Нещодавно можна було спостерігати, як у світ комерційних і домашніх кінотеатрів прийшло стереокіно, а зараз на черзі вже стоїть відео надвисокого дозволу 4K. Від зображення не відстає й звук: у домашній кінотеатр надійшло 3D Audio, повне звукове оточення глядача — не лише у горизонтальній площині, а й у третьому вимірі. У англійськоюдля цього застосовується термін immersive, що «занурює».
Голос Божий та інші аудіоканали
Формат Auro-3D був представлений у травні 2006 року бельгійською компанією Galaxy Studios. Першим масовим фільмом, записаним у даному форматі, Стала стрічка Red Tails («Червоні хвости»), знята в 2012 році Джорджем Лукасом. Принципова відмінність Auro-3D від форматів Dolby Surround EX і DTS, що переважали на той момент, полягала в тому, що крім традиційних каналів 7.1, розташованих в одній площині, розробники запропонували використовувати третій вимір — тобто розмістити акустичні системи (АС) не просто навколо слухача. але й зверху, другим «шаром», під кутом у 30 градусів до фронтальних акустичних систем та каналів навколишнього звучання.
Подальше удосконалення формату призвело до появи ще одного шару — над головами слухачів, який символічно назвали voice of god (голос божий). Максимальна кількість каналів (не варто плутати з кількістю акустичних систем) при цьому досягла 13.1, тобто фактично стало вдвічі більше, ніж у форматах 7.1 і 6.1. Впровадження верхніх каналів дозволило більш точно передати ряд подій звуковій доріжціфільму, таких як прольоти об'єктів над глядачами (шум вертольота або реактивного винищувача), атмосферні ефекти (завивання вітру, гуркіт грому).
Якщо стеля розташована надто низько, акустика буде надто близько до глядача. У цьому випадку Dolby рекомендує використовувати спеціальні акустичні системи, що працюють «на відображення» від стелі – за твердженням компанії, результат буде якіснішим.
Об'єктний підхід
Найстаріший гравець на ринку кінотеатрального звуку, компанія Dolby Laboratories, використовує у своєму новому форматі Dolby Atmos два «шари» акустичних систем. Перший розташовується навколо слухача по класичній схемі, а другий на стелі - попарно ліворуч і праворуч. Але найголовніше — принципово новий підхід до мікшування саундтреків. Замість звичного поканального відомості у студії використовується метод «об'єктного» запису. Режисер працює зі звуковими файлами, вказуючи місце у тривимірному просторі, звідки ці звуки повинні відтворюватися, коли і з якою гучністю. Наприклад, якщо необхідно відтворити шум машини, що рухається, то режисер вказує час появи, рівень гучності, траєкторію руху, місце і час припинення звучання «об'єкта».
Більше того, зі студії в кінотеатр звук потрапляє не у вигляді записаних доріжок, а як набір звукових файлів. Ця інформація обробляється процесором, який у реальному часі щоразу прораховує саундтрек фільму з урахуванням кількості АС у залі, їх типу та розташування. Завдяки точному калібрування немає прив'язки до якоїсь «типової» кількості каналів, і можна використовувати в різних залах різна кількістьАС (кожен зал калібрується та налаштовується індивідуально) - процесор сам прорахує, як і куди потрібно відправити звук для отримання оптимальної панорами. Максимальна кількість звукових «об'єктів», що одночасно оброблюються, становить 128, а кількість одночасно підтримуваних незалежних АС — до 64.
Формат Dolby Atmos не прив'язаний до певної кількості аудіоканалів. Звукова картина формується процесором у реальному часі з «об'єктів» та за «програмою», складеною звукорежисером фільму. При цьому процесор враховує точне розташування акустичних систем, їх тип і кількість - все це заздалегідь прописується в налаштуваннях при калібруванні кожного залу. Щоправда, як такий підхід реалізувати у домашньому кінотеатрі, поки що не зовсім зрозуміло.
Професіонали та любителі
Слідом за появою в комерційних кінозалах обидва формати тривимірного звуку розпочали завоювання домашнього ринку. Auro-3D стартував трохи раніше, кілька виробників домашньої електроніки представили перші процесори та ресивер із підтримкою формату ще на початку 2014 року. Dolby Laboratories не забарилася, і в середині вересня минулого року представила досить доступні рішення на базі недорогих ресиверів. Крім того, на початку 2015 року ще один великий гравець, американська компанія DTS, анонсувала свій формат тривимірного звучання - DTS: X (про яке відомо поки тільки те, що він, як і Dolby Atmos, є об'єктно-орієнтованим і буде підтриманий багатьма виробниками побутової електроніки).
Тим часом, комерційне та домашнє кіно у деяких аспектах мають серйозні відмінності. Бобіни з кіноплівкою пішли в далеке минуле, і в кінопрокаті нині практично повсюдно використовуються цифрові копії фільмів. Саундтрек до фільму "виходить" із сервера у вигляді потоку цифрового аудіо з високим бітрейтом і практично без стиснення. Сервери, на яких зберігаються фільми, можуть передавати до 16 цифрових каналів даних паралельно.
Найпопулярніший носій для домашнього кіно – Blu-ray диск. Як правило, він містить саундтрек, записаний в одному з двох найпопулярніших форматів – DTS HD Master Audio або Dolby True HD. Зустрічаються і диски, записані з використанням старих кодеків DTS та Dolby Digital зі звуком 2.1 (ліво-право та LFE). Якщо доріжку до фільму спочатку було записано у студії у форматі 5.1 або 7.1, перенести її на диск досить просто, відмінність лише у додатковій компресії даних, пов'язаної з обмеженою ємністю цифрового носія. А як же адаптуватимуться нові формати Auro-3D та Dolby Atmos при перенесенні їх із професійного кіно до домашнього кінотеатру?
Шлях додому
Для Auro-3D перенесення буде практично безшовним. Якщо фільм спочатку записаний у студії у форматі 13.1 або 11.1, рівно з такою ж кількістю каналів він і переноситиметься на диски Blu-ray. Для зворотної сумісності в Auro-3D використовується спеціальний алгоритм, який вміє «дописувати» верхні канали в кодек DTS HD MA, що офіційно підтримує максимум 7.1 каналів - наприклад, в лівий канал інкапсулюється інформація для верхнього лівого каналу, центральний - для верхнього центрального і т.д. д. Якщо в ресивері чи процесорі є підтримка декодування кодека Auro-3D, то він «витягне» вкладену інформацію і подасть її на відповідні канали. Якщо ні, просто декодує дані як звичайну доріжку 7.1, пропустивши «зайву» інформацію. Таким чином, диск із фільмом у форматі Auro-3D у будь-якому випадку буде коректно прочитаний будь-яким сучасним плеєром і розпізнаний будь-яким із процесорів чи ресіверів, які підтримують DTS HD MA. А якщо процесор або ресивер має вбудований декодер Auro-3D, то на виході можна отримати саундтрек з 9.1, 11.1 або навіть 13.1 каналів. Існує й можливість «апміксингу» (upmixing) — процесор, який вміє працювати з Auro-3D, може перерахувати навіть звичайний двоканальний стереозапис, скажімо, 13.1.
