Объемный звук — это метод повышения точности и глубины воспроизведения звука за счет использования нескольких аудиоканалов из динамиков , окружающих слушателя ( каналы объемного звучания ). Его первое применение было в кинотеатрах . До объемного звука театральные звуковые системы обычно имели три экранных канала звука, которые воспроизводились из трех громкоговорителей (левого, центрального и правого), расположенных перед аудиторией. Объемный звук добавляет один или несколько каналов из динамиков сбоку или позади слушателя, которые способны создать ощущение звука, исходящего из любого горизонтального направления (на уровне земли) вокруг слушателя.
Этот метод улучшает восприятие пространственности звука за счет использования локализации звука : способности слушателя определять местоположение или источник обнаруженного звука по направлению и расстоянию. Это достигается за счет использования нескольких дискретных аудиоканалов, подключенных к массиву громкоговорителей . [1] Объемный звук обычно имеет место слушателя ( зону наилучшего восприятия), где звуковые эффекты работают лучше всего, и представляет слушателю фиксированную или прямую перспективу звукового поля в этом месте.
Форматы объемного звука различаются по методам воспроизведения и записи, а также по количеству и расположению дополнительных каналов. Наиболее распространенная спецификация объемного звука, стандарт ITU 5.1 , требует наличия 6 динамиков: центральный (C) перед слушателем; Левый (Л) и Правый (П) под углами 60°; Левый объемный звук (LS) и правый объемный звук (RS) под углами 100–120°; и сабвуфер , положение которого не критично. [2]
Хотя кино и саундтреки представляют собой основные области применения технологий объемного звучания, сфера их применения шире, поскольку объемный звук позволяет создавать аудиосреду для самых разных целей. Методы многоканального звука могут использоваться для воспроизведения столь разнообразного контента, как музыка, речь, естественные или синтетические звуки, для кино, телевидения , радиовещания или компьютеров. Что касается музыкального содержания, например, при живом исполнении могут использоваться многоканальные методы в контексте концерта под открытым небом, представления музыкального театра или радиовещания ; [3] для фильма специальные методы адаптированы для кинотеатра или дома (например, системы домашнего кинотеатра ). [4] Повествовательное пространство также представляет собой контент, который можно улучшить с помощью многоканальных методов. Это применимо в основном к киноповествованиям, например речи персонажей фильма, [5] [6] [7] , но также может быть применено к пьесам, исполняемым в театре, на конференции или для интеграции голосовых комментариев. на археологическом объекте или памятнике. Например, выставку можно дополнить актуальными окружающими звуками воды, птиц, шума поезда или машин. Актуальные звуки природы также можно использовать в образовательных целях. [8] Другие области применения включают игровые консоли, персональные компьютеры и другие платформы. [9] [10] [11] [12] В таких приложениях контент обычно представляет собой синтетический шум, создаваемый компьютерным устройством при взаимодействии с пользователем. Значительная работа также была проделана с использованием объемного звука для повышения осведомленности о ситуации в приложениях военной и общественной безопасности. [13]
Коммерческие носители объемного звука включают видеокассеты, DVD-диски и передачи SDTV , закодированные как сжатые Dolby Digital и DTS , а также звук без потерь, такой как DTS HD Master Audio и Dolby TrueHD на HDTV Blu-ray Disc и HD DVD , которые идентичны студийному мастеру. Другие коммерческие форматы включают конкурирующие форматы DVD-Audio (DVD-A) и Super Audio CD (SACD), а также MP3 Surround . Форматы объемного звучания Cinema 5.1 включают Dolby Digital и DTS . Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) — это 8-канальная конфигурация кинотеатра, которая включает 5 независимых аудиоканалов на передней панели, два независимых канала объемного звучания и канал низкочастотных эффектов . Традиционная конфигурация динамиков объемного звучания 7.1 включает в себя два дополнительных задних динамика к обычной схеме 5.1, что дает в общей сложности четыре канала объемного звучания и три передних канала, чтобы создать звуковое поле на 360°.
