, где и старая монодорожка (которую продолжали использовать для совместимости со старыми кинопроекторами), и поэтому могла быть считана любым существующим киноаппаратом если не в стерео, то хотя бы в моноварианте, а для уменьшения «шипения» на них использовалась система шумоподавления Dolby A. Однако киноиндустрия не могла удовлетвориться двухканальным звуком, требовалось как минимум четыре канала, и поэтому в формате Dolby Stereo применяется так называемое матричное кодирование дополнительных звуковых дорожек. При таком кодировании дополнительные дорожки (центральная и канал surround-эффектов) за счет разницы фаз звуковых каналов могут быть «уложены» в две имеющиеся на кинопленке, а затем специальный матричный декодер в кинотеатре их раскодирует в почти полноценные четыре.
| Термин «стерео», в настоящее время ассоциирующийся с двухканальными фонограммами на CD, кассетах и т. д., изначально имел более широкий смысл и не ограничивался только двумя дорожками звука. Например, первые эксперименты со стереозвучанием в Bell Labs в тридцатые годы прошлого века проводились с тремя каналами, окружающий звук в кино (даже если там использовалось шесть дорожек) тоже долгое время назывался стерео. В общем стерео называли все, что не моно. Ассоциация слова «стерео» именно с двухканальными фонограммами была вызвана тем, что первые стереопластинки были именно с двумя каналами (больше просто не позволяла технология того времени), и появившееся в 1961 году стереофоническое FM-радиовещание также было двухканальным (впрочем, вещали они с тех же стереопластинок). Однако в кинопроизводстве еще долго пользовались термином «стерео» для названия многоканальной фонограммы к фильмам, даже 4-канальная система от Dolby, вышедшая в 1976 году, называлась Dolby Stereo. Термин «surround sound» был придуман, когда многоканальные фонограммы к фильмам стали проигрываться в домашних условиях (с помощью стереовидеомагнитофонов и декодера Dolby Surround), и так как широкая публика к тому времени прочно ассоциировала слово «стерео» с двумя каналами, а для продвижения технологии на рынок уже в названии должно было быть нечто особенное, ранее не виданное, этим особенным и стало словосочетание «surround sound». |
Новая технология довольно быстро добилась успеха, что было обусловлено, среди прочего, неважным состоянием киноиндустрии в то время. Телевидение уже пришло в каждый американский дом, и зрители не особенно ходили в кинотеатры, ведь все те же фильмы можно было увидеть через некоторое время у себя в гостиной. Соответственно поток денег в кино постоянно снижался, притом, что производство прокатных копий фильмов по старым технологиям, использующим магнитную запись на кинопленке, было очень сложным и дорогим: сначала печатается изображение, затем на проявленную кинопленку наносится магнитный слой, а потом уже на этот магнитный слой записывается звуковое сопровождение. Оптическая же дорожка Dolby Stereo упростила эту технологию до предела: звук печатается вместе с изображением, и все. Еще одна причина успеха — применение так называемого звукового кинопроцессора. Для переоборудования кинотеатра под Dolby Stereo, при условии наличия нужного количества громкоговорителей, требовалось лишь обеспечить считывание стерео-оптической дорожки с кинопленки и подключить к выходу с этой дорожки процессор, а он уже выполнял все функции декодирования и управления звуком в кинотеатре. До появления таких кинопроцессоров для переоборудования кинотеатра под какой-либо новый звуковой формат требовалось приобретать множество разных приборов, дорогих, да к тому же сложных в установке и эксплуатации.
Как развивалась технология Surround Sound
Surround Sound — термин американского происхождения. Означает он в русском переводе «объемный», «окружающий», «приходящий со всех сторон» звук. «Surround» стало словом настолько привычным, и так хорошо и полно передает сущность именно этого способа передачи звука, что в дальнейшем нашем изложении мы будем пользоваться им без перевода.
Прежде всего, немного истории.
Начало было положено изобретением стереофонии. По старому, но точному определению, сформулированному Сноу еще в 1953 году, этот термин является как бы родовым понятием для всех способов передачи звука с двумя или более каналами. Поэтому и Surround-звук — это не альтернатива стереофонии, но ее, так сказать, составная часть.
Первый опыт стереофонической передачи был предпринят Адером и Пускасом в 1881 году в Париже. Тогда, на всемирной выставке была осуществлена двухканальная передача звука из оперного театра по телефонным линиям (без усиления). Следующим вкладом в совершенствование методов стереофонической звукопередачи стали идеи британца Алана Блумлайна, сформулированные им в 1931 году.
А в 1956-58 годах в продаже появились уже первые стереофонические пластинки. Двухканальная стереофония, которая преимущественно и используется и по сей день, вне всякого сомнения, позволила значительно улучшить звучание по сравнению с монофоническим. У слушателя появилась возможность различать взаимное расположение элементов «звуковой картины» в пространстве (т.н. эффект локализации кажущихся источников), при стереофоническом прослушивании более верно передавались тембры голосов и инструментов, а также переходные процессы звучаний, что заметно улучшило, как говорят звукорежиссеры, «прозрачность» звучания. Кроме того, стала полнее ощущаться акустика помещения, где происходило исполнение. Однако все эти преимущества не были исчерпывающими, и не могли сделать передаваемый по двум каналам звук по-настоящему натуральным.
Традиционную двухканальную стереофонию было бы правильнее назвать бифонией, т.е. воспроизведением с двух громкоговорителей, стоящих в одной плоскости. А подлинный пространственный звук должен быть трехмерным, т.е. существовать в объеме, иметь ширину, глубину и высоту. Потому новые идеи в этом направлении не заставили себя ждать.
Еще в 1940-м году на экраны вышел полнометражный анимационный фильм «Фантазия» Уолта Диснея с участием великого дирижера и изобретателя Леопольда Стоковского и его оркестра. Саундтрек фильма был записан на три канала, что в то время было сенсацией. Для его показа в кинотеатрах была создана специальная многоканальная система воспроизведения. Первые показы производились с помощью передвижного усилительного комплекта, пока кинотеатры не были укомплектованы соответствующим оборудованием. Впоследствии фильм при переизданиях ремикшировался в разных форматах, последняя его версия выпущена в формате 7.1.
Затем, в развитие этой идеи, появилась многоканальная система Cinerama, включавшая семь каналов – пять заэкранных и два тыловых, а также несколько других, сходных по конструкции.
В 1956 году Фермойлен (Голландия) предложил схему озвучивания кинозала с использованием большого количества громкоговорителей, два из которых были установлены спереди, на портале, а остальные пятнадцать были развешаны на стенах помещения. Благодаря магнитофонной линии задержек звук с многократными запаздываниями в определенной временной последовательности излучался в виде некогерентных повторений, имитируя, таким образом, диффузное звуковое поле. Этой системе было присвоено наименование амбиофония, от ambience — окружение, укутывание, облегание. Схема, естественно, из-за своей громоздкости была пригодна для озвучивания залов, но ни в коем случае не для использования в домашних условиях.
В семидесятые годы была широко разрекламирована и стала активно внедряться на рынок бытовой радиоаппаратуры новая четырехканальная стереофоническая система под названием «Квадрафония». Правда здесь в наименовании была допущена лингвистическая неряшливость, в термине «квадрафония» произвольно латинский корень «квадро» (четыре) объединен с греческим «фон» (звук). Это представляется не очень корректным и французский синоним «квадрафонии» — «тетрафония» («тетра», греч. — четыре) с этой точки зрения более удачен.
Для практической реализации идеи передачи и записи четырехканального звука в то время было разработано компромиссное матричное решение задачи. Сигналы от четырех микрофонов соответствующим образом преобразовывались в два комплексных сигнала, которые можно было передать и записать всего по двум каналам. А затем, после обратного матричного преобразования, вновь превратить в четыре сигнала для воспроизведения четырьмя раздельными громкоговорителями.
Нет сомнения в том, что квадрафония расширила рамки возможностей двухканальной стереофонии, т.к. к восприятию расположения акустических источников по фронту, со стороны «звуковой сцены», добавилось ощущение прихода голосов, инструментов, а также акустических отражений от стен помещения, со всех четырех сторон.
Но квадрафония не получила широкого распространения. Концепция подобного четырехугольного расположения громкоговорителей (по углам комнаты) была непродуманной, а психоакустические закономерности восприятия пространственного звука недостаточно проработаны. Несовершенна была и технология матричной записи и декодирования четырехканальной фонограммы из двухканальной канавки грампластинки. Правда, были выпущены специальные четырехдорожечные катушечные магнитофоны, но они не получили распространения.