В Auro-3D використовується тришарове розташування акустичних систем і традиційніший підхід з багатоканальним записом звуку. Це забезпечує відмінну зворотну сумісність стандарту з поточними форматами та переносимість на домашні системи.
Ситуація з Dolby Atmos у домашньому кінотеатрі набагато складніша: процесор у реальному часі обраховує досить великий потікданих і видає звук на відповідні акустичні канали (з урахуванням того, скільки їх у конкретної інсталяції). на поточний моментспецифікаціями Dolby Atmos для домашнього застосування пропонується використовувати конфігурації АС від 5.1.2 до 7.1.4, де перша цифра — це кількість «звичайних» каналів: лівий-центр-бічні-тили, друга — це канал низькочастотних ефектів, а третя — звані «верхні» канали (overhead). При цьому єдиний процесор для комерційного застосування (Dolby CP850) коштує понад мільйон рублів, а вартість домашніх ресиверів з підтримкою Atmos починається лише від 30-40 тисяч. Проте навіть для найдоступніших за ціною домашніх ресиверів заявлені і декодування, і підтримка «апміксингу», хоча як це зроблено, не зовсім зрозуміло.
Ще один не дуже зрозумілий момент полягає в тому, що для правильного розрахунку звукового поля необхідно знати точне розташування всіх акустичних систем. У комерційному кінотеатрі це питання вирішується калібруванням апаратури, а от у домашніх ресиверах, наскільки відомо, такої можливості не передбачено. Як у такому разі вирішується питання про отримання будинку повноцінного звучання Atmos «як у кіно», поки що неясно. Щоправда, формат поки що не набув остаточних рис. Декілька виробників процесорів преміум-класу навіть відклали випуск оновлень з підтримкою Dolby Atmos через зміни в алгоритмі обробки сигналу, які вносять, за їхніми словами, розробники Dolby. Отже, можна припустити, що в наступних оновленнях Dolby може внести корективи в процес обробки звуку та/або калібрування системи під конкретне розташування акустичних систем.
Питання сумісності
Оскільки Auro-3D використовує традиційний методпоканального відомості, а Dolby і DTS - об'єктно-орієнтований монтаж звуку, переконвертувати один формат на інший неможливо. Крім того, побудувати домашній кінотеатр, який вміє правильно працювати з усіма форматами, також непросто. Проблема сумісності полягає у різних вимогах до встановлення акустичних систем. У Dolby Atmos використовується два шари акустики, а в Auro-3D - три. Можна припустити, що саундтрек Dolby Atmos може бути відтворений через частину АС для програвання Auro-3D, але навряд чи це буде коректно. Вимоги до розташування АС дуже жорсткі в обох форматів, а враховуючи чутливість до точного позиціонуваннядля отримання плавних переходів, це може стати проблемою для проектувальників та інсталяторів домашніх кінозалів (інформації щодо розташування акустики DTS: X поки немає).
Перспективи
Незважаючи на всі неясності опису Dolby Atmos, слід визнати, що цей формат має більший потенціал, ніж Auro-3D. По-перше, об'єктно-орієнтований підхід до запису однозначно перспективніший, ніж традиційний поканальний. По-друге, підтримка Dolby Atmos у масових моделях AV-ресиверів таких фірм, як Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon, доступна "в базі", тоді як ліцензію на Auro3D доведеться купувати як опціональне програмне оновлення за $199, що відчутно для бюджетних моделей
У дорожчому сегменті процесорів для побудови домашніх кінозалів про підтримку всіх форматів 3D Audio заявили і такі виробники, як Trinnov Audio та Datasat Digital, що працюють у тому числі і на комерційному кіноринку. Їхній досвід може дуже благотворно позначитися на реалізації Dolby Atmos для домашнього кінотеатру: наприклад, Trinnov для калібрування своїх процесорів використовує унікальний тривимірний мікрофон, що дозволяє точно визначити місце кожної АС у просторі та застосовувати ці дані для додаткової корекції звукового поля.
Редакція дякує журналу avreport.ru за допомогу в підготовці статті.
Оскільки більшість людей не є експертами в галузі аудіо/відео технологій, вибір форматів об'ємного звучання для них може виявитися дуже складним завданням. Тому ми вирішили дати характеристику всім універсальним аудіоформатів.
Для початку необхідно розглянути кілька загальних термінів і понять.
5.1 канальний звук- Найпоширеніший аудіо формат. Він включає шість каналів звуку - п'ять повної пропускної спроможності (фронтальний, тиловий, лівий, правий і центральний) з частотним діапазоном 3-20 000 Гц, та один обмежений низькочастотний (LFE) 2-120 Гц. Також існують 6.1 та 7.1 системи об'ємного звучання, які відрізняються від 5.1 наявністю додаткових каналівповної пропускної спроможності.
Роздільний звук (Discrete)- також має кілька каналів відтворення сигналу, вони незалежні один від одного і сигнал не змішується при відтворенні.
Матричний формат (Matrixed)- звукова інформація записується на невелику кількість каналів, а при відтворенні декодується (перетворюється) та відтворюється через більшу кількість аудіоканалів. Роздільні канали більш точно відтворюють об'ємне акустичне середовище, але і матричне кодування може порадувати вас якістю звуку.
Стиснення без втрат (Lossless)- більшість форматів об'ємного звуку стискаються так, щоб вони мали невеликий розмір і могли бути записані на DVD диски або транслюватися супутниковим телебаченням. Але зараз багато Blu-ray вміщують набагато більше інформації, тому аудіо відтворюються без втрат, а його якість відповідає оригінальному студійному запису.
Чим вища якість цих форматів, то детальніше виходить вихідний звук.
5.1-канальний звук
Як ми вже сказали вище, 5.1-канальний звук є найпоширенішим у сучасних домашніх кінотеатрах. Існує два основних формати, що базуються на системах 5.1.
Dolby Digital
Формат Dolby Digital швидко заслужив на популярність завдяки DVD фільмам. В даний час він також використовується в HDTV та відеоігри. Хоча Dolby Digital, грубо кажучи, є лише методом кодування інформації в цифровий формат, сам термін часто використовується для позначення аудіо 5.1. Тому при розгляді Dolby Digital ми орієнтуватимемося на 5.1.
На відміну від попередніх форматів об'ємного звуку, аудіо Dolby Digital з 5.1 каналами є роздільною багатоканальною системою. Завдяки шести незалежним каналам аудіо сигнал відтворюється дуже точно. Також ви отримуєте виділений канал низьких частот(сабвуфер) для якісного відтвореннябасів.
Як і Dolby Digital, DTS забезпечує 5.1-канальний цифровий сигнал. Однак формат DTS під час записування стискається менше, ніж Dolby Digital. В результаті звук виходить трохи точнішим. Але, в той час як більшість аудіо/відео ресіверів однаково добре підтримують і Dolby Digital і DTS, все ж більшість DVD та відеоігор закодовані в Dolby Digital.