Большинство записей объемного звука создаются кинокомпаниями или производителями видеоигр; однако некоторые потребительские видеокамеры имеют такую возможность либо встроенную, либо доступную отдельно. Технологии объемного звука также можно использовать в музыке, чтобы обеспечить новые методы художественного выражения. После провала квадрофонического звука в 1970-х годах, с 1999 года многоканальная музыка постепенно вновь вводилась с помощью форматов SACD и DVD-Audio. Некоторые AV-ресиверы , стереофонические системы и звуковые карты компьютеров содержат встроенные процессоры цифровых сигналов или цифровые аудиопроцессоры для имитации объемного звука из стереофонического источника (см. «Поддельное стерео» ).
В 1967 году рок-группа Pink Floyd дала первый в истории концерт объемного звука на «Games for May», роскошном мероприятии в лондонском Queen Elizabeth Hall , где группа дебютировала со своей изготовленной на заказ квадрафонической акустической системой. [14] Созданное ими устройство управления, Координатор азимута , теперь выставлено в лондонском Музее Виктории и Альберта как часть их галереи Театральных коллекций. [15]
Первое задокументированное использование объемного звука было в 1940 году в анимационном фильме студии Диснея « Фантазия» . Уолта Диснея вдохновила оперная пьеса Николая Римского-Корсакова «Полет шмеля » , чтобы шмель был показан в его мюзикле « Фантазия », а также звучал так, как будто он летал во всех частях театра. Первоначальное многоканальное аудиоприложение называлось Fantasound и включало три аудиоканала и динамики. Звук распространялся по всему кинотеатру под контролем инженера с помощью 54 динамиков. Объемный звук был достигнут с помощью суммы и разности фаз звука. Однако это экспериментальное использование объемного звука было исключено из фильма на более поздних показах. В 1952 году «объемный звук» успешно появился снова в фильме «Это синерама» с использованием дискретного семиканального звука, и началась гонка по разработке других методов объемного звука. [16] [17]
В 1950-х годах немецкий композитор Карлхайнц Штокхаузен экспериментировал и создавал новаторские электронные композиции, такие как Gesang der Jünglinge и Kontakte , причем последняя использовала полностью дискретные и вращающиеся квадрафонические звуки , генерируемые промышленным электронным оборудованием в студии Герберта Эймерта в Westdeutscher Rundfunk. (ВДР). В «Электронной поэме » Эдгара Варезе , созданной для павильона Philips , спроектированного Яннисом Ксенакисом на Всемирной выставке в Брюсселе в 1958 году , также использовался пространственный звук с 425 громкоговорителями, используемыми для перемещения звука по всему павильону.
В 1957 году, работая с художником Джорданом Белсоном , Генри Джейкобс продюсировал Vortex: Experiments in Sound and Light — серию концертов с новой музыкой, включая часть собственной музыки Джейкобса, Карлхайнца Штокхаузена и многих других, — проходивших в Моррисоне. Планетарий в парке Золотые Ворота, Сан-Франциско. Звукорежиссеры обычно считают это источником (ныне стандартной) концепции «объемного звука». Программа пользовалась популярностью, и Джейкобса и Белсона пригласили воспроизвести ее на Всемирной выставке 1958 года в Брюсселе. [18] Есть также много других композиторов, создавших новаторские произведения с объемным звуком в тот же период.
В 1978 году концепция «разделенного объемного звучания», разработанная Максом Беллом для Dolby Laboratories, была опробована в фильме «Супермен» . Это привело к выпуску 70-миллиметрового стереофонического объемного звука фильма «Апокалипсис сегодня» , который стал одним из первых официальных релизов в кинотеатрах с тремя каналами спереди и двумя сзади. [19] Обычно за экранами кинотеатров с диагональю 70 мм располагалось пять динамиков, но только левый, центральный и правый использовались на полную частоту, тогда как центральный левый и центральный правый использовались только для басовых частот (как это настоящее время распространено). Кодер /декодер «Апокалипсис сегодня» был разработан Майклом Карагосяном, также для Dolby Laboratories . Объемный микс был создан оскароносной командой под руководством Уолтера Марча для American Zoetrope . Этот формат также был использован в 1982 году в выпуске «Бегущего по лезвию» со стереозвуком .