Четырехдорожечный магнитофон для квадрафонии
Поэтому квадрафония просуществовала недолго: никто не хотел у себя дома иметь достаточно дорогую и сомнительную по эффекту аппаратуру. Действительно — «Кто же сидит в середине оркестра?» И квадрафония была очень быстро забыта, оставив нам, тем не менее, полезное технологическое наследство.
Идея применения матричной передачи с той поры прижилась и создала базу для создания впоследствии систем «Surround»-звука. Этот способ воспроизведения можно рассматривать и как дальнейший этап усовершенствования двухканальной стереофонии. Благодаря такому пространственному распределению громкоговорителей, как это принято в Surround-системах, звук ощущается приходящим к слушателю со всех сторон, т.е. становится истинно трехмерным.
Но обязательно ли для создания натурального слухового восприятия соотношений между прямыми и рассеянными, пространственными звуками в месте, где находится слушатель, иметь большое число распределенных по периметру помещения громкоговорителей?
Разрешить этот вопрос помогло обращение к простой модели. За ориентир выбирается некий зрительный образ, расположенный в области, находящейся в поле зрения наблюдателя. Если непосредственно в этой же области расположены источники звука, то их сигналы, разумеется, будут восприниматься слушателем как прямые, превалирующие звуки, определяющие местоположение изображения в пространстве.
Что же касается звуков, излучаемых боковыми или задними источниками, то они будут восприниматься «периферийным» слухом, создавая общую акустическую атмосферу и, более того, благодаря определенному психологическому эффекту, внесут свой заметный вклад в создание общего звукозрительного образа.
В соответствии с этой предпосылкой, в Surround-звуковых системах, в расчете на психоакустические закономерности слухового восприятия, можно ограничиться небольшим количеством громкоговорителей, например, 3 фронтальных + 1 или 2 задних (соответствующие стандартные обозначения: 3/1 или 3/2 и т.п.)
Так появились многочисленные модификации Surround-систем, отличающиеся лишь по форматам и способам матрицирования.
Способ матрицирования был на этом этапе развития техники многоканальной звукопередачи единственно приемлемым, т.к. наличие только двух каналов передачи и записи не требовало специальной аппаратуры звукозаписи, давало возможность использовать уже существующие двухканальные устройства, обеспечивало достаточно хорошую совместимость с обычными стереофоническими и монофоническими системами.
По данным ряда авторов, эксперты при сравнительном прослушивании звучания дискретных и лучших вариантов матричных систем разницы не замечали.
Однако математика упрямая вещь и из двух уравнений четыре неизвестных вычислить нельзя! Поэтому, несмотря на различные ухищрения, предпринимаемые при матрицировании (превращении, например, четырех сигналов в два, и вновь их разделении), каждый из восстановленных сигналов, строго говоря, несколько отличается от исходного.
Но с этим приходилось считаться и именно этим, очевидно и объясняется обилие разработок матричных Surround-систем.
Что такое сурраунд в звуке
МЫ РАБОТАЕМ:
Первая технология объемного звука появилась в начале 1970-х годов и называлась Quadraphonic sound. Технология, при которой дискретный звук передавался из четырех динамиков, расположенных по углам комнаты, просуществовала недолго из-за технических проблем и несовместимости форматов.
Однако, идея о том, чтобы иметь возможность погрузиться в трехмерный звук, не оставляла аудио производителей. В 1982 году компания Dolby Laboratories представила технологию Dolby Surround, которая передает сигнал окружающего звука на стерео источник посредством процесса, называемого матричное кодирование. Вскоре Dolby представила технологию окружающего звука Pro-Logic и с тех пор внесла свой вклад в продвижение объемного звука в домашних условиях до такого уровня, что теперь для окружающего звука могут использоваться до одиннадцати динамиков, чтобы поместить слушателя прямо в центр действия, будь то концерт или битва в глубоком космосе.
Объемный звук для многих остается непонятной и запутанной технологией. Хотя многие понимают основную концепцию использования нескольких динамиков для кинотеатрального звука, не все видят разницу между разнообразными форматами. 5.1, 6.1, 7.1, 9.2, Pro-Logic IIx, Pro Logic IIz, Dolby DSX и многое другое. Достаточно, чтобы голова пошла кругом.
Matrix
В данном случае кодируются отдельные звуковые сигналы в качестве источника стерео. Этот подход был базой для ранних форматов окружающего звука, таких как Dolby Surround и Dolby Pro Logic и основывался частично на том, что на ранних аудио-видео носителях, таких как VHS-кассеты, не было достаточно места для дискретной информации.
Динамики
Окружающий звук, в общем смысле, включает в себя набор фронтальных стерео динамиков (левого и правого) и набор динамиков окружающего звука, которые обычно устанавливаются по бокам и позади центральной позиции прослушивания. Следующий шаг включает в себя добавление центрального канала: динамика, расположенного между фронтальными левым и правым динамиками и который в первую очередь отвечает за воспроизведение диалогов в фильмах. Таким образом, мы имеем пять динамиков. Мы будем добавлять позже другие динамики, но на данном этапе мы можем использовать эту базовую компоновку — 5 динамиков в качестве основы для различных форматов объемного звука.
Pro Logic
Используя матричный процесс, Pro Logic surround от Dolby кодирует отдельные сигналы в основных левых и правых каналах. Компания Dolby смогла позволить домашним аудио устройствам декодировать два дополнительных канала звука с таких медиа носителей, как VHS-кассеты, которые давали звук центральному каналу и динамикам окружающего звука. Из-за ограниченного пространства на VHS-кассетах, матричные окружающие сигналы поступали с некоторыми ограничениями. Окружающие каналы в базовом Pro Logic были не в стерео и имели ограниченную пропускную способность. Это означает, что каждый динамик воспроизводил ту же самую музыку, и звук не содержал достаточно низких или высоких частот.
Dolby Digital 5.1 / AC-3: исходный пункт
Помните лазерные диски? Хотя лазерный диск и был изобретен в 1978 году, однако только в 1983 году началось их массовое производство. Одним из преимуществ лазерных дисков (LD) было то, что они имели гораздо больше дискового пространства, чем у VHS-кассет. Компания Dolby воспользовалась этим фактом и создала формат AC-3, больше известный как Dolby Digital. Этот формат улучшил Pro-Logic и обеспечил звук с более высокими частотами. Также появилась возможность добавить канал с низкочастотными эффектами, добавляя «.1» в формат 5.1, который обрабатывается сабвуфером. Вся информация в формате Dolby Digital 5.1 является дискретной, и нет необходимости в матрице. Даже когда в 1997 году появились DVD диски, Dolby Digital оставался форматом объемного звучания по умолчанию. По сей день Dolby Digital 5.1 многими считается стандартом окружающего звука, и находится на многих Blu-ray дисках.
DTS: соперник
Как же рынок технологий и без конкуренции? До определенного момента компания Dolby доминировала в сфере окружающего звука. Однако, в 1993 году появился формат DTS. DTS (Digital Theater Systems) является другой компанией, обеспечивающей услуги в области цифрового окружающего звука для кинопроизводства. Окружающий звук DTS был впервые услышан в кинотеатрах на фильме Парк Юрского периода. DTS использует больше битрейт и, следовательно, обеспечивает больше звуковой информации. В качестве аналогии можно представить разницу между прослушиванием MP3-файла с битрейтами 256 kbps и 320 kbps. Разница в качестве заметна, но некоторые считают, что незначительна.
6.1
В целях улучшения объемного звука путем расширения «звуковой сцены» добавляют шестой динамик к исходной конфигурации 5.1, и получается конфигурация 6.1. Этот шестой динамик размещается в центре задней части комнаты и выступает в качестве тылового или заднего динамика окружающего звучания. С этого шага и началась путаница вокруг объемного звука. Люди привыкли думать о динамиках окружающего звука как о «тыловиках», так как часто видели их, расположенными в задней части комнаты. Рекомендуемое размещение динамиков, однако, всегда предполагает установку динамиков окружающего звука сбоку и непосредственно за местом прослушивания. Такая точка расположения динамиков обеспечивает слушателю впечатление, что что-то приближается или исчезает сзади. Шестой динамик, называемый «задним окружающим», запутывает понятную картину, сбивая с толку. Кажется, чтобы запутать нас еще больше, Dolby Digital/THX и DTS предлагают различные версии формата 6.1. Dolby Digital и THX сотрудничали над созданием версии, которая называется «EX» или «surround EX». Информация для динамика матрично кодируется для левого и правого динамика окружающего звука. DTS, с другой стороны, предлагает две различные версии 6.1: DTS-ES Discrete и DTS-ES Matrix. В версии ES Discrete определенная звуковая информация программируется на DVD или Blu-ray диске, а не просто экстраполирует информацию от каналов окружающего звучания.