6.1-канальний звук
Незважаючи на те, що 5.1 є найпопулярнішим форматом і більшість домашніх кінотеатрів, що продаються сьогодні, є системами з 5.1, але 6.1-канальний варіант також поширений. 6.1 система забезпечує ще більший ефект присутності, ніж 5.1. Давайте розглянемо основні варіанти кодування у 6.1.
DTS-ES використовує існуючі цифрові багатоканальні технології, щоб відтворювати 5.1-каналбний DTS, але при цьому він додає роздільний, центральний тиловий канал з повною пропускною здатністю. Хоча більшість фільмів кодується на EX Dolby Digital, але ES DTS все ще використовується, тому сучасні ресивери 6.1 підтримуватимуть обидва формати.
Dolby Digital EX та THX Surround EX
Компанія Dolby Labs у співпраці з THX вигадали власне вирішення питання кодування об'ємного звуку з каналами 6.1. По суті вони зробили те саме, що і DTS-ES - додали матричний центральний тиловий канал, щоб забезпечити повний звуковий простір 360 градусів. Якщо у вас 7.1-канальна система, аудіо сигнал піде в обидва тилові динаміки.
Багато DVD дисків кодуються в EX Dolby Digital і мають додатковий. Крім того, якщо ви відтворюватимете Dolby Digital 5.1 DVD диск, то Dolby Digital EX або THX Surround EX декодер все одно імітуватиме 6.1-канальний об'ємний звук шляхом обробки інформації в окремих тилових каналах і відправлятиме матричну аудіо доріжку на тилові динаміки.
7.1-канальний звук
Крім HD форматів, сучасні Blu-rayФормати підтримують більш детальне аудіо. Більшість програвачів Blu-rayможуть відтворювати 7.1 і деякі з них навіть гарантують відсутність втрат звуку при декодуванні. Незважаючи на те, що ваш програвач і ресивер може розшифрувати ці нові види об'ємного звуку, важливо відзначити, що не всі диски записуються в подібних форматах. Тому при покупці Blu-Ray фільмів або відеоігор перевіряйте інформацію про те, які аудіо кодеки використовувалися при записі інформації, щоб потім не розчаровуватися як звук. Підключити свій програвач до ресивера ви зможете за допомогою аналогових або сумісних з HDMI 1.3 аудіо виходів.
Стиснення без втрат
Найновіші формати об'ємного звучання з високою роздільною здатністю, Dolby TrueHDі DTS-HD Master Audioпропонують відтворення до 7.1 аудіо каналів сигналу без втрат якості. Поряд із додаванням двох додаткових тилових каналів для стандартних форматів Dolby Digital та DTS, системи Dolby TrueHD та DTS-HD Master Audio закодовані з великою кількістю інформації в каналах. Фактично, якість цих форматів ідентична вихідним студійним записам. Поліпшена спрямованість звуку та чіткість ефектів роблять звук ще більш реалістичним.
Додаткові формати з роздільними каналами 7.1
Можна помітити, що деякі Blu-ray дискикодуються з іншими роздільними об'ємними форматами 7.1. Наприклад, Dolby Digital Plus від DTS та Dolby Laboratories, та DTS-HD (високої роздільної здатності). Ці формати постачають звук через 7.1 незалежні канали. Вони забезпечують більш повний ефект присутності, ніж 5.1 Dolby Digital та DTS, але не без втрат, як, наприклад, Dolby TrueHD та DTS-HD Master Audio. Ресивери, які підтримують 7.1-канальні формати без втрат звуку, також можуть відтворювати Dolby Digital Plus та DTS-HD з високою роздільною здатністю.
Матричне декодування об'ємного звуку для старіших джерел
При використанні аналогового стерео підключення до ресивера або підключенні старого обладнання, такого як відеомагнітофон, перетворювач може використовувати один з нижче перерахованих типів обробки для декодування сигналу.
Dolby Pro Logic IIвключає два незалежних з повною пропускною здатністю каналу об'ємного звучання, три матричних тилових каналу і виділений канал низьких частот для сабвуфера. Багато останніх моделейтакож підтримують Pro Logic IIx обробку, яка може перетворити аудіо сигнал на 7.1.
Ресивери з Dolby Pro Logic II та IIx можуть дати додаткову інтенсивність тисячам фільмів на відеокасетах VHS та телетрансляціям, записаним у стерео форматі або у 4-канальному Dolby Surround. Багато перетворювачів також мають спеціальні режими, які декодують стерео музику в об'ємний звук.
DTS Neo: 6 в основному ідентичний Pro Logic II - це просто спосіб обробки, розроблений компанією DTS для декодування аудіо стерео з двома каналами в 5.1 або 6.1. І так само, як Pro Logic II він забезпечує ефект просторового звучання.
Канали "Height" для звукової сцени
Деякі ресивери пропонують новий форматоб'ємного звучання Dolby Pro Logic IIz. Він додає два канали «висоти» до звукової сцени. Ці динаміки зазвичай монтуються на стіні вище від фронтальних лівих і правих динаміків.
Ресивер із Pro Logic IIz може ділити аудіо сигнал на передні звукові сцени. Він посилає спрямований звук на ваші фронтальні динаміки, а ненаправлений ( фоновий шум, масовка, уболівальники на стадіоні) - на канали «висоти»
Цифрова обробка сигналу DSP
Іноді виробники ставлять свої спеціалізовані системи обробки, які часто називають цифровою обробкою сигналу DSP, на додаток до підтримки інших форматів. Багато домашніх кінотеатрів використовують цифрову обробку сигналу для створення звукової сцени (яка моделює акустичне середовище, наприклад концертний зал або стадіон), і для точного управління багатоканальною інформацією саундтреків. Ця функція може називатися по-різному, залежно від виробника. Назву цієї функції можна знайти в інструкції до використання ресивера або домашнього кінотеатру.
Цікава стаття на тему "звук навколо". Історія, апаратура, програмне забезпечення, теорія, штучна голова, стерео, квадро, 3D.
Мал. 1. Стереопанорама
Більшість сучасних дешевих і не дуже звуковідтворювальних пристроїв, включаючи звукові карти для персональних мультимедіа комп'ютерів, дозволяють відтворювати звук у режимі “3D Sound” або “Suround”, що можна перекласти як “об'ємний звук”.
Що ж це таке і навіщо це потрібно? Системи об'ємного відтворення звуку були розроблені тому, що якість звучання, що реалізується звичайною стереофонічною системою або головними телефонами, перестала задовольняти вимогливих слухачів. Хоча стерео системиі створюють ефект просторового звучання за рахунок синтезу панорами уявних джерел звуку (МІЗ) між двома гучномовцями (рис. 1), все ж таки стереозвучання має істотний недолік. Стереопанорама виходить плоскою та обмежена кутом між напрямками на гучномовці. Таке звучання значною мірою позбавлене природності, властивої тому, що досягається в реальному звуковому полі, коли людина здатна сприймати реальні джерела практично з усіх напрямків як у горизонтальній, так і у вертикальній площинах і оцінювати, хоча часом і з помилками, відстань до джерел звуку.
