Полное руководство по объемному звуку

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.

К сожалению, объемный звук для многих остается непонятной и запутанной технологией. Хотя большинство понимают основную концепцию использования нескольких динамиков для кинотеатрального звука, многие не понимают разницу между всеми 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.

В данном руководстве мы надеемся внести ясность в различные понятия объемного звучания.

Матрица
В данном случае кодируются отдельные звуковые сигналы в качестве источника стерео. Этот подход был базой для ранних форматов окружающего звучания, 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 окружающего 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 окружающего 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 окружающем 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.

Audyssey DSX
Audyssey - компания, больше известная своим программным обеспечением по автокалибровке, которое используется во многих современных аудио-видео ресиверах, разработала технологию Audyssey DSX, которая позволяет добавлять дополнительные динамики помимо основных форматов 5.1 и 7.1. С добавлением фронтальных каналов ширины и высоты к системе 7.1 можно достичь до 11.1 каналов окружающего звука.

Особенности аудио-видео ресиверов
Некоторые производители ресиверов вместо того, чтобы покупать права и процессоры для продуктов Dolby или Audyssey, разрабатывают собственные версии распространения объемного звука. Так как это пока развивающийся сегмент, мы не собираемся рассматривать эту тему в данной статье подробно. Однако можно посетить сайты производителей, чтобы ознакомится с их подходом к этому вопросу.

7.2, 9.2 или 11.2
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 Atmos: будущее
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.

Это само по себе впечатляет, но реальная магия заключается в том, что режиссер может изолировать отдельные динамики для получения особенного звука. В прошлом, если в правой части экрана был взрыв, половина кинотеатра имела соответствующий звук. Теперь же, каждый отдельный динамик может представлять свой собственный звук в любом месте кинотеатра, даже на потолке. Это позволяет получить более реалистичное и захватывающее впечатление от просмотра фильма. Премьера технологии состоялась в 2012 году и должна быть доступна для домашнего использования в начале 2015 году.