7.1
Как часто бывает в мире электроники, только соберешься приобрести техническую новинку, как на рынке появляется что-то еще новее. То же случилось, когда появился 7.1-канальный звук в сочетании с HD-DVD и Blu-Ray дисками. Только люди начали привыкать к формату 6.1, появился формат окружающего звука 7.1.
Как и в случае формата 6.1, 7.1 также имеет несколько различных версий. Все они добавляют второй задний динамик окружающего звука. Те звуковые эффекты, что шли только на один задний динамик окружающего звука, теперь идут на два динамика, составляя стереозвук. Информация дискретна, что означает, что каждый динамик получает свою собственную конкретную информацию. К счастью, дисковое пространство Blu-ray диска позволяет хранить всю эту информацию.
Dolby предлагает две различные версии 7.1. Dolby Digital Plus является версией с «потерями», которая по-прежнему включает сжатие данных и занимает меньше места на Blu-ray диске. С другой стороны Dolby TrueHD не сжимает данные. Так как сжатие не применяется, Dolby TrueHD идентично студийной записи.
У DTS также есть две версии формата 7.1, которые отличаются так же, как и версии Dolby. DTS-HD — версия с «потерями», сжатый формат 7.1, в то время как DTS-Master HD — версия без «потерь».
Важно отметить, что окружающий звук в формате 7.1 не всегда присутствует на Blu-ray дисках. Киностудии не всегда записывают звук в формате 7.1. Есть и другие связанные факторы. Главным из них является пространство для хранения. Если на диске записаны добавочные материалы, на нем может не остаться места для дополнительной информации об объемном звуке.
Во многих случаях, формат 5.1 может быть расширен до формата 7.1 с помощью матричной обработки в аудио-видео ресивере.
9.1: Pro Logic возвращается
Если вы присматривались к ресиверам в магазинах, вы, возможно, заметили, что многие предлагают одну или больше различных версий Pro Logic обработки. Современное семейство Pro Logic включает в себя Pro Logic II, Pro Logic IIx и Pro Logic IIz. Рассмотрим, что каждый из них делает.
Pro Logic II больше всего напоминает своего раннего предшественника Pro Logic тем, что он может сделать объемный звук формата 5.1 из стереофонического источника. Разница Pro Logic II заключается в том, что он обеспечивает стерео объемную информацию. Этот режим обработки обычно используется при просмотре не-HD TV каналов со стерео аудио звуком. Pro Logic IIx является одним из тех режимов обработки, который может брать 5.1 окружающий звук и расширять его до 6.1 или 7.1.
Pro Logic IIz позволяет добавлять дополнительные два фронтальных динамика, которые размещаются между и выше основных стереодинамиков. Эта форма матричной обработки добавляет больше глубины и пространства саундтреку. Так как IIz обработка может работать с саундтреком 7.1, полученный в результате формат можно назвать 9.1.
Формат Auro-3D, в отличие от конкурирующих Dolby Atmos и DTS:X, не объектно-ориентированный, а поканальный. Для достижения «обволакивающего звука» к двум слоям колонок — классическому и второму, расположенному под углом 30 градусов к горизонту — добавили третий, установленный прямо над слушателем. Этот третий слой акустики получил название «глас Бога» и добавил третье измерение в звук — высоту. Если в стандартных кинотеатральных конфигурациях, даже в Dolby Atmos и DTS:X, слушатель окружен сферическим слоем звука, то в Auro-3D его как бы обволакивает полноценная полусфера.
В объектной технологии звукозаписи каждый источник звука прописывается отдельно, а в поканальной звук распределяется между разными каналами, а потом уже суммируется вместе в колонках. Например, при записи звука оживленной проезжей части в объектно-ориентированном формате не удастся выделить сами движущиеся объекты — машины, велосипеды, людей — для дальнейшего использования, нельзя будет получить отраженный от этих объектов трехмерный звук, равно как и прямой. В поканальной системе эта проблема решена путем упрощения, и именно здесь на сцену выходит вертикальная составляющая.
Третий слой колонок в Auro 3D создает вокруг слушателя «вертикальное стереополе», причем при любой схеме расположения акустики в Auro 3D. Сам по себе третий слой не помогает в локализации — он помогает в воспроизведении пролетающих над головой вертолетов, звездолетов и погодных эффектов.
Как уже упоминалось раньше, «.1» в форматах 5.1, 7.1 и других относится к LFE каналу (low frequency effects — низкочастотные звуковые эффекты) в саундтреке, который обрабатывается сабвуфером. «.2» просто означает, что ресивер имеет два выхода для сабвуферов. Оба соединения выводят ту же самую информацию. Что касается Dolby и DTS, у них есть только одна звуковая дорожка для сабвуфера.
Dolby TrueHD
Один из самых совершенных аудиоформатов лаборатории Dolby, и появился вслед за появлением HD форматов видео. Качественный битрейт, высокая разрядность потока и частота дискретизации, и формула кодирования аудиозвука без каких то потерь, дали возможность поднять качество аудио дорожки до студийного уровня. Многоканальные дорожки Dolby TrueHD сопоставимы по качеству сопоставимы с DVD-Audio, и гораздо лучше чем Audio CD.
Dolby True HD – формат несжатого звука, и хорошо совместим с проигрывателями и дисками Blu-ray. Dolby TrueHD основан на формуле сжатия данных без потерь Meridian Lossless Packing. Аудиопоток может нести в себе до 14 независимых звуковых каналов, но по факту работает только с 6 (5.1) или 8 (7.1) каналами.
Dolby TrueHD рассчитан на разрядность звука до 24 бит, а частоту дискретизации до 192 кГц при максимально несжатом потоке до 63 Мбит/с, но несмотря на это для Blu-ray пока доступно до 8 каналов с 24 бит и 96 кГц, или до 6 каналов с 24 бит и 192 кГц для максимального сжатого потока 18 Мбит/с
Dolby Atmos
Dolby Atmos является новейшим форматом окружающего звука, значительно превышающим возможности известного нам окружающего звука. В отличие от Dolby Digital, Atmos может обрабатывать 128 каналов звука (по сравнению, скажем, с 8 каналами для Dolby Digital 7.1), который может быть направлен на 64 динамика.
Технология представляет собой качественно новый этап в развитии окружающего звука, как с точки зрения его записи, так и прослушивания. Dolby Atmos предусматривает не поканальную запись звуковой дорожки, а размещение звуковых образов в пространстве в соответствии с замыслом звукорежиссера. При воспроизведении такой дорожки процессор Dolby Atmos в режиме реального времени, учитывая то, сколько акустических систем используется в системе, воссоздает записанную окружающую звуковую картину. Таким образом, качество звучания будет наилучшим независимо от того, имеется ли в кинотеатре 64 колонки, или их меньше, то есть конкретный состав каждой системы не будет влиять на конечный результат.
Всего в системе Dolby Atmos предусматривается 10 каналов, сконфигурированные как 9.1 (традиционные 7.1, к которым добавлены 2 потолочных), и она состоит из колонок левого, центрального, правого, левого бокового, левого тылового, правого бокового, правого тылового, левого потолочного, правого потолочного и сабвуферного LFE. Звукорежиссер может определить до 118 объектов, которые не привязаны к конкретной АС или каналу, а имеют определенное положение в окружающем звуковом пространстве. При воспроизведении такой дорожки процессор Dolby Atmos определяет, где находятся эти объекты, и формирует их образы с помощью всех (или нескольких из) имеющихся колонок.
DTS:X
Для создания звука в формате DTS:X режиссеры используют специальное приложение MDA Creator, позволяющее указать место, откуда должен исходить звук, и проложить траекторию движения аудиообъекта в трехмерном пространстве. По сути, звукорежиссерам не нужно задумываться, из какой именно колонки пойдет звук, за них это сделает оборудование в режиме реального времени у пользователя дома или в коммерческом кинотеатре. Саундтреки в формате DTS:X способны адаптироваться под разные конфигурации акустики, в общей сложности система может работать с 32 колонками одновременно. Как и в случае с Atmos, для достижения максимального эффекта DTS:X требуется потолочная акустика. Хоть это необязательное условие, создатели рекомендуют не пренебрегать такой возможностью.
Объемный звук 5.1 против 7.1: что лучше?
Вы, наконец, сделаете это. Вы копили деньги и теперь получите домашний кинотеатр своей мечты. Однако ваши мечты были немного расплывчатыми и заставляли вас сомневаться, какую именно звуковую систему получить. В частности, вы не можете выбрать объемный звук 5.1 или 7.1.