Вважається, що сприйняття звуків з різних напрямків та відстаней має важливе значенняне лише як факт їхнього просторового розташування. Воно створює у слухача відчуття об'єму (тривимірного звукового поля), що звучить, істотно збагачує тембри музичних інструментів і голосів, відновлюючи ревербераційний процес, властивий первинному приміщенню (концерному залу). Звичайна стереофонія створює ефект просторового звучання в дуже обмеженій області перед слухачем, дозволяє повною мірою виявити названі особливості сприйняття звуків у реальному звуковому полі і, отже, знижує якість звучання.
Квадрофонічні системи також забезпечують повну імітацію реального звукового поля. По-перше, при квадрофонії не виходить кругова стереопанорама – слухач відчуває звичайну стерео-панораму перед собою та задню стерео-панораму позаду себе. По-друге, всі уявні джерела звуку розташовуються у одній площині і лінії між динаміками, тобто. немає глибини і немає, власне, 3-го виміру та тривимірного об'ємного звучання (Рис. 2).
Мал. 2. Квадропанорама
Головні стерео телефонитакож не дозволяють отримати природне звучання фонограми, що відтворюється. Справа в тому, що враження нескінченної ширини стереобази, що виникає при цьому, і чітка локалізація звукового зображення всередині голови слухача не можуть задовольнити вимогливих меломанів. Для усунення ефекту локалізації звуку всередині голови застосовуються схеми подібні до наведеної на Рис. 3.
Мал. 3. Блок схема пристрою створення об'ємного звуку для стереотелефонів
Тут сигнали лівого та правого каналів через вхідні пристрої А1 та А2 надходять відповідно на дільники напруги А3 та А6 та на входи перехресних каналів, що складаються з ліній затримки (ЛЗ) А4, А5, узгоджувальних пристроїв А8, А9 та фільтрів нижніх частот (ФНЧ) Z1 , Z2. З дільників А3, А6 сигнали подаються на коректори АЧХ А7 та А10 і далі – на один із входів суматорів, а з них – на входи підсилювачів потужності для стереотелефонів. Таким чином, на виході кожного каналу формується сигнал, що складається з ослабленого та скоригованого сигналу свого каналу і затриманого відповідним чином скоригованого сигналу іншого каналу.
Подібними пристроями, виконаними у вигляді приставок або вбудованих пристроїв в даний час оснащено багато музичні центри. Цікаво, що такі пристрої можуть бути реалізовані і програмними методами з використанням цифрової обробки сигналів в реальному часі. Читачі, які мають персональний комп'ютер із фулдуплексною звуковою картою (на жаль програма погано працює з картами виробництва сінгапурської фірми Creative Labs.), можуть завантажити одну з подібних програм з Інтернету з сервера www.geocities.com/SunsetStrip/Palladium/2932/v108.zip . Програма з цього сервера також дозволяє додати ефекти реверберації для невеликого, середнього і величезного приміщення, луна, хорус, фленжер і має досить хороший еквалайзер, що значно покращує відтворення низьких (20..60 Гц) частот через стереотелефони середнього класу якості. Всі ефекти працює в реальному часі навіть на дуже дешевих звукових картах без DSP процесорівнаприклад, на OPTi-931 або Acer S23.
Найбільш досконалий метод імітації реального тривимірного звукового поля – це Бінауральна передача звуку. Бінауральний метод у тому, що звукова інформація сприймається мікрофонами, розміщеними у вушних раковинах людини чи “штучної голови” - моделі, симулюючої слухове сприйняття людини. Сигнали, що надходять з кожного мікрофона, посилюються роздільними підсилювачами низької частоти та відтворюються стереотелефонами. В ідеалі така система дає змогу створити повну ілюзію природного звучання.
Вона переносить слухача з приміщення прослуховування до приміщення, звідки ведеться передача. Однак повноцінно прослуховувати її можна тільки за допомогою стереотелефонів і за умови, що як зразок для створення штучної голови використовувалася саме ваша голова. Читачі можуть прослухати бінауральні демонстраційні звукові WAV файли, завантаживши їх через Інтернет із серверів www.lakedsp.com, www.wа.com.au/lake, www.3daudio.com, www.geocities.com/SiliconValley/Pines/7899, www .geocities.com/SunsetStrip/Palladium/2932/3d_audio.htm
При відтворенні бінаурального сигналу через звукові колонкичерез попадання сигналу правого каналу в ліве вухо слухача і навпаки виникають перехресні спотворення, які зрештою зводять нанівець усі переваги бинаурального звуковоспроизведения. Зазначені недолікизначною мірою вдається усунути за допомогою спеціального пристрою обробки звукових сигналів, що дозволяє отримати бінауральний ефект під час прослуховування бінаурального запису через колонки. Такі пристрої одержали назву біфонічних процесорів. Запис проводиться з мікрофонів, розташованих у штучній голові, а відтворюється після обробки біфонічним процесором, в якому точно розрахована величина сфазованого, затриманого та скоригованого частотою сигналу лівого каналу віднімається з сигналу правого каналу і навпаки. Структурну схему біфонічного процесора, вперше розробленого фірмою JVC, показано на рис. 4.
Мал. 4. Блок схема бінаурального процесора
Він складається з підсилювачів сигналів лівого та правого каналів А1, А2, що посилюють сигнали з мікрофонів, встановлених у штучній голові А0, ліній затримки D1, D2, фазообертальних пристроїв U1, U2 та суматорів Е1, Е2. Після обробки біфонічним процесором сигнали, що надходять з колонок у вуха слухача підсумовуються отже ліве вухо чує лише сигнали лівого каналу, а праве - правого каналу. Таким чином, можна сказати, що біфонічний ефект подібний до бинаурального і відрізняється від нього тільки способом відтворення бинаурального запису.
І хоча площа, де він виразно проявляється, невелика, зате, перебуваючи в її межах, слухач може мати уявлення про відстань до джерел звуку та їх взаємне розташування в просторі в момент запису, чого не вдається досягти при стереофонічному звуковідтворенні, що дає уявлення тільки про розташування джерел звуку лінії між звуковими колонками. Інша цікава властивість біфонічного процесора – це можливість розширення за його допомогою стереобази звичайних стереофонічних записів.
Саме це зазвичай і мається на увазі під “3DSound”. А якщо система дозволяє збільшити уявний кут між напрямками на звукові колонки (Рис.1) до 180 градусів, то таку систему називають "Suround" і створювана звукова панорама для неї буде такою самою як при прослуховуванні на стереотелефони, але без концентрації уявних джерел звуку всередині голови слухача. Звісно, біфонічний процесор можна реалізувати суто програмними методами з допомогою методів цифрової обробки сигналів у часі.
Читачі, які мають персональний комп'ютер із фулдуплексною звуковою картою, можуть завантажити одну з подібних програм з Інтернету.
