Sunet ambiental

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 17 decembrie 2016; verificările necesită 36 de modificări .

Sunet surround (din engleză  Surround Sound - „Surround Sound”  - „surround, surround sound provenind din toate părțile”, opțiune: sunet spațial ) - redarea fonogramelor multicanal printr- un sistem de difuzoare situat în cerc față de ascultător, pentru a obține un efect de sunet spațial , care se exprimă în recrearea atmosferei acustice în spațiul limitat al unei săli de cinema sau a unei camere ( KdP ) a unui home theater .

Aplicații

Tehnologiile de sunet surround multicanal pot fi utilizate pentru a produce o mare varietate de conținut: muzică, vorbire, sunete naturale sau artificiale pentru film , televiziune , radiodifuziune sau jocuri și aplicații pe calculator.

Spectacolele muzicale pot utiliza tehnologii multicanal în săli de concerte , locuri în aer liber ( stadioane etc.), teatre muzicale și în scopuri de difuzare. În cinematografie, tehnologii similare sunt utilizate în cinematografe sau acasă (numite home theater ).

Pe lângă industria cinematografică, sunetul surround poate fi folosit pentru expoziții, producții de teatru și în scopuri educaționale. Alte utilizări includ console de jocuri , computere personale și alte platforme.

Tipuri și tehnologii media

Sunetul surround este disponibil pe scară largă pe medii comerciale, cum ar fi transmisiile VHS , DVD și HDTV , unde este codificat atât în ​​sisteme de compresie cu pierderi ( Dolby Digital și DTS ) cât și în formate fără pierderi ( DTS HD Master Audio și Dolby TrueHD pe HDTV). emisiuni de disc ray și HD DVD ) care sunt identice cu master -urile de studio [Nota 1] . Alte formate comerciale sunt DVD-Audio (DVD-A) și Super Audio CD (SACD) concurente (și pe moarte) , precum și MP3 Surround .

Există familii întregi de formate de la două mari companii concurente: Digital Theatre Systems Inc. - DTS și Dolby Laboratories Inc. — Dolby Digital . Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) este un sistem de sunet surround cu 8 canale care dispune de 5 canale de sunet frontale independente cu două canale independente din spate și un canal de efecte de joasă frecvență. Sistemul surround tradițional 7.1 introduce două difuzoare surround suplimentare față de configurația anterioară 5.1 ; în total, formatul 7.1 conține patru canale din spate și trei canale frontale pentru a crea un câmp sonor de 360°.

În timp ce majoritatea înregistrărilor de sunet surround sunt produse de companii de film sau producători de jocuri video, unele camere video pentru consumatori au, de asemenea, capacități similare, fie cu microfoane încorporate, fie cu cele opționale.

Tehnologiile de sunet surround pot fi folosite și în muzică pentru a oferi noi metode de exprimare artistică. Așadar, în 1967, trupa rock Pink Floyd a susținut primul concert din lume cu sunet surround la Queen Elizabeth Hall din Londra sub numele „Games for May”, unde grupul a debutat cu un sistem de difuzoare cuadrafonice personalizat. . [unu]

De asemenea, după eșecul formatelor audio quadrafonice în anii 1970, muzica multicanal a devenit din nou populară treptat din 1999, datorită formatelor SACD și DVD-Audio . Multe receptoare AV și plăci de sunet pentru computere conțin acum procesoare de semnal digital integrate și/sau procesoare audio digitale pentru a simula sunetul surround dintr-o sursă stereo .