Система объемного звучания 5.1 состоит из переднего левого, переднего правого, переднего центрального, правого и левого динамиков объемного звучания, а также сабвуфера. Система объемного звучания 7.1 аналогична системе 5.1, за исключением того, что она имеет дополнительный набор тыловых динамиков объемного звучания.
Так что лучше? К сожалению, краткий ответ – «это зависит от обстоятельств». Подходит ли вам система 5.1 или 7.1, зависит от ряда различных переменных. Некоторые из них будут зависеть от комнаты, в которой вы настраиваетесь, а некоторые – от личных предпочтений.
Такие вещи, как размер комнаты, обстановка и положение слушателя, будут влиять на то, какая настройка звука вам подходит. В этой статье мы обсудим различия между звуком 5.1 и 7.1 и факторы, влияющие на то, стоит ли вам выбирать звуковую систему 5.1 или 7.1.
В чем разница между объемным звуком 5.1 и 7.1?
Проще говоря, разница между системой объемного звучания 5.1 и 7.1 заключается в двух динамиках. Система 5.1 состоит из пяти динамиков и одного сабвуфера, а система 7.1 состоит из семи динамиков и одного сабвуфера.
Система объемного звучания 7.1 основана на системе 5.1 и дает вам два дополнительных динамика объемного звука, чтобы добавить глубины вашему звуку. В правильной комнате это может быть невероятным опытом прослушивания. Система 7.1, настроенная в неправильной комнате или неправильно, может звучать нечетко.
Наиболее распространенная установка для системы 5.1 – это размещение трех динамиков в передней части комнаты – справа, слева и в центре – и двух динамиков объемного звука по обе стороны от зоны прослушивания. Система 7.1 улучшает это, добавляя два дополнительных динамика объемного звучания позади зоны прослушивания. Подробнее о различных конфигурациях системы домашнего кинотеатра читайте в этой статье.
5.1 Surround Sound: плюсы и минусы
У звуковой системы 5.1 есть несколько преимуществ и недостатков. Несмотря на меньший размер по сравнению с системой 7.1, система 5.1 могла бы иметь больше смысла для вашего домашнего кинотеатра.
На базовом уровне системы 5.1 более распространены, чем системы 7.1, поэтому легче найти инструкции по устранению неполадок в Интернете. Помимо более крупного онлайн-сообщества, системы 5.1 часто поставляются в виде пакетов, которые можно настроить прямо из коробки, также известной как домашний кинотеатр в коробке. Если вы планируете использовать провода для подключения вашей системы, в системе 5.1 будет на два меньше проводов, которые нужно скрыть. Для большинства комнат достаточно звуковой системы 5.1.
Однако для больших комнат звуковой системы 5.1 может быть недостаточно. Если за вашей зоной прослушивания много места, объемный звук может быть не таким объемным, как в небольших комнатах. Хотя это случается редко, некоторые носители могут воспроизводить звук формата 7.1, который система 5.1 не сможет передать так четко и эффективно.
Для большинства приложений подойдет система 5.1, однако есть несколько недостатков, которые могут сделать обновление до системы 7.1 более привлекательным.
7.1 Surround Sound за и против
Звуковая система 7.1 также имеет свои достоинства и недостатки. Несмотря на добавленную мощность двух дополнительных динамиков объемного звучания, система 7.1 может ухудшить качество прослушивания.
Система 7.1 – отличный выбор для больших комнат, где звук может теряться в пространстве. Это обеспечивает более глубокое впечатление от прослушивания объемного звука. Носители кинотеатрального качества, разработанные для системы 7.1, будут более четкими, чем в системе 5.1.
Тем не менее, у системы 7.1 есть несколько недостатков. В небольших помещениях дополнительные динамики объемного звука могут сделать каналы объемного звука преобладающими над передними. Из-за этого будет трудно слышать диалоги и звуковые эффекты на лицевой стороне.
Кроме того, некоторые системы 7.1 поставляются в виде готового комплекта, и вам потребуется покупать компоненты отдельно. Из-за этого трудно найти онлайн-сообщество, которое поможет устранить неполадки в вашей системе, поскольку компоненты будут уникальными для вашей установки.
Звуковая система 7.1 имеет смысл для больших комнат и добавит глубины вашему звуку. В то же время они более дороги, их сложнее настраивать и устранять неполадки. В конечном итоге выбор между звуковой системой 5.1 или 7.1 будет зависеть от вашей конкретной ситуации.
Схема 5.1 и 7.1 объемного звука
Как упоминалось ранее, разница между системой объемного звучания 5.1 и системой 7.1 заключается в двух динамиках объемного звучания. Эти дополнительные динамики объемного звучания добавляют глубины, чтобы наполнить большие комнаты звуком театрального качества.
Система 5.1 имеет довольно стандартную настройку. Есть центральный динамик, который идет под телевизором или проектором, и два передних динамика, которые идут по обе стороны от телевизора. Наконец, есть два динамика объемного звучания, которые расположены по обе стороны от зоны прослушивания.
Система 7.1 добавляет два динамика, но в остальном настроена так же. Пять динамиков, общих для системы с системой 5.1, настроены таким же образом. Дополнительные динамики объемного звучания спроектированы таким образом, чтобы располагаться за зоной прослушивания под другим углом, чем первый набор динамиков объемного звучания.
Эти колонки нередко монтируют на потолке. Преимущество потолочного монтажа, помимо интересного звучания, заключается в том, что при этом пространство за зоной прослушивания остается свободной для прогулок.
Что подойдет для вашей комнаты?
Несколько факторов будут влиять на то, подходит ли звуковая система 5.1 или 7.1 для вашей комнаты. Просто потому, что вам нужен огромный звук театрального качества от системы 7.1, не означает, что вы получите его в любой комнате. Есть три основных характеристики комнаты, которые определяют, какая звуковая система подойдет для нее.
Размер комнаты: Дополнительные динамики предназначены для заполнения больших комнат. В небольших комнатах большое количество динамиков может создавать нечеткое сочетание звуков, которые звучат громче, чем они чистые. Вообще говоря, если ваша комната меньше 350 квадратных футов, вам, вероятно, не стоит смотреть на системы 7.1.
Позиция слушателя: Основное различие между системами 5.1 и 7.1 заключается в том, что в более крупной системе динамики размещаются позади слушателя, что дает им ощущение полного объемного звука. Если у вас не так много места за зоной прослушивания, нет смысла ставить динамики туда.
Обстановка: твердые материалы, такие как столы, столы, шкафы, а также деревянный или кафельный пол, будут отражать звук и могут испортить эффект дополнительных динамиков. Мягкие поверхности, такие как книжные полки, диваны и ковровое покрытие, помогут предотвратить отражение звука, сохраняя звуки в тех частях комнаты, где они должны быть.
Особенности и ваш бюджет
Есть еще несколько вещей, на которые следует обратить внимание при выборе идеальной звуковой системы. Большинство из этих вещей будет зависеть от соотношения вашего бюджета и преимуществ лучшей настройки.
По большому счету, система 7.1 будет дороже, чем система 5.1. Он содержит больше компонентов и обеспечивает более богатое звучание. Тем не менее, существуют различные факторы, которые повлияют на то, насколько дорогой будет ваша система.
Ресивер: для работы вашей звуковой системы вам понадобится ресивер для преобразования сигналов линейного уровня от телевизора в сигналы уровня динамиков для динамиков. Многие системы 5.1 поставляются с ресивером, но немногие системы 7.1 поставляются в комплекте. Хотя это не так идеально, как набор согласованных колонок 7.1, вы всегда можете начать с системы 5.1 и позже перейти на приемник 7.1 и две дополнительные колонки.
Провода: Еще один фактор, который вы, возможно, захотите рассмотреть, – это то, как вы собираетесь подключить свою звуковую систему. Большинство систем имеют возможность беспроводной связи, что упрощает установку динамиков в комнате. Однако то, что вы получаете от удобства, вы теряете в качестве звука. Прямые проводные сигналы всегда будут иметь более высокое качество, чем то, что вы можете получить от беспроводного соединения. В конечном итоге вам нужно будет решить, стоит ли того путаницы проводов, которые вам, вероятно, придется покупать отдельно.
Калибровка: на рынке существует множество систем, которые обеспечивают собственную внутреннюю калибровку. Эти системы оптимизируют звук, отправляя тестовые сигналы из каждого динамика на микрофон, который вы установили в основной зоне прослушивания в вашей комнате. Эти системы более дорогие и чаще встречаются с системами 7.1.