Surround – об'ємний звук
З тих пір, як існує звукозапис, і слухачі, і конструктори апаратури відчувають незнищенне бажання зробити звук, записаний і відтворений, максимально схожим на оригінал. Чого тільки не роблять розробники аудіотехніки для того, щоб наблизитись до ідеалу: борються з шумом, мінімізують спотворення, розширюють частотний і динамічний діапазон елементів тракту запису-передачі-відтворення звукового сигналу. Крім того, вони прагнуть змусити звукове поле, створюване акустичними системами, передавати слухачеві інформацію про направлення на джерела звуків і про акустичні властивості того приміщення, в якому проводився запис.
На першому етапі свого розвитку звукозапис та радіомовлення були монофонічними. Звук, що лунає з динаміка, до невпізнання відрізнявся від живого звуку концертного залу: спотворений баланс між різними музичними інструментами, спотворений тембр і, головне, повністю втрачена просторовість. Це дуже серйозна вада. Адже слуховий аналізатор людини має здатність до пеленгації джерел звуку, що допомагає нам орієнтуватися у просторі. Якщо всі звуки виходять із однієї точки - це здається протиприродним.
Трохи історії
Перші експерименти щодо отримання об'ємного звучання (за допомогою трьох – семи каналів) проводилися ще у 30-ті роки минулого століття. Порівняльні випробування багатоканальних та монофонічних систем дали дивовижні результати. Було встановлено, що при відтворенні 2-х роздільних каналів суб'єктивна якість звуку різко покращується. А найдивовижніше полягає в тому, що експерти віддавали перевагу стереозвуку навіть у тих випадках, коли їм пред'являли об'єктивно якісніші, але монофонічні фонограми. Вирішальною перевагою стала можливість просторової локалізації здається джерел звуку (рис. 1.33).
Мал. 1.33. Розподіл джерел звуку, що здаються, на стереопанорамі:
На початковому етапі розробники вирішили обмежитись двома каналами. Це, звісно, насамперед було зумовлено небагатими можливостями апаратури тих часів: грамплатівки реально дозволяли розмістити лише два повноцінні канали.
Стереозвук дає деяку прозорість звучання: партії окремих інструментівстають більш помітними на тлі оркестру. Крім того, стереосистема здатна відтворити подібність до звукової атмосфери приміщення, в якому виконувався запис. Почалася епоха 2-канальних стереофонічних систем. Поступово з'явилися стереофонічні грамплатівки та стереопрогравачі, стереомагнітофони, стереофонічне радіомовлення.
У свою чергу стереозвучання має значний недолік. Стереопанорама обмежена кутом між напрямками на гучномовці і виходить плоскою. Таке звучання позбавлене природності реального звукового поля, коли людина здатна сприймати реальні джерела практично з усіх напрямків та оцінювати відстань до джерел звуку. Відчуття об'ємного звучання, що створюється у слухача, могло б істотно збагатити тембри музичних інструментів і голосів співаків. При цьому можна було б імітувати ревербераційний процес, властивий приміщенню, в якому зроблено запис.
Однією з перших спроб подолання недоліків, властивих стереофонічних систем, стала квадрофонія. Для відтворення квадрофонічних фонограм використовуються 4 акустичні системи (рис. 1.34).
Перші побутові квадросистеми з'явилися на початку 70-х років минулого століття. Здавалося, що на них чекає славне майбутнє. Однак цього не сталося. Причин є кілька. Одна з них традиційна для багатьох новинок техніки і полягає в тому, що виробники квадрофонічної апаратури так і не змогли дійти єдиного стандарту запису та відтворення 4-канального звуку. Свою роль відіграли недосконалість та велика вартість приладів чотириканального запису-відтворення. Але головне полягає в іншому: з переходом від "стерео" до "квадро" на той час нова якість звуку не виникла. Квадрофонічні системи, як і стереофонічні, не забезпечували повної передачі властивостей реального звукового поля. Недоліків було лише два, але вони суттєві:
- при квадрофонії 70-х років минулого століття не виходила кругова стереопанорама - слухач відчував звичайну стереопанораму перед собою та ще одну стереопанораму позаду себе;
- всі уявні джерела звуку розташовувалися в одній площині на лініях між динаміками, тому об'ємного тривимірного звучання, як і раніше, не було.
Мал. 1.34. Розподіл джерел звуку, що здаються, на квадропанорамі:
Але в ті далекі часи квадрофонія відступила, а стереофонія перемогла і почала розвиватися по лінії мініатюризації апаратури, покращення її технічних та споживчих якостей, переходу до нових носіїв – компакт-касет та компакт-дисків. Перед звукозаписними компаніями та виробниками аудіоапаратури все ще існував найширший фронт робіт та ємний ринок збуту. Вкотре вони пропонували слухачам зміну фонотек. Нагромаджений на грамплатівках за попередні десятиліття музичний матеріал, оновлений та адаптований спочатку під монофонічні котушкові магнітофони, Потім реалізований на компакт-касетах у стереоформаті, вкотре пропонувався меломанам, але тепер вже на лазерних дисках.
Однак наприкінці XX століття стереофонія, здається, таки почала здавати свої позиції. Цифрові технологіїзаписи звуку, а також ємні, зручні та дешеві носії зняли проблему зберігання багатоканальних фонограм великої тривалості, що існувала раніше. Крім того, в звуку, що передає акустичні властивості навколишнього простору, виникла гостра потреба. Віртуальні графічні світи комп'ютерних ігорстають все більш складними та схожими на реальність, а отже, вимагають і адекватного звукового оформлення. Кінематограф, що пережив кризу у змаганні з телебаченням, відродився у вигляді домашніх кінотеатрів і кінозалів нового формату, основна відмінність яких від попередників криється не в зображенні, а в принципово новому звуку (хоча і якість зображення теж покращилася завдяки DVD і сучасним проекційним засобам).
Нова ера у звукозаписі розпочалася в результаті досліджень, виконаних інженерами Dolby Laboratories (http://dolby.com). Це був новий підхід до передачі багатоканального звуку. Відмінність від традиційного способу полягала, перш за все, у тому, що для зберігання аудіосигналів двох додаткових каналів використовувалося матричне кодування, тобто їх підмішування до двох основних каналів. Змінився і спосіб розміщення акустичних систем - додатково до традиційного для квадрофонії розташування акустичних систем по кутах приміщення додано центральний канал, розміщений між правим та лівим фронтальними каналами, щоб зберегти широку стереобазу для глядачів, що сидять на бічних місцях, а за спинами розміщено канал ефектів (Surround). Так з'явилася система нового кінотеатрального звучання Dolby® Stereo.
Як ви вже знаєте, цей чотириканальний формат є матричним форматом, при якому звук, призначений для кожного з чотирьох каналів, кодується та записується на два канали, а при відтворенні декодується знову в чотири канали: лівий, центральний, правий та задній. Сигнал заднього каналу, як правило, спрямовується на дві тилові акустичні системи одночасно. Вперше формат Dolby® Stereo був застосований у фільмі "Star Wars" у 1975 році.