Версия объемного звука 5.1 зародилась в 1987 году в знаменитом французском кабаре Мулен Руж . Французский инженер Доминик Бертран использовал микшерный пульт, специально разработанный совместно с Solid State Logic , на основе серии 5000 и включающий шесть каналов. Соответственно: A слева, B справа, C в центре, D слева сзади, E справа сзади, F бас. Тот же инженер уже разработал систему 3.1 в 1974 году для Международного саммита франкоязычных государств в Дакаре , Сенегал.
Объемный звук создается несколькими способами. Первый и самый простой метод — использование техники записи объемного звука — захват двух отдельных стереоизображений, одного для передней части и одного для задней части, или с использованием специальной установки, например, расширенного дерева Decca [20] — или микширования объемного звука. звук для воспроизведения в аудиосистеме с использованием динамиков, окружающих слушателя, для воспроизведения звука с разных направлений. Второй подход заключается в обработке звука с помощью методов психоакустической локализации звука для имитации двумерного (2-D) звукового поля с помощью наушников. Третий подход, основанный на принципе Гюйгенса , пытается восстановить записанные волновые фронты звукового поля в пространстве для прослушивания; форма «аудиоголограммы». Одна из форм, синтез волнового поля (WFS), создает звуковое поле с равномерным полем ошибок по всей площади. Коммерческие системы WFS, которые в настоящее время продаются компаниями Sonic Emotion и Iosono , требуют большого количества громкоговорителей и значительной вычислительной мощности. Четвертый подход заключается в использовании трех микрофонов: одного спереди, одного сбоку и одного сзади, что также называется двойной записью MS .
Форма Ambisonics , также основанная на принципе Гюйгенса , дает точную реконструкцию звука в центральной точке; однако он менее точен вдали от центральной точки. Для Ambisonics доступно множество бесплатных и коммерческих программ, которые доминируют на большей части потребительского рынка, особенно среди музыкантов, использующих электронную и компьютерную музыку. Более того, продукты Ambisonics являются стандартом оборудования для объемного звука, продаваемого Meridian Audio . В своей простейшей форме Ambisonics потребляет мало ресурсов, однако это не относится к недавним разработкам, таким как Ambisonics высшего порядка с компенсацией ближнего поля. [21] Несколько лет назад было показано, что в пределе WFS и Ambisonics сходятся. [22]
Наконец, объемного звука также можно добиться путем мастеринга уровня из стереофонических источников, как в случае с Penteo, который использует анализ цифровой обработки сигналов стереозаписи для анализа отдельных звуков до позиций компонентов панорамы, а затем, соответственно, позиционирует их в пятиканальный файл. поле. Однако есть и другие способы создания объемного звука из стерео, например, с помощью процедур, основанных на QS и SQ для кодирования звука Quad , где инструменты были разделены на 4 динамика в студии. Этот способ создания объемного звука с помощью программных процедур обычно называется «повышающим микшированием», [23] , который был особенно успешным на декодерах Sansui серии QSD, в которых был режим, в котором стерео L ↔ R отображалось на дугу ∩. [ нужна цитата ]
Существует множество альтернативных настроек объемного звучания: конфигурация 3-2 (3 передних, 2 задних динамика и канал низкочастотных эффектов) (чаще называемая объемным звуком 5.1) является стандартом для большинства приложений объемного звучания. включая кино, телевидение и потребительские приложения. [2] [24] Это компромисс между созданием идеального образа помещения и практичностью и совместимостью с двухканальным стерео. [25] Поскольку большинство миксов объемного звука создаются для объемного звука 5.1 (6 каналов), для более крупных установок требуются матрицы или процессоры для подачи питания на дополнительные динамики. [25]