Разница в цене между системами объемного звучания 5.1 и 7.1
Одним из решающих факторов при выборе системы 5.1 или 7.1 является цена. Если вы хотите сэкономить, вы можете приобрести пакет объемного звука 5.1 по очень разумной цене.
Конечно, вы получаете то, за что платите, поэтому этих систем может быть недостаточно для ваших нужд. Лучшая аудиосистема 5.1 от ведущего бренда, такого как Klipsch, может стоить вам более 6000 долларов. Эта система обещает звук высокой четкости и качества кинотеатра и поставляется с ресивером в комплекте.
Если вы планируете использовать систему объемного звучания 7.1, вы можете рассчитывать заплатить не менее 500 долларов за приличную систему. Очевидно, из этого вы не получите очень хорошую систему. За хорошую систему объемного звучания 7.1 с ресивером (хотя вам не обязательно нужен ресивер, как вы узнаете, прочитав наше руководство ), вы можете рассчитывать заплатить от 1000 до 13000 долларов.
При обновлении системы объемного звучания 5.1 до 7.1 появляется больше разнообразия встроенных в стену или потолочных акустических систем на выбор. Хотя они могут выглядеть эстетически лучше, для их установки, скорее всего, потребуется профессионал. Еще один недостаток заключается в том, что переход на другую систему означает вытаскивание динамиков из стены / потолка и заделку отверстия.
Итак, какой вердикт?
Создание домашнего кинотеатра своей мечты может показаться сложной задачей, но это не должно сбивать с толку. Чтобы упростить охоту, подумайте о том, чтобы составить список обязательных функций и еще один список функций, которые было бы неплохо иметь. Также неплохо придумать бюджет, прежде чем начать просмотр. Ознакомьтесь с нашими рекомендациями по выбору колонок для домашнего кинотеатра.
Главное – быть честным с самим собой относительно своих потребностей. Система объемного звучания 7.1 может показаться классным символом статуса, но, поставив ее не в ту комнату, вы можете испортить звук. Убедитесь, что вы помните об особенностях помещения, с которым работаете, чтобы выбрать лучшую для вас систему. Эти советы помогут вам создать идеальный домашний кинотеатр.
Со всех сторон: зачем Apple виртуальный многоканал в наушниках
Технологические решения и инновации Apple могут выглядеть спорными с точки зрения логики, но у них есть одно неоспоримое преимущество: они становятся популярными и таким образом двигают прогресс вперед. В той или иной мере.
На прошедшей недавно конференции WWDC 2020 Apple сообщила, что с обновлением на iOS14 наушники AirPods Pro тоже обновятся и научатся эмулировать многоканальный звук. Причем не просто раскидают виртуальные каналы по правому и левому наушникам, но также будут учитывать положение головы слушателя с помощью гироскопов, встроенных в корпуса, и положение телефона, с которого воспроизводится контент.
Направлена эта фишка, ясное дело, на просмотр кино — чтобы погружение в процесс было более полноценным. Опустим тот момент, что смотреть что-то, кроме коротких роликов с YouTube, на крохотном экранчике не очень удобно — все-таки на iPhone доступны самые разные приложения онлайн-кинотеатров и стриминговых сервисов.
А лучше задумаемся о том, почему большинство улучшайзеров, создающих псевдомногоканальный звук в наушниках, ведут себя не совсем так, как хочется, и что может предпринять Apple для того, чтобы наконец пнуть всех в нужном направлении.
Зачем нужен этот ваш сурраунд?
Есть небольшая загвоздка в терминологии, все путаются: то трехмерное звучание, то объемное, то окружающее. Технически, именно окружающее звучание — это тот самый surround, наклейки с которым серебрились на технике из 90-00-х. Именно в окружающем звучании используется многоканальная система, физически окружающая слушателя колонками со всех сторон — и каждая из этих колонок воспроизводит свой канал.
Трехмерного же звучания, по идее, можно достичь намного дешевле, не городя огромный многоканал — с использованием бинауральных записей в наушниках. Фактически, разница в том, что окружающее звучание воссоздает звуковую картину с точки зрения источника, а трехмерное бинауральное — с точки зрения слушателя. Но тут все не так просто.
Бинауральные записи, хоть и существуют уже более сотни лет, не так уж сильно распространены в массовой культуре — и фильмы с аудиодорожками в таком формате не выпускают.
Причина проста: фильмы делают для кинотеатров, где можно — и даже нужно! — разместить вагон и маленькую тележку колонок, озвучивающих отдельные каналы, а вовсе не для просмотра на маленьких телефонах в крохотных наушничках. В 40-х годах, когда окружающее звучание только зарождалось, о таком варианте просмотра кино никто и не задумывался.
Первопроходцем сурраунд-индустрии стал Уолт Дисней — его «Фантазия», над звуком которой потрудились инженеры Bell Labs, стала первой картиной, в которой звук гулял туда-сюда из канала в канал, создавая полноценное окружающее звучание. Шмель жужжал по всему залу — и спасибо стоит сказать специальной многомикрофонной системе, разработанной инженерами Bell Labs, а также аудиосистеме под названием Fantasound.
Это была пятиканальная система: правый, центральный и левый фронтальные каналы плюс правый и левый тыловые. Основной саундтрек воспроизводили на фронтальных каналах, а звук для тыловых записали на отдельной ленте и включали запись в нужные моменты.
Как и с современным качественным суррандом, проблема была в цене: всего в мире установили две системы Fantasound — в Нью-Йорке и в Лос-Анджелесе — и каждая из них стоила 85 000 долларов США. Плюсом ко всему Дисней выпустил еще несколько дорожных вариаций системы по 45 000 долларов, но они не включали в себя колонки окружающего звука.
Fantasound была огромной и дико дорогой
На смену дорогущему формату от Диснея пришла более доступная многоканальная технология от Cinerama и CinemaScope — экраны стали шире, под ними вмещалось больше динамиков, поэтому пришлось создавать стену звука. На пленку магнитным способом удавалось записать до шести звуковых дорожек.
В 4-дорожечном варианте, например, три работали с фронтальными каналами — правым, левым и центральным, а еще одна в формате моно транслировалась на все остальные колонки в кинозале — это была дорожка окружающего звучания, на которую чаще всего записывали звуки эффектов и фоновые шумы. Но и эта система оказалась недостаточно дешевой и потому быстро забылась.
Настоящий фурор произошел в 70-х: пришел Dolby Stereo, который на деле не стерео, а четырехканальный — причем звук записывался оптически. Эту технологию всему миру продали «Звездные войны», вышедшие в 1977 году и поразившие зрителей, помимо прочего, звуком из тыловых каналов — так что владельцы кинотеатров срочно побежали обновлять свои кинозалы, стремясь внедрить Dolby Stereo.
Дальнейшее развитие окружающего звучания тоже связано с Джорджем Лукасом — появилась сертификация THX, а после и новый четырехканальный формат Dolby SR. Но самое раздолье пришлось на 90-е — править бал стала цифра. А с ней и Dolby Digital Surround, DTS, SDDS и EX.
Низким частотам отдали свой собственный канал, который из кинотеатральных систем больше никуда не убегал, а для более высоких частот каналов стало пять — три фронтальных и два боковых канала окружающего звука. Sony пошла дальше и в своем формате SDDS добавила еще два фронтальных канала, дорастив конфигурацию до 7.1, а Dolby в Digital Surround EX поставила отдельный тыловой канал — и получилось 6.1. А иногда ставила и два тыловых — видимо, не желая уступать Sony с ее 7.1.
Вот тогда число каналов в системах — хоть в больших кинотеатрах, хоть в домашних — начало неуклонно расти. Цифра все упростила — с ее приходом воспроизводить многоканальные миксы дома стало проще. Но проблема того, что многоканальная система занимает место и стоит денег, никуда не делась.
И тут на помощь приходят наиболее компактные средства звуковоспроизведения — наушники.
И куда же его запихнуть?
В сущности, от наушников добиться многоканального звука можно двумя способами. Первый — очень сложный с точки зрения конструктива: в две чашки необходимо встроить нужное число излучателей, практически соответствующее числу каналов. В этой сфере все начиналось с квадрозвука, а потом уже пошли более привычные для нас 5.1 и 7.1.
У современных наушников Asus Strix 7.1 по пять динамиков в чашке — они и отыгрывают все эти каналы
Второй же требует большего изящества в области ПО: в нем никто не покушается на стереоприроду наушников, а многоканальность достигается с помощью виртуализации. За это отвечают встроенные или внешние системы, которые разделяют аудиосигнал на составляющие и модифицируют его, чтобы он звучал так, будто бы доносится из нескольких источников.