Istorie

Tehnologiile de sunet surround își datorează aspectul, în primul rând, dezvoltării cinematografiei sonore . Dezvoltatorii de noi sisteme cinematografice au încercat să sporească divertismentul nu numai prin mărirea ecranului, ci și prin utilizarea reproducerii sunetului multicanal, atunci când direcția sunetului coincide cu imaginea sursei sale. În 1940, primul film cu sunet surround a fost prezentat la New York : Fantasia de Walt Disney Studios . Sistemul de înregistrare și redare multicanal a fost numit „ Fantasound ” ( ing.  Fantasound ). Sunetul a fost înregistrat pe 8 piese ale unei coloane sonore optice de lățime variabilă : 6 piese conțineau înregistrarea secțiunilor individuale ale orchestrei, a șaptea - un mix al acestor șase piese și a opta - întreaga orchestra pentru înregistrarea cu reverb . Ulterior, aceste piste au fost amestecate pe trei piste optice cu lățime dublă, care, împreună cu 4 piste de control, au fost imprimate pe o peliculă cinematografică separată de 35 mm , care a fost sincronizată cu o copie a filmului color . Ca urmare, filmul a fost difuzat în cinematografe echipate cu 30 până la 80 de difuzoare separate instalate în spatele ecranului și în jurul perimetrului sălii de cinema, dar semnalul din aceasta din urmă a fost același ca și în difuzoarele în afara ecranului. Phantasound a prezentat, de asemenea, o gamă dinamică largă în comparație cu filmele convenționale, prezentând un sunet mai plin și mai energic. Acest lucru a fost realizat datorită pistelor de control suplimentare, care conțineau înregistrări ale tonurilor în schimbare, corespunzătoare diferitelor niveluri de sunet. Aceste semnale, atunci când sunt reproduse, ajustau automat nivelul de volum al amplificatoarelor canalelor audio individuale. De asemenea, a redus nivelul de zgomot, astfel încât pasajele liniștite nu au fost înecate de zgomot și puteau fi amplificate fără distorsiuni. Sistemul Fantasound a fost demonstrat ca un miracol al tehnologiei.

Din mai multe motive, această tehnologie nu a fost dezvoltată pe scară largă. Costul echipamentului pentru redarea Fantasound a fost prea mare pentru cinematografe, iar transportul și instalarea întregului complex a durat prea mult timp, ceea ce a fost, de asemenea, neprofitabil. În plus, izbucnirea celui de- al Doilea Război Mondial a suspendat cercetările în domeniul sunetului surround.

În septembrie 1952, filmul demonstrativ  This Is Cinerama a fost prezentat la Teatrul Broadway din New York cu un succes extraordinar , prezentând un nou sistem cinematografic panoramic cu un unghi de vizualizare orizontal de 146 ° și sunet cu 7 canale. În sistemul Cinerama, 5 canale de sunet au fost dedicate surselor de panoramă în jurul ecranului, iar canalele de efecte au creat iluzia de sunet surround din difuzoarele laterale și din spate. Cu toate acestea, filmele erau prea scumpe pentru a fi produse, deoarece pentru a afișa filmul erau necesare trei printuri de film de 35 mm și o bandă separată de 35 mm cu 7 piste.  

Sistemul CinemaScope ( 1953-1967) introdus de 20th Century  Fox conținea 4 piste magnetice aplicate filmului folosind o tehnologie specială. Pentru a reda coloana sonoră , în proiectoarele de film a fost instalat un alt bloc de sunet cu capete magnetice , iar în sala de cinema au fost montate difuzoare suplimentare. Trei canale erau frontale și unul era responsabil pentru sunetul surround [2] . Cu toate acestea, nu toți proprietarii de cinematograf și-au putut permite echipamentul suplimentar, iar 20th Century-Fox a făcut concesii prin adăugarea unei piste optice convenționale la imprimarea filmului . Formatul intern „ Ecran lat ” prevedea o coloană sonoră magnetică similară cu patru canale, care la mijlocul anilor 1960 a făcut loc copiilor de film cu o pistă optică cu un singur canal. Fonograma universală „Magoptic”, echipată simultan cu piste optice și magnetice, nu a fost folosită în URSS [3] .

Din 1955 și de mai bine de 20 de ani, sistemul Todd-AO ( ing.  Todd-AO ) a devenit standardul pentru înregistrarea sunetului multicanal pentru filme de 70 mm, înainte de apariția dezvoltării Dolby . Film Oklahoma! „A fost primul film cu ecran lat din istorie care a fost filmat folosind sistemul Todd-AO. Copia filmului conținea, pe lângă imagine, o coloană sonoră magnetică cu șase canale înregistrată pe patru piste magnetice. Două dintre ele au fost plasate pe marginile largi ale filmului de 70 mm în afara perforației, iar două - între perforație și imagine. Pe pistele exterioare, mai late, au fost amplasate două canale, iar pe cele interioare - câte unul [4] . Cinci difuzoare au fost plasate în spatele ecranului, iar un canal de „efecte sonore” transmitea sunetul ambiental distribuit de-a lungul pereților sălii [5] . La sfârșitul anilor 1950, experimente similare au fost efectuate în URSS. Primele filme cu o stereofonogramă cu 6 canale au fost „Poemul mării” de la Mosfilm și „ Povestea anilor de foc ”, filmate folosind sistemul NIKFI cu ecran lat intern [6] . Ulterior, sistemul a fost îmbunătățit de Dolby, care a propus înlocuirea celor două canale intermediare frontale cu unele cu efect de joasă frecvență (sistemul Dolby Baby Boom), iar apoi lăsarea doar a unuia dintre ele folosind pista eliberată pentru un canal surround suplimentar (Dolby Split Surround). sistem) [ 5] .