Стандартная установка объемного звучания состоит из трех передних динамиков LCR (левого, центрального и правого), двух динамиков объемного звучания LS и RS (соответственно левого и правого объемного звучания) и сабвуфера для канала низкочастотных эффектов (LFE), который имеет фильтр нижних частот. при 120 Гц. Углы между динамиками стандартизированы рекомендацией 775 ITU (Международного союза электросвязи) и AES (Аудиоинженерное общество) следующим образом: 60 градусов между левым и правым каналами (обеспечивает совместимость двухканального стерео) с прямым центральным динамиком. перед слушателем. Каналы Surround расположены на расстоянии 100–120 градусов от центрального канала, при этом расположение сабвуфера не имеет критического значения из-за низкого коэффициента направленности частот ниже 120 Гц. [26] Стандарт ITU также допускает установку дополнительных динамиков объемного звучания, которые необходимо равномерно распределить между 60 и 150 градусами. [24] [26]
Миксы объемного звучания, состоящие из большего или меньшего количества каналов, приемлемы, если они совместимы, как описано в стандарте ITU-R BS. 775-1, [2] с объемным звуком 5.1. Настройка канала 3-1 (состоящая из одного монофонического канала объемного звучания) представляет собой такой случай, когда и LS, и RS питаются монофоническим сигналом с ослабленным уровнем -3 дБ. [25]
Функция центрального канала — закрепить сигнал так, чтобы любые центральные панорамированные изображения не смещались, когда слушатель движется или сидит вдали от зоны наилучшего восприятия. [27] Центральный канал также предотвращает любые изменения тембра, типичные для 2-канального стерео, из-за разницы фаз в двух ушах слушателя. [24] Центральный канал особенно используется в кино и на телевидении, где диалоги в основном подаются на центральный канал. [25] Функция центрального канала может носить либо монофонический характер (как в случае с диалогом), либо использоваться в сочетании с левым и правым каналами для настоящего трехканального стерео. В кинофильмах центральный канал обычно используется для монофонических целей, а стерео зарезервировано исключительно для левого и правого каналов. Однако были разработаны методы использования микрофонов объемного звучания, которые полностью используют потенциал трехканального стерео.
В режиме объемного звучания 5.1 фантомное изображение между передними динамиками довольно точное, а изображение сзади и особенно по бокам нестабильно. [24] [25] Локализация виртуального источника, основанная на разнице уровней между двумя громкоговорителями сбоку от слушателя, демонстрирует большую несогласованность в стандартной настройке 5.1, на которую также в значительной степени влияет отклонение от опорной позиции. Таким образом, объемный звук 5.1 ограничен в своей способности передавать трехмерный звук, что делает каналы объемного звука более подходящими для атмосферы или эффектов. [24] )
7.1-канальный объемный звук — еще одна установка, наиболее часто используемая в больших кинотеатрах, совместимая с объемным звуком 5.1, хотя это не указано в стандартах ITU. 7.1-канальный объемный звук добавляет два дополнительных канала: центральный левый (CL) и центральный правый (CR) к системе объемного звучания 5.1, при этом динамики расположены под углом 15 градусов от центра слушателя. [24] Это соглашение используется для покрытия увеличенного угла между передними громкоговорителями из-за большего экрана.
Большинство двухканальных стереофонических микрофонов совместимы с трехканальной настройкой (LCR), поскольку многие из этих методов уже содержат центральный микрофон или пару микрофонов. Однако при использовании микрофонов для LCR необходимо попытаться добиться большего разделения каналов, чтобы предотвратить, например, конфликтующие фантомные изображения между L/C и L/R. [25] [27] [28] Поэтому для 3-канального стерео были разработаны специальные методы. Методы использования микрофона объемного звучания во многом зависят от используемой настройки, поэтому предпочтение отдается настройке объемного звучания 5.1, поскольку это стандарт. [24]
Методы записи объемного звука можно разделить на те, в которых используются отдельные массивы микрофонов, расположенные в непосредственной близости, и на те, которые обрабатывают передние и тыловые каналы отдельными массивами. [24] [26] Близкие массивы создают более точные фантомные изображения, тогда как для создания атмосферы обычно используется отдельная обработка тыловых каналов. [26] Для точного изображения акустической среды, например, в холле, необходимы боковые отражения. Поэтому, если важно впечатление от помещения, следует использовать соответствующие микрофонные методы. Хотя воспроизведение боковых изображений в системе объемного звучания 5.1 очень нестабильно, впечатление от помещения все же можно передать точно. [25]