У первого способа есть один потенциальный плюс: по идее, он выдает более реалистичное объемное звучание. Минусов — причем не потенциальных, а очевидных — больше: такие наушники более тяжелые и дорогие, чем те, которые полагаются на виртуализацию, поскольку их сложнее производить. К тому же, использование нескольких маленьких динамиков вместо одного большого может негативно сказаться на общем качестве звука. Баталии о превосходстве того или иного способа разворачиваются нешуточные — примерно такие же, как между винилом и цифрой.
Забавно, что наушники с виртуализацией окружающего звучания появились в первую очередь из-за фильмов, однако огромный пинок этому сегменту аудиоиндустрии дали видеоигры: окружающее звучание позволяло лучше понимать, где находятся противники, лучше чувствовать игровой мир и происходящие в нем события.
В 2011 году Sony выпустила MDR-DS7500 с собственным предусилителем-микшером, который обрабатывал полноценную многоканальную цифровую аудиодорожку, и назвала их первыми 3D-сурраунд наушниками, однако еще в 2008 году увидела свет гарнитура Razer Megalodon. Она выдавала звук в форматах 5.1 и 7.1 — а если источник не поддерживал эти форматы, то ограничивалась обычным стерео.
В свое время Megalodon стала культовой — нельзя сказать, что она была первой в своем роде, но очарование Razer вместе с крутым дизайном и действительно продуманным подходом к виртуализации звучания сделали свое дело. У этой гарнитуры был пульт, позволяющий по отдельности регулировать громкость каждого виртуального канала, а к источнику — компьютеру — она подключалась по USB.
Поступающий сигнал обрабатывался встроенным DSP: система, используемая Razer, называлась Razer Maelstrom Audio Engine, и в ее основе лежали передаточные функции головы (HRTF), которые она обрабатывала быстрее конкурентов за счет использования фирменных алгоритмов. В общем-то, ничего прорывного в ее системе не было: основа и концепция та же, просто реализация на тот момент оказалась наиболее отточенной — и с широкими возможностями персонализации.
Конец нулевых и начало десятых стали временем расцвета как для гарнитур с полноценными сурраунд-системами (кучей динамиков в чашках), так и для гарнитур с виртуализацией. Сейчас на рынке непросто встретить гарнитуру, в названии которой нет приписки «5.1», «7.1» или еще какой — простое стерео в играх почти не котируется.
С ростом популярности шустрых сессионных соревновательных игр, в которых реакция на появление противника должна быть молниеносной, это вполне логично: если игра выдает звук в многоканальном формате, то система виртуализации, способная его эффективно воспроизвести, дает игроку преимущество — можно точнее определить, откуда в тебя будут стрелять.
Свои собственные алгоритмы для создания виртуального многоканала в наушниках представили и отцы оригинальной технологии: Dolby и DTS выпустили Dolby Headphone и DTS Headphone: X, причем Dolby эту технологию получила еще аж в 1998 году, но в игровую технику ее начали внедрять в 2010-м, а DTS — в 2011-м.
Если Dolby поначалу использовалась лишь несколькими производителями по лицензии, то технология от DTS обещала реалистичный звук формата 11.1 в любых наушниках (но поддерживают ее все-таки не все).
В свое время Headphone:X воспользовался Ханс Циммер: на iOS вышли приложения Z+ Apps, в которых с помощью системы виртуализации звучания от DTS можно было послушать саундтреки композитора в наушниках, но в формате 11.1. Сейчас же ее можно встретить и в новейших моделях геймерских гарнитур.
На смену Dolby Headphone пришла Dolby Atmos for Headphones — стало еще больше эмуляции каналов. Недавно вышло приложение Razer THX Spatial Audio для Windows 10, которое позволяет вручную расставить вокруг себя семь виртуальных колонок и эмулировать их в любых наушниках и любых программах. Программ, на самом деле, много — вот здесь можно найти список, да и то не самый полный.
Почему не работает?
Проблема одна: мозг не так-то просто обдурить. В принципе, игры создают намного больший эффект погружения за счет того, что игрок сам является участником происходящих на экране событий, так что некоторые кривоватости алгоритма виртуализации звучания сглаживаются: главное, что ясно, кто откуда идет и что откуда падает. Однако качественного ощущения расстояния и объема, сопоставимого с полноценной системой, системы наушникового объемного звучания пока создать не могут. При просмотре кино морок рассеивается окончательно.
В тех же «полноценных сурраунд-наушниках» — у которых по несколько динамиков в чашке — эффект не очень осязаем из-за того, что сами динамики расположены слишком близко друг к другу, и разный угол их наклона по отношению к уху, в общем-то, сильной роли не играет.
Система виртуализации объемного звука, в первую очередь, построена на умном использовании задержек: звук доходит до ушей с небольшой паузой, будто бы имитируя расстояние, которое ему требуется преодолеть для того, чтобы каждое ухо — правое и левое — его поймало. Изменение в уровне звукового давления позволяет понять, откуда доносится звук — и здесь тоже нужно работать с обоими ушами.
Старые добрые HRTF-функции зависят от параметров головы: именно за счет этого звук приобретает объем
Главная причина, по которой в звучании таких систем чувствуется ненатуральность — их универсальность. Фишка классического многоканала в том, что мы воспринимаем его всем телом — всей головой и ушами, да даже рост на это дело влияет. Слушатель — это часть аудиосистемы, он тоже в некоторой степени создает ее звучание. Точнее, его физические особенности влияют на то, как он воспринимает звук — и магия пропадает, если убрать его из уравнения.
В большинстве систем виртуализации многоканала, да и в многоканальных наушниках с кучей динамиков, особенности конкретного слушателя не учитываются. Только недавно появились технологии — например, у Creative и Sony, — которые предлагают сфотографировать ухо и уже на основе формы раковины корректируют звучание, персонализируют его под конкретного слушателя. Но таких систем пока еще мало и они не слишком распространены.
Если вернуться к фильмам, то на данный момент на рынке есть, пожалуй, только одни наушники для воспроизведения многоканальных аудиодорожек фильмов — это Sony WH-L600 (и еще вся линейка DS) с поддержкой декодирования Dolby Pro Logic II. Даже родные наушники Dolby — Dimension — не обещают многоканального кинозвука. Однако в них уже дебютировала технология, которую планирует использовать Apple, превращая свои крошечные AirPods в портативный сурраунд-сетап: они отслеживают положение головы и подстраивают звучание в соответствии с ним.
Соотнося положение наушников и экрана портативного устройства, технология будет регулировать звучание относительно изображения и выстраивать виртуальную звуковую сцену на основе этих данных. Конечно, эта функция не даст дополнительной персонализации звучания, но вполне может создать очень качественный погружающий эффект за счет точной локализации источников в пространстве именно по направлению.
Предложит ли Apple фотографировать уши, вводить рост-вес и обхват головы в сантиметрах? Неясно, особенно при том, насколько щепетильно сегодня пользователи относятся к своим личным данным. Но именно эта особенность — учет физических параметров слушателя — отделяет настоящий многоканал от виртуального.
По словам Apple, после обновления ПО, запланированного на осень, в наушниках AirPods Pro можно будет смотреть фильмы с дорожками в форматах 5.1, 7.1 и даже Dolby Atmos. Обновить наушники будет недостаточно — придется обновлять и систему.
Все не просто так
В своих анонсах этой системы виртуализации звучания Apple упирала на то, что создает ее для фильмов — но кто знает, будет ли тот же функционал доступен, например, в мобильных играх. Или в музыкальных приложениях.
И это самый интересный момент, потому что сейчас развитие виртуального многоканала в наушниках идет в первую очередь в играх. Саундбары с тремя динамиками играючи декодируют Dolby Atmos и раскидывают его по крохотным широкополосникам (хоть и с мнимой эффективностью) — а наушникам еще учиться и учиться. Впрочем, появляются различные 360 Audio и Dolby Atmos в Tidal, а также прочие штуки, ориентированные на прослушивание музыки, но популярность они набирают очень медленно.
В принципе, сейчас наблюдается тенденция минимизации сетапов. Персональный звук набирает популярность — проще выбрать себе наушники, чем поставить стереопару, а о многоканале и говорить нечего. И если Apple продемонстрирует технологию виртуализации многоканального звучания, работающую при просмотре видеоконтента хотя бы на средненьком уровне, другие компании начнут за ней повторять.