Технологія кодування, що використовується, не дозволяла забезпечити поділ між каналами більше 8 дБ. Пізніше її було змінено, і поділ між каналами досяг 15 дБ, але частотний діапазон заднього каналу залишився обмеженим у діапазоні 100 Гц - 7 кГц.
Мал. 1.35. Розміщення випромінювачів звуку в системі Dolby® Stereo:
Системою відтворення абсолютно нової якості, сумісної зі старим стандартом звукозапису, стала система Dolby Pro Logic. У ній був застосований декодер, що реалізує просторове фокусування звукових образів - технологію, що використовується для зниження взаємного проникнення сигналів одного каналу в інший. У Dolby ® Pro Logic ® також з'явилася можливість затримувати звуковий сигнал у тиловому каналі. Тим самим було забезпечено узгодження геометричних та акустичних характеристик конкретного приміщення з характеристиками "еталонного кінозалу", під який під час виробництва зводився мультитрековий звук. Дуже важливо, що наразі накопичено величезну кількість музики, фільмів, телепрограм, записаних на різних сучасних носіяхзі звуком у форматі Dolby® Pro Logic®. А потім настала епоха цифрового кодуваннята цифрового запису об'ємного багатоканального звуку, і з'явилася система Dolby ® Digital. Для кодування цифрового звукуу ній використовується алгоритм, званий АС-3 (Dolby's third generation audio coding algorithm - алгоритм кодування звуку Dolby третього покоління).АС-3 являє собою алгоритм компресії багатоканального звуку (кількість незалежних каналів від 1 до 6) з втратами. галузі психоакустики, що враховують особливості людського слухового апарату, використовуються в ньому для ухвалення рішення про те, яку частину інформації в аудіосигналу можна відкинути, щоб це було не дуже помітним для людського вуха. При кодуванні алгоритмом АС-3 можуть використовуватися бітрейти від 32 Кбіт/с (для монофонічного каналу з мінімальною якістю) до 640 Кбіт/с (для каналів 5.1 з мінімальними втратами якості). Типовий бітрейт для 5.1 записів складає 385 Кбіт/с.
Кодер Dolby® Digital підтримує частоти дискретизації цифрових даних 32 кГц, 44,1 кГц та 48 кГц при розрядності 16, 18 або 20 біт. Передбачено можливість збільшення розрядності до 24 біт. Використовується стиснення даних із втратами, проте якість звуку все одно виходить вищою, ніж у попередніх аналогових систем. Dolby® Digital може забезпечити кодування до 6 каналів у форматі 5.1, де 5 – це канали з повним частотним діапазоном (2020 000 Гц) та 1 – канал низькочастотних (менше 120 Гц) ефектів (LFE).
Об'ємність акустичних сцен, чіткіша деталізація, природність переміщень джерел звуку з фронтальної області в тилову, стереофонічне звучання в тиловій області - все це забезпечило успіх системи.
Наступний крок еволюції систем об'ємного звучання – система Dolby® Digital EX, яку можна вважати надбудовою над Dolby® Digital. У Dolby ® Digital EX, як і в Dolby ® Digital фізично може кодуватися до 6 незалежних каналів (5.1), однак, за рахунок використання матричного кодування, в лівий та правий тилові канали підмішується інформація ще одного або двох surround-каналів. Завдяки такому рішенню збережена сумісність з обладнанням Dolby ® Digital, і в той же час за рахунок введення додаткових surround-каналів (6.1, 7.1) на обладнанні Dolby ® Digital EX досягається ще більш висока точність локалізації звукових джерел у просторі.
Звичайно, багатоканальним звуком займається не лише Dolby Lab. Наприклад, фірма RSP Technologies створила матричну систему Circle Surround, яка має тиловий канал з повним діапазономчастот і тим самим виявляється найкращим чиномпристосованою для відтворення музики. Нова версія Circle Surround може також працювати у шести-канальному режимі з роздільними тиловими каналами та каналом сабвуфера (наднизькочастотної акустичної системи).
В даний час можна говорити про поширення нового споживчого формату DVD-audio. Звукові дані на цьому носії можуть зберігатися за допомогою різних алгоритмів кодування, включаючи Dolby ® Digital. Однак у зв'язку з великою ємністю носія DVD(4,7 Гб на одношаровому диску) необхідність стиснення звукової інформації із втратами відпадає. На DVD-audio можна зберігати багатоканальні записи у форматі до 24 біт/96 кГц без будь-якого стиснення і, відповідно, без будь-яких втрат.
Формат 5.1
Позначення "5.1" вказує на кількість каналів, але не несе в собі інформації про певний спосіб кодування багатоканального звуку. Використовується п'ять каналів з повним частотним діапазоном (лівий передній, центральний, правий передній, лівий задній та правий задній), а також один низькочастотний канал (з діапазоном від 3 до 120 Гц), що підключається до сабвуфера (рис. 1.36).
У системі 5.1 формується кругова стереопанорама. Оскільки на наднизьких частотах наш слух практично позбавлений здатності визначати напрямок на джерело звуку, розташування сабвуфера не має істотного значення.
Сабвуфер застосовується у звичайних стереосистемах. У його канал подається низькочастотна частина спектра сумарного сигналу стереоканалів, у результаті забезпечується гарантоване відтворення басових звуків. Однак у системі 5.1 канал низькочастотних ефектів грає особливу роль. Його варто розглядати не як низькочастотний компонент багатосмугової акустичної системи, а саме як незалежний канал низькочастотних ефектів.
При записі на магнітофон для більшості систем 5.1 прийнято наступний порядок каналів (починаючи з першої доріжки): лівий передній, центральний, правий передній, лівий задній, задній правий і низькочастотний канали. У ряді випадків (наприклад, у багатоканальних звукових картах) передбачений інший порядок: лівий передній, правий передній, лівий задній, правий задній, центральний, низькочастотний.
На думку фахівців, формат 5.1 є найперспективнішим, оскільки підтримується основними розробниками. Важливо, що є відповідні носії (DVD).
Мал. 1.36. Розміщення випромінювачів звуку у системі 5.1:
І хоча поки що не прийнято єдиний стандарті одночасно існує кілька систем кодування для 5.1, проте фіаско "первісної" квадрофонії навряд чи повториться, навіть якщо "виживе" не одна, а кілька різних систем кодування. Принципова відмінність формату 5.1 від квадрофонії тридцятирічної давності полягає в тому, що в даному випадку аудіосигнал має цифрову форму, тому створення універсального декодера, здатного працювати зі звуком, закодованим різними системами, не викликає особливих труднощів і не призведе до помітного подорожчання апарату.