În anii 1950, compozitorul german Karlheinz Stockhausen a experimentat și a introdus compoziții electronice precum The Youths Singing (1955–1956) și Contacts for Piano, Percussion and Electronic Sounds (1958–1960), acestea din urmă folosind sunetul quadrafonic complet separat și rotativ produs. de echipamente electronice industriale în studioul de muzică electronică WDR (West German Radio, Köln). „Poemul electronic” de Edgard Varèse , împreună cu Xenakis , a fost creat pentru pavilionul Philips în 1958 la Expoziția Mondială de la Bruxelles, unde s-au folosit 425 de difuzoare pentru a crea un efect spațial al sunetului care se mișcă în tot pavilionul. Mulți alți compozitori au creat lucrări similare în acea perioadă.

Crearea sunetului surround

Există mai multe moduri de a crea sunet surround:

Prima și cea mai simplă metodă este utilizarea sistemelor de microfoane pentru înregistrarea spațială și/sau mixarea sunetului surround pentru sistemele de difuzoare care înconjoară ascultătorul atunci când sunetul este reprodus din direcții diferite.

A doua tehnologie este transformarea sunetului, luând în considerare metodele de localizare a sunetului psihoacustic pentru a simula un câmp sonor bidimensional folosind căști.

A treia tehnologie, bazată pe principiul Huygens , este o încercare de a reconstrui câmpul sonor înregistrat în spațiul camerei ascultătorului, sub forma așa-numitei „holofonie” ( holophony , vezi Holophonics ). Unul dintre sisteme, bazat pe sinteza câmpului sonor ( Wave field synthesis , WFS), reproduce un câmp acustic virtual datorită frontului acustic creat de un sistem de mai multe difuzoare distribuite pe suprafață. Sistemele WFS comerciale aflate în prezent pe piață de către Sonic emotion și Iosono necesită un număr mare de difuzoare și o putere de procesare semnificativă. [7]
Sistemele ambiofonice ( Ambisonics ), bazate tot pe principiul Huygens, vă permit să obțineți o reproducere precisă a sunetului în punctul central, dar mai puțin precisă departe de centru.
De asemenea, sunetul spațial poate fi realizat folosind procesarea digitală a semnalului , schimbând nivelurile de la o sursă de sunet stereo, analizând înregistrarea stereo pentru poziția sunetelor individuale în panoramă, apoi deplasându-le în consecință într-un câmp cu cinci canale . Cu toate acestea, pot fi obținute rezultate mai bune dacă o astfel de conversie se face dintr-o înregistrare cuadrafonică .

Sisteme de codare

Canal LFE

Deoarece canalul LFE necesită doar o fracțiune din lățimea de bandă a celorlalte canale, acesta este denumit canal „.1”, cum ar fi „5.1” sau „7.1”.

Canalul de efecte de joasă frecvență a fost conceput inițial pentru a transmite efecte cinematografice de bas ultra-scăzut ( uneori chiar de 18 Hz în subwooferele comerciale , cum ar fi tunetele sau exploziile ). Acest lucru a permis teatrelor să controleze volumul unor astfel de efecte în funcție de mediul acustic al cinematografului și de capacitățile sistemelor de reproducere a sunetului. Controlul separat al efectelor de bas a ajutat, de asemenea, la reducerea distorsiunii de intermodulație în coloana sonoră analogică a filmului.

În cinematografe, canalul de efecte de joasă frecvență era un canal dedicat separat, care era alimentat la unul sau mai multe subwoofere. Cu toate acestea, este posibil ca sistemele de redare acasă să nu aibă deloc un subwoofer; de exemplu, decodorele moderne și sistemele de sunet surround includ adesea un sistem de gestionare a basului care permite ca basul să fie livrat oricăror difuzoare (principale sau subwoofer) care sunt capabile să reproducă semnale de joasă frecvență. Punctul cheie este că canalul de efecte de joasă frecvență nu este un „canal de subwoofer”, un subwoofer poate să nu fie deloc în sistem, dar dacă este, atunci capacitățile sale sunt mult mai mult decât doar efecte de redare.