Нас ожидает вал наушников, ориентированных на декодирование самых разных форматов Dolby и DTS, рост популярности видеостриминговых сервисов, какие-нибудь портативные домашние кинотеатры и прочее. Вполне может быть, что именно геймерские компании первыми начнут выпускать уши, подходящие для кинопросмотра — все-таки какой-то опыт у них уже есть, да и большинство технологий виртуализации заметнее всего внедряются именно в этой сфере.
История звукового кино. От Mono к Dolby Atmos
Звуковые эффекты стали неотъемлемой частью современных фильмов, их реализм постоянно совершенствуется и то, что мы слышим сейчас в кино – результат кропотливой работы многих людей на протяжении 90 лет. О том как мы к этому пришли и почему вам стоит посмотреть «Миссия невыполнима» в кинотеатре, оборудованном системой Dolby Atmos расскажем в этой статье.
История многоканального звука
Впервые многоканальная запись для воспроизведения в кино была использована в 1941 году для мультфильма «Fantasia» от Disney. Звукорежиссёры тогда совершили огромный шаг в формате воспроизведения звука перейдя с моно на трехканальное аудио (2 фронта и центр), записанных на кинопленку оптическим способом.
Почему этот шаг был огромным? Звук в кино и так появился относительно недавно. Первым фильмом с синхронной речевой фонограммой стал музыкальный фильм «Певец джаза», вышедший в свет в 1927 году, а первая фраза главного героя «Подождите минутку! Вы еще ничего не слышали!» стала символом новой эпохи звукового кинематографа. А теперь представим себе, как реагировали зрители того времени на новый звук. Если раньше мы слышали одинаковый звук из всех колонок, то теперь можно было четко позиционировать правую и левую часть аудиокартины.
Но дальнейшее развитие многоканального звука было приостановлено на 10 лет, главной причиной чему послужила 2-я мировая война.
Новым толчком к развитию многоканальности стало активное совершенствование магнитофонной записи. Первые магнитофоны были трофейными, привезенными из Германии, да и само название «магнитофон» – это ставшее нарицательным имя модели AEG Magnetopfon.
Далее развитие многоканального аудио продолжилось в США. Первый многодорожечный магнитофон был изобретен знаменитым музыкантом Лесом Полом (изобретателем электрогитары, без которой невозможно представить современную музыку), он же первым до этого проводил записи на моно магнитофон.
Звук в кинотеатрах
В кино первые форматы объемного звука записывались именно при помощи магнитофона, на пленку вместо оптической дорожки стал наносится магнитный слой, а проекторы оснащались магнитофонными головками для воспроизведения звуковых дорожек. В дальнейшем, в связи с ростом популярности кинематографа и экспериментами в форматах пленки, индустрия перешла на широкий формат – широкоэкранный Cinemascope на 35мм пленке с анаморфированием (при съемке и воспроизведении) и 70 мм пленка вместо 35мм. Большие экраны требовали соответствующего звукового оформления. В то время в кинотеатрах были использованы два основных аудиоформата: для Cinemascope (4 канала – левый фронт, правый фронт, центр и surround, расположенный сплошным массивом сзади и сбоку от слушателей) от 20th Century Fox и Todd AO для 70 мм (имел уже 6 каналов, где добавилось по одному дополнительному каналу слева и справа на фронте, в связи с огромным размером экрана).
Любопытный факт: Центральный канал стал необходимым в связи с большими размерами кинозала, когда диалоги для зрителей справа и слева звучали не из центра. Центральная АС же обеспечивала четкое позиционирование всей воспроизводимой речи. В дальнейшем центральный канал так и сохранил рабочее название «dialog».
Звуковая дорожка того времени сильно отличалась от современных, хотя по сути количество каналов не изменилось. Все дело в том, что на том этапе развитие технологий было очень сложным, да и качественные звуковые эффекты в те времена не были столь востребованы. Сами форматы к тому же были не столь распространены, поскольку оборудование для их воспроизведения стоило весьма недешево и его могли позволить себе только наиболее успешные кинотеатры.
Компания Dolby
В середине 70-х годов на сцену выходит компания Dolby, изначально заработавшая себе имя на системах шумопонижения Dolby A и Dolby B для профессиональной и любительской звукозаписи. Но успехов в данной сфере создателю компании Рею Долби было мало и он обратил свой взор на кинематограф. В 1971 году появился первый фильм, при записи звуковой дорожки к которому использовалась система шумопонижения Dolby A – им стал «нашумевший» тогда «Заводной апельсин». Данная технология позволила значительно расширить динамический диапазон воспроизводимых частот в аудиосопровождении фильма.
В 1974 году компания Dolby представила миру новый формат записи Dolby Stereo, который используется в звукозаписи до сих пор (не он один, естественно).
Понятие Stereo тех дней значительно отличается от того, как его понимают сейчас, в наши дни – это обозначение двухканального аудио. Для многоканального используется термин surround sound, который появился, кстати, именно благодаря внедрению технологий многоканального звука в домашние кинотеатральные системы. В те времена термин Stereo обозначал именно объемный звук. Данный формат снова вернул на пленку оптическую дорожку звукозаписи причем для четырех существующих каналов. Звук фронтальных каналов при таком декодировании оставался без изменений, объемные аудиоэффекты получились путем вычитания левого фронта из правого (путем переворота фазы) и фильтрацией сигнала в диапазоне ниже 100гц и выше 7кГц.
С центральным каналом возникла небольшая загвоздка, ведь классически звук центрального канала – это смешение звука правого и левого фронта с увеличением громкости на 3Дб. То есть звук голоса был слышен и в фронтальных парах, но тише на 3Дб. Dolby использовал умную систему улучшения разделения каналов в зависимости от ситуации: в случае если диалог звучал в тишине, то звуки фронтальных каналов дополнительно приглушались, а если речь шла вместе с музыкой (если использовать предыдущий метод, то музыку было плохо слышно, а еще она увеличивала громкость в пузах между речью) для синергии двух звуковых дорожек было использовано подмешивание звука в противофазе правого канала к левому и наоборот. Естественно четкое позиционирование звуковых эффектов в записях с технологиями Dolby появилось не сразу, ведь достаточно сложно было четко позиционировать и разделять доминантное звуковое сопровождение и спецэффекты. Но компания постоянно совершенствовала кинопроцессоры и технологии, и качество звука в новом формате достигло небывалых высот.
Огромную же популярность данному формату принес фильм Джорджа Лукаса – «Звездные войны», 1976 г. Показав в данном фильме величайшее, по тем временам, качество аудио и видео эффектов фильм обрел огромную популярность и продвинул использование Dolby Stereo в кинематографе. Джордж Лукас, в принципе, внес огромную лепту в мир звукозаписи, но об этом немного позже.
В то время уже активно развивалось домашнее телевидение, кинотеатры стали посещать реже, но запись прокатных версий фильма была недешевой и отличалась плохим качеством. Dolby Stereo позволило значительно удешевить домашнее кино, сделав его доступным для широкой публики.
Для поддержки высокого качества звука в кино Dolby вводит жесткую сертификацию кинотеатров, а логотип компании становится приманкой для зрителя, так как подобный звук невозможно было реализовать в домашних условиях.
В дальнейшем копания Dolby добралась и до широких экранов, привнеся в мир первые системы 5.1 которые используются в наши дни.
Наличие отдельных динамиков для воспроизведения НЧ сигнала стало новым прорывом в спецэффектов выдавая громоподобные реалистичные взрывы и эффекты (первым фильмом формата 5.1 стал «Апокалипсис сегодня» Френсиса Форда Копполы).
Но все же популярность широкоформатного кино стала падать, поэтому большого количества кинофильмов с данным типом фонограммы создано не было.
Домашние кинотеатры
Новый виток развития кинозвука начался в 80-е годы, именно в это время активно развивалось домашнее видео и появился лазерный видеодиск. Также широкое распространение получили домашние Hi-Fi стереосистемы. В 1982 году компания Dolby выпустила в свет декодер Dolby Surround способный декодировать 3 канала (левый + правый фронт и surround). Для большинства слушателей этого было достаточно, но в связи с ростом популярности телевизоров больших диагоналей, от 27″, в 1987 году был представлен декодер Dolby Surround Pro Logic, способный извлекать 4-х канальный звук из двухканальной фонограммы. Так в мире стали появляться первые домашние кинотеатры основанные на Hi-Fi оборудовании. Они стремительно захватили рынок и из предметов роскоши стали обычным явлением.
В 90-е годы стала активно развиваться цифровая запись, в свет вышел формат CDS с цифровой аудиодорожкой вместо аналоговой, разметка метаданных осуществлялась при помощи пикселей на кинопленке. Но из-за уровня технологий часто появлялась проблема пропадания звука связанной с ошибками в звуковой дорожке.