У успіху формату 5.1 зацікавлені виробники аудіо-, відеоапаратури, комп'ютерів, комп'ютерних комплектуючих та програм. До нього цікаво ставляться споживачі: глядачі, слухачі, геймери. Звукорежисери та музиканти знаходять у цьому форматі нові виразні засоби для реалізації творчих задумів та посилення впливу на наші емоції. Формат справді надає відтворюваному звуку нову якість: слухач оточений ним. Щоправда, віртуальний звуковий світ у цьому випадку не дотягує до реального. У синтезованому звуковому просторі джерело звуку може бути праворуч, ліворуч, спереду, ззаду, переміщаючись у цих " координатах " . А справжній звуковий простір, крім того, має ще "верх" і "низ".
Особливості обладнання студії формату 5.1
Зараз ми поговоримо лише про основні елементи звукової студії, до яких насамперед слід зарахувати:
- мікшер;
- будову багатоканального запису;
- прилади обробки та ефектів;
- монітори для слухання фонограм.
У стереоформаті для розміщення джерела звуку в певному місці призначений регулятор панорами. Їм ви встановлюєте відносні рівні звукових сигналів, які подаються в кожен із двох каналів, і тим самим визначаєте положення джерела звуку між двома акустичними системами. При роботі з багатоканальним звуком вам треба керувати аналогічним процесом у 5 каналах, крім того, звичайно, потрібно також регулювати канал сабвуфера. Тому при використанні традиційного мікшера для позиціонування джерела звуку необхідно маніпулювати кількома регуляторами. Зауважимо, що стан фейдерів, що управляють рівнем сигналу, і регуляторів панорами в кожному каналі важко зіставити з положенням джерела звуку, що здається, на круговій панорамі. Ще складніше змусити звук переміщатися заданою траєкторією. Це можливо лише у мікшерах з автоматизацією. Як регулятор кругової панорами в мікшері, призначеному для роботи з багатоканальним звуком, дуже підійшов би джойстик.
До всього іншого, мікшер, здатний працювати з об'ємним звуком, повинен мати не один, а кілька виходів (за кількістю каналів). Наприклад, у системі 5.1 у мікшера має бути не менше 6 виходів. Обладнання стереофонічної студії звукозапису коштує недешево, а про ціну студії формату 5.1 і подумати страшно!
Дорогі також і пристрої запису багатоканального звуку. Вони повинні мати шість і більше каналів. Причому вкрай бажано, щоб звук у них представлявся не менш як 24 розрядами.
Мікшери та цифрові магнітофони - пристрої, багатоканальні за своєю суттю. Тому деякі з моделей, призначених для роботи зі стереозвуком, можна з більшою чи меншою зручністю застосовувати і у студії формату 5.1. А ось з еквалайзерами, приладами динамічної обробки і особливо ефектами справа складніша. Звичайно, можна забезпечити 6 каналів, зібравши "батарею" із 3-х двоканальних приладів. Однак про осмислене регулювання параметрів у цьому випадку говорити не доводиться. Уявіть собі, наприклад, труднощі створення багатоканальної системиреалістичної реверберації.
Гідною заміною цифровим магнітофонам та апаратним мікшерам можуть служити програмні мультитрекові студії та наявні у складі деяких з них віртуальні мікшери, що дозволяють керувати панорамуванням за допомогою звичайної миші. Зручний у роботі та наочно відображає положення джерела звуку на круговій панорамі surround-мікшер є у програмі Cubase SX (див. розділ 5).
Не всякий власник домашньої студіїстереофонічного формату може дозволити собі мати моніторну акустичну стереосистему. Однак у випадку зведення у стерео прийнятним виходом із положення є відносно дешеві навушники. А у форматі 5.1 стереонавушники вас не врятують. Без п'яти широкосмугових акустичних систем (а також сабвуфера) не обійтись.
При роботі зі стереозвуком основними вимогами до моніторів є: їх рівномірність частотної характеристики, низький рівеньспотворень та повна ідентичність двох акустичних систем.
Аналогічні вимоги можна було б пред'явити до п'яти широкосмугових моніторів формату 5.1. Вони начебто теж мають бути абсолютно однаковими. Але в такому випадку зведення в кругову панораму ви здійснюватимете в умовах, що відрізняються від тих, в яких перебуватиме багато слухачів вашої композиції. Справа в тому, що у більшості власників домашніх театрів тилові акустичні системи не тільки за потужністю слабші за фронтальні, але, крім того, вони можуть мати конструктивне виконання іншого типу. У свою чергу центральна акустична система часто відрізняється від крайніх передніх. Виходить, що враження слухача може не збігатися з тим, що ви думали.
Зауважимо, що подібна проблемаіснує і при роботі зі стереозвуком: зведення здійснюється на студійних моніторів, а відтворення - на різній акустиці, починаючи від високоякісних колонок і закінчуючи динаміками переносного касетного магнітофона. Щоправда, у процесі мастерингу фонограми мають проходити тест на сумісність із обладнанням. низької якості, та й одним з основних завдань цього етапу є адаптація запису до конкретного типуносія.
Щодо каналу низькочастотних ефектів системи 5.1, то при зведенні музичної композиціїсабвуфер взагалі не повинен використовуватися, якщо за художнім задумом у музичній композиції немає ефекту типу вибуху, пострілу з гармати тощо.
Але досвід минулих років, коли панував формат CD-audio, показує, що будь-які офіційні рекомендації щодо використання формату виконуються лише спочатку. Поступово звукорежисери та продюсери у своїх творчих задумах стають сміливішими і перетинають ту межу, яка називається "офіційними рекомендаціями". Як нам підказує інтуїція, зрештою низькочастотний канал системи 5.1 використовуватиметься "на повну котушкуНаприклад: сама собою напрошується ідея задіяти низькочастотний канал для посилення ударів басового барабана в танцювальній музиці.
Як організувати моніторинг під час зведення багатоканального звуку? Про це точаться суперечки. Однак більшість фахівців рекомендують використовувати однакову акустику, не вносячи виправлення на недосконалість домашніх систем. Монітори слід розташовувати на рівній відстані від слухача, зокрема, три фронтальні монітори повинні утворити дугу, а не пряму лінію. Якщо це неможливо, слід відповідно знизити гучність центрального монітора.
А як в ідеалі мають бути монітори системи 5.1? Уявіть собі, що у центрі системи 5.1. Центральний монітор повинен розташовуватись перед вами. Уявна лінія між вами та центральним монітором є віссю, щодо якої визначатиметься розташування інших моніторів. Лівий і правий фронтальні канали розташовуються під кутами -30 і 30 щодо цієї осі. Таким чином, кут "лівий монітор-ви-правий монітор" становить 60 °. У разі потреби цей кут може бути зменшений до 50° - 45°. Сабвуфер теж повинен розташовуватися десь перед вами. Тилові монітори повинні розташовуватися під кутами -110 ° (лівий тиловий) і 110 ° (правий тиловий). В ідеалі, всі монітори повинні бути рівновіддалені від вас і відкалібровані таким чином, щоб при подачі сигналів однакового рівня на різні монітори ви чули їх з однаковою гучністю. Висота розміщення моніторів – на рівні вашої голови або трохи вище.