Unele case de discuri precum Telarc și Chesky au susținut că canalele de efecte de joasă frecvență nu sunt necesare într-un sistem digital modern de divertisment multicanal. Ei susțin că toate canalele disponibile au o gamă destul de completă de frecvențe și, ca atare, nu este nevoie de un canal de efecte de frecvență joasă pentru a reda muzică spațială, deoarece toate frecvențele sunt disponibile pe toate canalele principale. Cu toate acestea, producătorul MAG Audio , dimpotrivă, în dezvoltarea sa de subwoofere se concentrează pe frecvențele joase.

Specificații sunet surround

O descriere tehnică a sunetului surround ar trebui să facă distincția între numărul de canale individuale codificate în semnalul original și numărul de canale utilizate pentru redare. Cu decodorul matricial, numărul de canale de redare poate fi schimbat. De asemenea, este necesar să se facă distincția între conceptele: numărul de canale reproduse și numărul de difuzoare (fiecare canal poate fi direcționat către un grup de difuzoare). Grafic în descrierile tehnice este corect să se afișeze numărul de canale, dar nu și difuzoare.

Notarea canalului audio (format difuzor)

În notație, este mai corect să indicați configurația canalelor de sunet (difuzoare).

De exemplu, 2.0 este o pereche stereo fără un canal dedicat de joasă frecvență. (Numărul total de canale 2).

Denumiri precum 5.1 înseamnă că există 5 canale de gamă completă și 1 canal de gamă limitată (canal de efecte de joasă frecvență). (Numărul total de canale 6).

Este, de asemenea, utilizată desemnarea canalelor frontale cu gamă completă, separate printr-o bară oblică de restul canalelor surround, sau laterale și separate printr-un punct de canalele efectelor de joasă frecvență.

De exemplu, un sistem SDDS conține 5 canale frontale + 2 canale surround + un woofer = 5/2.1

Identificarea canalului

Conform ANSI/CEA-863-A [8]

Ordinea canalelor în flux
MP3 / WAV / FLAC multicanal [9] [10] [11] 		Ordinea canalelor în flux
DTS / AAC [12] [13] 		Numele canalului Codarea culorilor pe receptoare și

cabluri pentru difuzoare

0 unu Fata stanga alb
unu 2 Fata dreapta roșu
2 0 Central Verde
3 5 frecventa joasa Violet
patru 3 District Stânga Albastru
5 patru District Dreapta Gri
6 6 Cartierul din spate stânga Maro
7 7 District din spate dreapta Kaki
Fata stanga Central Fata dreapta
District Stânga District Dreapta
Cartierul din spate stânga District din spate dreapta
frecventa joasa

Configurații canal audio (difuzor)

Numele canalului Identificator Index Steag 1.0 Mono* 2.0 Stereo** 2.1 Stereo** 4.1 Surround 4.0 Quad 4.1 5.1 5.1 Lateral*** 6.1 7.1 Față. larg 7.1 Surround 7.1 Față. superior 7.1 Centru superior 7.1 Centru deasupra capului 7.1 Surround spate 9.1 Surround 10.2 11.1
Fata stanga FATA STANGA 0 0x1 Nu da da da da da da da da da da da da da da da da da
Fata dreapta FRONT_RIGHT unu 0x2 Nu da da da da da da da da da da da da da da da da da
Centru față FRONT_CENTER 2 0x4 da Nu Nu da Nu Nu da da da da da da da da da da da da
Frecvență joasă ( subwoofer ) FRECVENTA JOASA 3 0x8 Nu Nu da da Nu da da da da da da da da da da da da da
Stanga spate BACK_LEFT patru 0x10 Nu Nu Nu Nu da da da Nu da da da da da da da da da da
dreapta spate ÎNAPOI_DREAPTA 5 0x20 Nu Nu Nu Nu da da da Nu da da da da da da da da da da
Față stânga din centru FRONT_LEFT_OF_CENTER 6 0x40 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu Nu Nu Nu Nu da da
Față dreapta centrului FRONT_RIGHT_OF_CENTER 7 0x80 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu Nu Nu Nu Nu da da
centru spate BACK_CENTER opt 0x100 Nu Nu Nu da Nu Nu Nu Nu da Nu Nu Nu da da Nu Nu da Nu
Partea stângă SIDE_LEFT 9 0x200 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu da Nu Nu Nu Nu da Nu Nu
Lateral dreapta SIDE_RIGHT zece 0x400 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu da Nu Nu Nu Nu da Nu Nu
Central superior TOP_CENTER unsprezece 0x800 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu Nu Nu
Sus față stânga TOP_FRONT_LEFT 12 0x1000 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu Nu da da da
Sus în centru față TOP_FRONT_CENTER 13 0x2000 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu Nu Nu Nu
dreapta sus fata SUS_FRONT_DREAPTA paisprezece 0x4000 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu Nu da da da
Sus spate stânga TOP_BACK_LEFT cincisprezece 0x8000 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu da
Sus centru spate TOP_BACK_CENTER 16 0x10000 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu
dreapta sus spate SUS_SPATER_DREAPTA 17 0x20000 Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu da Nu Nu da