Некоторые микрофонные методы, используемые для покрытия трех фронтальных каналов, включают методы двойного стерео, INA-3 (идеальное кардиоидное расположение), настройку Decca Tree и OCT (оптимальный кардиоидный треугольник). [25] [28] Методы объемного звучания в основном основаны на трехканальных методах с использованием дополнительных микрофонов для каналов объемного звучания. Отличительным фактором улавливания передних каналов в режиме объемного звучания является то, что необходимо улавливать меньшую реверберацию, поскольку за улавливание реверберации будут отвечать микрофоны объемного звучания. [24] Поэтому кардиоидная, гиперкардиоидная или суперкардиоидная диаграмма направленности часто заменяет всенаправленную диаграмму направленности для записей объемного звука. Чтобы компенсировать потерю низких частот направленных микрофонов (с градиентом давления), можно добавить дополнительные всенаправленные микрофоны (микрофоны давления), демонстрирующие расширенный диапазон низких частот. Выход микрофона обычно подвергается фильтру нижних частот. [25] [28] Простая конфигурация объемного микрофона предполагает использование передней решетки в сочетании с двумя обращенными назад всенаправленными комнатными микрофонами, расположенными на расстоянии примерно 10–15 метров от передней решетки. Если эхо заметно, переднюю решетку можно задержать соответствующим образом. Альтернативно, кардиоидные микрофоны, обращенные назад, можно разместить ближе к переднему массиву для аналогичного приема реверберации. [26]
INA-5 (идеальное кардиоидное расположение) — это массив микрофонов объемного звучания, в котором используются пять кардиоидных микрофонов, углы которых напоминают стандартную конфигурацию громкоговорителей объемного звучания, определенную Рекомендацией ITU Rec. 775. [26] Размеры между тремя передними микрофонами, а также диаграммы направленности микрофонов могут быть изменены в зависимости от углов приема и реакции окружающей среды. [24] Таким образом, этот метод обеспечивает большую гибкость.
Хорошо зарекомендовавшей себя микрофонной решеткой является Fukada Tree, которая представляет собой модифицированный вариант стереотехники Decca Tree. Массив состоит из пяти разнесенных кардиоидных микрофонов, трех фронтальных микрофонов, напоминающих Decca Tree, и двух микрофонов объемного звучания. Можно добавить две дополнительные всенаправленные опоры, чтобы увеличить воспринимаемый размер оркестра или лучше интегрировать фронтальные и тыловые каналы. [24] [25] Левый, правый, LS и RS микрофоны должны быть расположены квадратом, причем левый/правый и LS/RS расположены под углом 45 градусов и 135 градусов к центральному микрофону соответственно. Расстояние между этими микрофонами должно составлять около 1,8 метра. Это квадратное образование отвечает за впечатление от комнаты. Центральный канал расположен на расстоянии метра от левого и правого каналов, создавая четкое центральное изображение. Микрофоны объемного звучания обычно размещаются на критическом расстоянии (где прямое и реверберирующее поле равны), а весь массив обычно располагается на несколько метров выше и позади проводника. [24] [25]
NHK (Японская телерадиокомпания) разработала альтернативный метод, в котором также используются пять кардиоидных микрофонов. Здесь для разделения передних левого и правого каналов используется перегородка, расположенная на расстоянии 30 см друг от друга. [24] Выносные всенаправленные микрофоны с фильтром нижних частот 250 Гц расположены на расстоянии 3 метров друг от друга на одной линии с левой и правой кардиоидами. Они компенсируют спад басов кардиоидных микрофонов, а также добавляют глубины. [27] Для каналов объемного звучания используется пара микрофонов, разнесенная на расстоянии 3 метра и расположенная на расстоянии 2–3 метров за передней антенной. [24] Центральный канал снова смещен немного вперед, а левый/правый и LS/RS снова расположены под углом 45 и 135 градусов соответственно.