Особливості зведення в кругову панораму
Серйозно займаючись проблемою обробки звуку, ми протягом багатьох років уважно стежимо за публікаціями, що стосуються цієї теми. Тому можемо впевнено констатувати, що робіт, присвячених питанням технології зведення в стерео, не так вже й багато. А ось статей, що містять конкретні рекомендації щодо створення багатоканальних записів, практично немає зовсім. Мабуть, це можна пояснити тим, що проблема нова, відсутній необхідний досвід, немає традицій, що склалися. Принаймні самостійні музичні твори, зведені в кругову панораму, ще не стали масовим явищем. Багатоканальний звук, в основному, існує як доповнення до відео. Зрозуміло, що підходи до панорамування звуку для саундтреку кінофільму та звуку музичної композиції мають відрізнятися. Під час супроводу відео потрібно розміщувати основний звук спереду, оскільки саме на екрані перед глядачем відбувається дія. Задні канали використовуються для надання звуку обсягу та реалізації спеціальних ефектів. Звичайно, при роботі з surround-музикою можна орієнтуватися на напрацювання, що є в галузі створення звуку для сучасної кінопродукції. Тобто можна помістити основний звук спереду, злегка оточуючи слухача, а тилові канали використовуватиме відтворення акустики довкілля і переміщення другорядних джерел звуку. І все ж, якщо мова йдепро музичному творі, що створюється без розрахунку на ув'язування з відеосюжетом, то автор може користуватися повною свободою у застосуванні нових засобів вираження, закладених у власне круговій панорамі. Наприклад, ви можете "посадити" слухача серед виконавців, пересувати навколо нього все звукове поле чи окремі джерела звуку, переміщувати їх у "глибину" панорами.
Щоправда, спецефекти панорамування краще використовувати в міру. Наприклад, навряд чи є сенс конструювати віртуальний рояль, клавіатура якого, судячи з звучання, виглядає коло, яке охоплює слухача. Звуки ударних, поміщених у тилові канали, і особливо раптові гучні звуки, що лунають ззаду, можуть стати причиною, через яку ваша пісня не стане хітом. Мало кому може сподобатися, якщо доведеться раз у раз рефлекторно обертатися або підскакувати від переляку.
При підготовці стереофонічних записів ми змушені свідомо обмежувати себе у використанні можливостей стереопанорами стосовно деяких музичним інструментам. Причому обмеження продиктовані як художніми, а й технічними міркуваннями. Наприклад, немає сенсу зміщувати бас із центру стереопанорами. По-перше, тому, що все одно в області низьких частот стереоефект проявляється дуже слабко. По-друге, якщо бас панорамувати ліворуч або праворуч, то потужність однієї з акустичних систем не використовуватиметься повною мірою. А це вже серйозна вада, тому що на низькочастотну область діапазону завжди припадає помітна частка загальної потужності звукового сигналу.
Аналогічні проблеми є й у системах 5.1, хоча завдання формування низькочастотних звуків вирішує сабвуфер. Одна з таких проблем – використання центрального каналу. У кіно він призначений для прив'язки домінуючих звуків до зображення, щоб глядачі, що сидять не в центрі, сприймали ці звуки, що виходять з екрана. У музиці ті звуки, які у стерео зазвичай прямують у лівий і правий канали рівномірно (основний вокал, бас, частина барабанів), краще розподіляти між центральним та фронтальними каналами. Це дозволить уникнути перевантаження центрального каналу. Крім того, розбіжність звуків збільшується, якщо одні з них більше спрямовувати в центральний канал, інші - одночасно в лівий і правий передні канали.
Формат 5.1 надає масу нових можливостей у застосуванні ефектів, подібних до дилею та реверберації. Ревербераційний сигнал може розташовуватися у тому напрямі, як і прямий сигнал. Разом з тим, подібно до того, як у стереозаписах перехресний напрямок реверберації призводить до розширення стереобази, що здається, враження збільшення обсягу віртуального приміщення можна отримати, якщо реверберацію фронтальних звуків зробити трохи ззаду, а тилових - трохи спереду. Не тільки самі джерела звуку, що здаються, але і луна-сигнали, породжені ними, можна динамічно переміщати в межах кругової панорами.
При зведенні в кругову панораму з'являються додаткові ознаки, якими слух може виділяти окремі партії: направлення джерело звуку не більше 360° і, певною мірою, відстань до нього (глибина панорами). Тому немає особливої необхідності проводити частотну фільтрацію з метою виділення одних звуків на тлі інших, а також змінювати гучність інструментів під час пісні або компресувати окремі аудіосигнали.
Що стосується додаткової обробкикомпресором вже зведеної композиції, то така операція є неприпустимою. Вона може призвести до виникнення зміщення положень здається джерел звуку, попередньо позиціонованих у певних точках. А ті з джерел, поточні значення рівня сигналів яких у якийсь момент перевищать поріг спрацьовування компресора, будуть до того ж хаотично "переміщатися" по випадкових траєкторіях. Здається, що ситуація зміниться лише з появою широкодоступних багатоканальних віртуальних ефектів та обробок, що реалізують алгоритми обробки, в яких враховується специфіка панорамування об'ємного звуку та психоакустичний фактор. В даний час зачатки подібних алгоритмів можна знайти в програмних кодеках, які перетворюють, наприклад, WAV-файли, що розташовуються на 6 окремих треках в єдиний цифровий потік АС-3. На жаль, суть таких алгоритмів прихована від користувача, а кількість параметрів, доступних для регулювання, є надзвичайно малою.
Звісно ж, забезпечення моносумісності записів, зведених у форматі 5.1, неможливо. Забезпечення стереосумісності готової фонограми також проблематично. Мабуть, єдино правильним рішенням буде цілеспрямоване та роздільне зведення композиції в моно, стерео та формат 5.1.
Сутність, завдання та етапи мастерингу стосовно стереофонічних фонограм - прямо скажемо, проблема ця вельми непроста. А з мастерингом у багатоканальних форматах справа ще складніша. Багато чого ще не зрозуміло. Не фільтрувати, не компресувати, не контролювати моносумісність, не здійснювати підготовку до виведення альбому різні носії. А що тоді слід робити із записами 5.1 на етапі мастерингу?
І ще про одну річ хочеться сказати. Ви можете слухати FM-радіо або CD і займатися своїми справами, наприклад, читати цю книгу. При цьому важливо, щоб звук був комфортним: не повинно бути перепадів гучності та тембру, які відволікають від основного заняття. А ось слухати композицію у форматі 5.1 "краєм вуха" практично неможливо. Сам по собі формат 5.1 має на увазі занурення слухача у музику. Тому ще один підхід може полягати в тому, щоб на етапі мастерингу у форматі 5.1 не робити нічого, крім нормалізації. Тобто вся відповідальність за суб'єктивну якість кінцевої фонограми переноситься на етап відомості, а майстеринг здійснюється за принципом "що є, тобто". А якщо все-таки слухачеві потрібно більш комфортне звучання без перепадів гучності, то він може включити на своїй системі відповідну опцію (типу Enable Dynamic Range Compression - компресія динамічного діапазону).