Tabelul arată diferitele configurații de difuzoare utilizate de utilizatorul final în echipamentul său de redare. Ordinea și identificatorii sunt setate pentru masca de canal într-un fișier WAV standard necomprimat (care conține un flux PCM brut ) și este utilizat pentru redarea de echipamente audio digitale conectate la un PC , conform specificațiilor. În acest caz, playerul media și placa de sunet trebuie să accepte flux audio digital multicanal.

(*) Din punct de vedere istoric, când se folosește sunetul mono (1.0), canalul din stânga (primul) este adesea folosit pentru acest lucru în loc de centru. În cele mai multe cazuri, atunci când redați conținut multicanal pe un dispozitiv cu un singur difuzor, sunetul este amestecat (amestecat) conform unui algoritm special de la toate canalele într-unul singur.

(**) Stereo (2.0) este încă cel mai comun format pentru muzică, televizor, playere audio portabile. Formatul de difuzoare 2.1 nu are un canal separat dedicat de joasă frecvență, iar semnalul pentru subwoofer este generat prin separarea și amestecarea sunetului de joasă frecvență din fluxul stereo.

(***) Acesta este aspectul corect al difuzoarelor pentru un sistem 5.1 pentru reproducerea sunetului Dolby și DTS .

Vezi și

Note

  1. ↑ Asemenea afirmații sunt doar sloganuri promoționale de la producătorii din industria filmului, când, de fapt, înregistrările master de studio pot fi de o calitate superioară pentru a reduce distorsiunile în timpul procesării.

Surse

  1. ↑ 12 mai 1967: Pink Floyd lovește pe toată lumea cu „sunet surround” Arhivat 4 iulie 2015 la Wayback Machine // m-music.ru
  2. ↑ Tehnica și tehnologia cinematografiei, 2009 , p. treizeci.
  3. ↑ Tehnica și tehnologia cinematografiei, 2009 , p. 31.
  4. ↑ Fundamentele tehnologiei filmului, 1965 , p. 521.
  5. ↑ 1 2 Înregistrarea sunetului pentru un film de 70 mm utilizând sistemul Dolby-stereo-70 . Inspot. Data accesului: 6 iulie 2015. Arhivat din original pe 7 iulie 2015.
  6. ↑ Art Of Home Theatre Sesiunea 2 (link nu este disponibil) . Consultat la 4 februarie 2011. Arhivat din original pe 10 septembrie 2014. 
  7. ↑ Irina Aldoshina , Valentin Chabushkin . Wave Field Synthesis (WFS) - un sistem de sinteză a undelor de reproducere spațială a sunetului // prosound. IXBT.com
  8. ↑ Standardele Consumer Electronics Association: Setup and Connection (downlink) . Consultat la 3 februarie 2011. Arhivat din original la 30 septembrie 2009. 
  9. ↑ DivX Player 6.3.1 cu suport mp3 Surround (link indisponibil) . Preluat la 3 februarie 2011. Arhivat din original la 10 iulie 2011. 
  10. ↑ Crearea audio 7.1 . Consultat la 3 februarie 2011. Arhivat din original pe 19 martie 2011.
  11. ↑ Format FLAC - Alocarea canalului . Consultat la 3 februarie 2011. Arhivat din original pe 29 decembrie 2010.
  12. ↑ Avisynth.org Arhivat 18 iulie 2011 la Wayback Machine , GetChannel
  13. ↑ Hydrogenaudio.org Arhivat pe 11 decembrie 2010 la Wayback Machine , 5.1 Channel Mappings

Literatură

Link -uri