Микрофонная решетка OCT-Surround (оптимальный кардиоидный треугольник-объемный звук) представляет собой усовершенствованную технологию стерео-OCT, в которой используется та же передняя антенная решетка с добавленными микрофонами объемного звучания. Передний массив спроектирован таким образом, чтобы обеспечить минимальные перекрестные помехи: передние левый и правый микрофоны имеют суперкардиоидную диаграмму направленности и расположены под углом 90 градусов относительно центрального микрофона. [24] [25] Важно, чтобы для левого и правого каналов использовались высококачественные микрофоны с небольшой диафрагмой, чтобы уменьшить внеосевую окраску. [26] Эквализация также может использоваться для выравнивания отклика суперкардиоидных микрофонов на сигналы, поступающие под углом до 30 градусов от передней части массива. [24] Центральный канал немного выдвинут вперед. Микрофоны объемного звучания представляют собой обращенные назад кардиоидные микрофоны, расположенные на расстоянии 40 см от левого и правого микрофонов. Микрофоны L, R, LS и RS улавливают ранние отражения как по бокам, так и сзади акустической площадки, создавая тем самым значительное впечатление от помещения. [25] Расстояние между левым и правым микрофонами можно изменять для получения необходимой ширины стерео. [25]
Специализированные микрофонные решетки были разработаны для записи исключительно атмосферы пространства. Эти массивы используются в сочетании с подходящими передними массивами или могут быть добавлены к вышеупомянутым технологиям объемного звучания. [26] Квадрат Хамасаки (также предложенный NHK) представляет собой хорошо зарекомендовавшую себя микрофонную решетку, используемую для улавливания атмосферы зала. Четыре микрофона в форме восьмерки расположены квадратом, идеально расположенным далеко и высоко в зале. Расстояние между микрофонами должно составлять 1–3 метра. [25] Нулевые микрофоны (нулевая точка приема) установлены так, чтобы они были обращены к основному источнику звука положительной полярностью наружу, что очень эффективно минимизирует прямое восприятие звука, а также эхо из задней части зала. [26] Два задних микрофона микшируются с каналами объемного звучания, при этом два передних канала микшируются в сочетании с передним массивом на левый и правый.
Еще одна эмбиентная техника — крест IRT (Institut für Rundfunktechnik). Здесь четыре кардиоидных микрофона, расположенные под углом 90 градусов друг к другу, расположены квадратом на расстоянии 21–25 см. [26] [28] Два передних микрофона должны быть расположены под углом 45 градусов от оси источника звука. Таким образом, этот метод напоминает близко совпадающие стереопары. Выходы микрофонов подаются на каналы L, R и LS, RS. Недостатком этого подхода является то, что прямая звукоснимательность весьма значительна.
Многие записи не требуют регистрации боковых отражений. Для концертов живой поп-музыки более подходящим массивом для передачи атмосферы является кардиоидная трапеция. [25] Все четыре кардиоидных микрофона обращены назад и расположены под углом 60 градусов друг к другу, поэтому напоминают полукруг. Это эффективно для привлечения аудитории и создания атмосферы.
Все вышеупомянутые микрофонные решетки занимают значительное пространство, что делает их совершенно неэффективными для полевых записей. В этом отношении метод двойной MS (Mid Side) весьма выгоден. В этом массиве используются расположенные сзади кардиоидные микрофоны, один направлен вперед, другой назад, в сочетании с одним или двумя микрофонами в форме восьмерки. Различные каналы получаются путем суммы и разности восьмерки и кардиоидной диаграммы направленности. [25] [26] При использовании только одного микрофона в форме восьмерки метод двойного MS чрезвычайно компактен и, следовательно, идеально совместим с монофоническим воспроизведением. Этот метод также позволяет изменять угол съемки в постпроизводстве.
Системы воспроизведения объемного звучания могут использовать систему управления басами , основополагающий принцип которой заключается в том, что содержание басов во входящем сигнале, независимо от канала, должно быть направлено только на громкоговорители, способные его обработать, независимо от того, являются ли последние громкоговорителями основной системы или одним или одним из них. более специальные низкочастотные динамики, называемые сабвуферами .
Существует разница в обозначениях до и после системы управления басами. Перед системой управления басами имеется канал низкочастотных эффектов (LFE). После системы управления басами идет сигнал сабвуфера. Распространенным заблуждением является мнение, что канал LFE — это «канал сабвуфера». Система управления басами может направлять басы на один или несколько сабвуферов (если они есть) с любого канала, а не только с канала LFE. Кроме того, если сабвуфер отсутствует, система управления басами может направить канал LFE на один или несколько основных динамиков.