Dolby Digital
В 1992 втором году на премьере фильма «Batman Returns» был представлен новый формат цифровой записи Dolby Digital, широко использующийся в наше время. Данный формат использовал дублированные цифровые и аналоговые аудио дорожки (в качестве резервных) и смог избавиться от проблем с прерыванием звука. Данный формат разрабатывался как универсальный для различных носителей и стал одним из обязательных при записи DVD.
Dolby Surround EX
В 1999 году компания долби совместно с компанией THX и Skywalker Sound Studios разрабатывает новый формат Dolby Surround EX специально для 1-го эпизода приквела «Звездных Войн» — «Призрачная угроза». Данный формат позволял записать звук формата 6.1, что давало звукорежиссеру дополнительную палитру звуковой картины.
О THX стоит рассказать отдельно. THX – это не формат звукозаписи, это общий стандарт звуковоспроизводящих устройств для того, что бы при воспроизведении звук был таким же, каким его слышал звукорежиссёр.
Интересна и история его появления. Когда Джордж Лукас снял фильм «Возвращение джедая» из первой трилогии «Звездных войн», был проведен тестовый показ фильма в кинотеатре. Результат не удовлетворил режиссёра, так как все задумки касаемые звуковых эффектов оборудование того времени не могло воспроизвести физически. Тогда и была создана компания THX названная в честь первого фильма Лукаса «THX 1138». Перед разработчиками была поставлена задача выработать строгие правила для кинотеатров, чтобы звуковая дорожка при воспроизведении не отличалась от той, которую слышит звукорежиссер, при этом качество должно быть максимальным. Также компанией был создан высококачественный кроссовер, аналогов которого на тот момент на рынке не было. Сертификацию THX обязаны были пройти как звукозаписывающие студии, так и кинотеатры. С 1990 года её начали проходит и домашние аудиосистемы.
В 1993 году появился еще один популярный формат DTS (Digital Theatre Systems), созданный для фильма «Парк Юрского периода». Данный формат воспроизводит аудиодорожку синхронно с видео, но с отдельного лазерного носителя. В домашних форматах DTS использует принципиально иную систему кодирования, данная система позволяет воспроизвести звук с учетом особенностей человеческого слуха, а так же записать до 8 независимых дорожек. Несмотря на то, что принципы кодирования в системах разные, название используется одно и тоже, вероятнее всего в целях маркетинга.
Dolby Atmos
Ну и, наконец, хочется рассказать о новом формате звука для домашних кинотеатров – Dolby Atmos, который был впервые презентован в 2012 году. Если распространение обычного звука в классических уже системах многоканального аудио мы можем рассмотреть как двухмерное, горизонтально (звук справа, слева, спереди, сзади), то Atmos позволяет обеспечить полностью трехмерное звучание с использованием вертикальной плоскости. Данная технология открывает возможность звуковым дорожкам эффектов существовать независимо друг от друга, так как они не сводятся звукорежиссером раз и навсегда, а существуют отдельно и обрабатываются специальным процессором. Дополнением в Dolby Atmos кинотеатрах стали потолочные колонки и дополнительные сабвуферы. Первым фильмом в данном аудиоформате стал 3D мультфильм «Храбрая сердцем».
Но и это еще не все, данный формат также внедрен и в домашние кинотеатральные системы. Такие производители Hi-Fi как Onkyo, Yamaha, Marantz, Denon, Pioneer, уже выпустили ресиверы с поддержкой данного декодера. Чтобы сделать Atmos кинотеатр дома необязательно встраивать потолочные АС, производители колонок и ресиверов уже выпускают дополнительный комплект акустики, который устанавливается на фронтальную пару и работает за счет отражения звука от потолка.
Мне самому посчастливилось протестировать домашнюю систему на Dolby Atmos, презентация которой проводилась в конференц-зале, не подготовленном специально к демонстрации. Показывали ролик про тропические леса. Мне удалось услышать очень интересные и реалистичные эффекты: во-первых, эффект падения дождевых капель именно сверху, то есть звук падения распространялся сверху вниз. Но что мне больше всего понравилось, так это эффект летящей птицы. На экране колибри пролетала над головой и потом по дуге уходила назад по левой части сцены. Я четко услышал положение птички в пространстве, то есть не только справа или слева, но и над головой или на уровне лица. Звук получился очень реалистичный. Если получится совместить данную технологию звука с шлемом вроде Oculus можно получить в итоге полный эффект участия в кино.
Москвичи могут оценить технологию Atmos уже сегодня, посмотрев фильм «Миссия невыполнима» в одном из 3-х кинотеатров «Формула Кино» или в одном из 6 кинотеатров «Люксор».
А если вы хотите собрать домашнюю систему с Dolby Atmos, то мы рекомендуем присмотреться к такому комплекту:
— Ресивер Onkyo TX-NR636
— Колонки для Dolby Atmos Onkyo SKH-410
— И любую Hi-Fi 5.0 акустику
О том как собрать и настроить это оборудование для создания домашнего кинотеатра я расскажу в следующей статье.
Разбираемся с surround sound
Если Вы уже прочитали множество форумов и материалов, посвященных подбору акустической системы, но до сих пор не понимаете точного значения основных терминов в этой области, то здесь я постараюсь доходчиво объяснить основной смысл наиболее часто встречающихся понятий в сфере surround звука. Прежде всего, надо заметить, что вокруг surround технологии и surround оборудования вертится достаточно много специфических терминов и числовых значений, в которых не мудрено запутаться. Надеюсь, информация, изложенная ниже, поможет Вам выпутаться из этих джунглей современных звуковых технологий.
Первое и наиболее часто употребляемое понятие в surround звуке, с которым Вы уже определенно не раз столкнулись, это Dolby Digital. Есть масса достаточно сложных определений этого термина, но самое главное, что Вы должны знать как покупатель – это то, что сегодня на рынке Dolby Digital является ведущим форматом воспроизведения цифрового звука. Когда речь идет исключительно о прослушивании музыки, то есть более качественные форматы цифрового звука, например DTS, но большинство DVD плееров и телевизионных каналов оптимизированы под работу именно с Dolby Digital.
Говоря о DTS, надо заметить, что на сегодняшний момент это первый и самый главный конкурент Dolby Digital. В то время как большинство DVD дисков воспроизводятся и DTS, и Dolby Digital системами, Вы должны удостовериться, что акустическая система, которую Вы приобретаете, справится с обоими форматами цифрового звука, и Ваши любимые диски не будут бесполезно пылиться на полках.
Теперь стоит обратить внимание на, возможно, самый запутанный термин в сфере surround звука. Речь идет о системе 5.1. Казалось бы, все более чем просто, но до сих пор у многих людей волосы встают дыбом, когда им говорят, что система 5.1 подразумевает 6 колонок, а не 5. Под «.1» подразумевается канал для сабвуфера или LFE (Low Frequency Effects – низкочастотные эффекты). Не смотря на существование более современных акустических систем на рынке, выбор системы 5.1 вполне обоснован, так как большинство саундтреков к фильмам оптимизированы именно под этот формат звука, и нет смысла сейчас приобретать акустическую систему, все преимущества которой не сможет раскрыть ни один DVD диск.
Под DTS ES подразумевается формат цифрового звука, более известный как 6.1. В этой системе предусмотрена еще одна дополнительная колонка, которая устанавливается сзади по центру, а задние правая и левая колонки сдвинуты несколько вперед. Ну и система THX EX 7.1. подразумевает под собой, как Вы уже догадались, наличие еще одной дополнительной колонки. Не так уж много фильмов поддерживают этот формат звука, однако есть очень даже знаменитые исключения, например «Звездные Войны». Этот факт наглядно демонстрирует нам, что кинофильмы еще не догнали современные технологии воспроизведения звука, но акустические surround системы все же продаются, и есть люди, которые принципиально покупаю самые современные системы, хоть и не могут пока ощутить всех их прелестей. Я бы рекомендовал приобрести акустическую систему 5.1 Dolby Digital формата, а потом просто докупать дополнительные колонки по мере развития форматов цифрового звука.
Этот перечень систем и форматов цифрового звука ни в коем случае не является исчерпывающим, но предоставит Вам возможность более уверенно чувствовать себя при подборе и покупке современно акустической surround системы. Теперь Вам не придется изучать сотни терминов и десятки страниц спецификации акустической системы, чтобы понять, что в ней предусматривается 6 колонок, а не 5. И я искренне надеюсь, что этот краткий материал поможет Вам более уверенно чувствовать себя при выборе акустической surround системы.