Поскольку канал низкочастотных эффектов (LFE) требует лишь части полосы пропускания других аудиоканалов, он называется каналом .1 ; например 5.1 или 7.1 . [ нужна цитата ]
Канал LFE является источником некоторой путаницы в объемном звучании. Первоначально он был разработан для передачи чрезвычайно низких низкочастотных кинематографических звуковых эффектов (например, громких раскатов грома или взрывов) на отдельный канал. Это позволило кинотеатрам контролировать громкость этих эффектов в соответствии с акустической средой конкретного кинотеатра и системой воспроизведения звука. Независимое управление эффектами суббаса также уменьшило проблему интермодуляционных искажений при аналоговом воспроизведении звука в фильмах.
В оригинальной реализации кинотеатра LFE представлял собой отдельный канал, подаваемый на один или несколько сабвуферов. Однако домашние системы воспроизведения могут не иметь отдельного сабвуфера, поэтому современные домашние декодеры и системы объемного звучания часто включают в себя систему управления басами, которая позволяет подавать басы на любом канале (основном или LFE) только на громкоговорители, способные обрабатывать низкочастотные частоты. сигналы. Важным моментом здесь является то, что канал LFE не является каналом сабвуфера ; сабвуфера может не быть, а если он есть, то он может обрабатывать гораздо больше, чем просто эффекты. [29]
Некоторые звукозаписывающие компании, такие как Telarc и Chesky, утверждают, что каналы LFE не нужны в современной цифровой многоканальной развлекательной системе. [ нужна цитация ] Они утверждают, что, учитывая громкоговорители, которые имеют низкочастотную характеристику до 30 Гц, все доступные каналы имеют полный частотный диапазон и, как таковые, нет необходимости в LFE при производстве объемной музыки, поскольку все частоты доступны. во всех основных каналах. Эти лейблы иногда используют канал LFE для передачи канала высоты. [ нужна цитация ] Лейбл BIS Records обычно использует микс каналов 5.0.
Обозначение канала указывает количество дискретных каналов, закодированных в аудиосигнале, а не обязательно количество каналов, воспроизводимых для воспроизведения. Количество каналов воспроизведения можно увеличить за счет использования матричного декодирования . Количество каналов воспроизведения также может отличаться от количества динамиков, используемых для их воспроизведения, если один или несколько каналов управляют группой динамиков. Обозначения представляют собой количество каналов, а не количество динамиков.
Первая цифра в «5.1» — это количество полнодиапазонных каналов. «.1» отражает ограниченный частотный диапазон канала LFE.
Например, два стереодинамика без канала LFE = 2,0
5 полнодиапазонных каналов + 1 канал LFE = 5,1
Альтернативное обозначение показывает количество полнодиапазонных каналов перед слушателем, отделенных косой чертой от количества полнодиапазонных каналов рядом или позади слушателя, с десятичной точкой, обозначающей количество каналов LFE с ограниченным диапазоном.
Например, 3 фронтальных канала + 2 боковых канала + канал LFE = 3/2,1.
Обозначение можно расширить, включив в него матричные декодеры . Например, Dolby Digital EX имеет шестой полнодиапазонный канал, встроенный в два тыловых канала с помощью матрицы . Это выражается:
3 передних канала + 2 задних канала + всего 3 канала, воспроизводимых сзади + 1 канал LFE = 3/2:3.1
Термин «стерео» , хотя и популяризировался в отношении двухканального звука, исторически также относился к объемному звуку, поскольку строго означает «сплошной» (трехмерный) звук. Однако это больше не используется, и «стереозвук» почти исключительно означает два канала: левый и правый.
В соответствии с ANSI/CEA-863-A [30]
В 2002 году Dolby представила мастер-класс We Were Soldiers , в который входил саундтрек Sonic Whole Overhead Sound. Этот микс включал новый потолочный канал высоты .
Ambisonics — это метод записи и воспроизведения с использованием многоканального микширования, который можно использовать вживую или в студии и который воссоздает звуковое поле таким, какое оно существовало в пространстве, в отличие от традиционных систем объемного звучания, которые могут создать иллюзию звукового поля только в том случае, если слушатель расположен в очень узком месте между динамиками. Для воссоздания звукового поля можно использовать любое количество динамиков в любом физическом расположении. Если вокруг слушателя расположены 6 или более динамиков, может быть представлено трехмерное («перифоническое» или полносферное) звуковое поле. Амбисонику изобрел Майкл Герзон .
Бинауральная запись — это метод записи звука, в котором используются два микрофона, расположенные с целью создания трехмерного стереоэффекта присутствия в комнате с исполнителями или инструментами. Идея трехмерной или «внутренней» формы звука развилась в технологию стетоскопов, создающих акустику «в голове», и фильмов IMAX, создающих трехмерное акустическое ощущение.
PanAmbio сочетает в себе стереодиполь и систему подавления перекрестных помех спереди, а также второй комплект позади слушателя (всего четыре динамика) для объемного 2D-воспроизведения на 360°. Четырехканальные записи, особенно те, которые содержат бинауральные сигналы, создают бинауральное объемное звучание динамика. Записи в формате 5.1, включая DVD-диски с фильмами, совместимы путем микширования контента C-канала на пару передних динамиков. В 6.1 можно играть, подмешав SC к задней паре.
В потребительском оборудовании обычно используются несколько конфигураций динамиков. Порядок и идентификаторы указаны для маски канала в стандартном формате несжатого файла WAV (который содержит необработанный многоканальный поток PCM ) и используются в соответствии с той же спецификацией для большинства подключаемых к ПК цифровых звуковых устройств и операционных систем ПК, способных обрабатывать несколько каналы. [38] [39] Хотя можно создать любую конфигурацию динамиков, существует мало коммерческих фильмов или музыкального контента для альтернативных конфигураций динамиков. Однако исходные каналы можно микшировать для каналов динамиков с помощью матричной таблицы, определяющей, какая часть каждого канала контента воспроизводится через каждый канал динамика.
Большинство конфигураций каналов могут включать канал низкочастотных эффектов (LFE) (канал, воспроизводимый через сабвуфер ). Это делает конфигурацию «.1» вместо «.0». Большинство современных многоканальных миксов содержат один LFE, некоторые используют два.
Объемный звук 7.1 – популярный формат в кинотеатрах и домашних кинотеатрах, включая Blu-ray, при этом Dolby и DTS являются основными игроками. [43]
Иммерсивный звук 7.1.2 и 7.1.4, а также формат 5.1.2 и 5.1.4 добавляют 2 или 4 верхних динамика, чтобы звуковые объекты и звуки специальных эффектов можно было панорамировать над головой для слушателя. Представлен для кинопроката в 2012 году компанией Dolby Laboratories под торговой маркой Dolby Atmos . [44]
Dolby Atmos (и другие движки Microsoft Spatial Sound; см. AudioObjectTypeв разделе SpatialAudioClient.h) дополнительно поддерживают виртуальную конфигурацию «8.1.4.4», которая будет отображаться с помощью HRTF . [45] Конфигурация дополняется конфигурацией 7.1.4 с центральным динамиком позади слушателя и четырьмя динамиками ниже. [46]
10.2 — это формат объемного звука, разработанный создателем THX Томлинсоном Холманом из лабораторий TMH и Университета Южной Калифорнии (школы кино/телевидения и инженерии). Разработанный совместно с Крисом Кириакакисом из Инженерной школы Университета Южной Калифорнии в Витерби , формат 10.2 соответствует рекламному слогану формата: «В два раза лучше, чем 5.1». Сторонники формата 10.2 утверждают, что это аудиоэквивалент IMAX . [ ласковые слова ]
Звук 11.1 поддерживается BARCO и устанавливается в кинотеатрах по всему миру. [47]
22.2 — это компонент объемного звука телевидения сверхвысокой четкости , разработанный лабораториями научных и технических исследований NHK. Как следует из названия, он использует 24 динамика. Они расположены в три слоя: средний уровень из десяти динамиков, верхний уровень из девяти динамиков и нижний уровень из трех динамиков и двух сабвуферов. Система была продемонстрирована на выставке Expo 2005 , Айти , Япония , выставках NAB Shows 2006 и 2009, Лас-Вегас , а также выставках IBC 2006 и 2008, Амстердам , Нидерланды .
{{cite web}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )