Dictionar audio multicanal – partea a 4-a

In ultimii 20 de ani tehnologia audio-video a evoluat intr-un ritm ametitor. La cativa ani producatorii de aparatura audio-video anunta o noua tehnologie, un nou format audio, fie ca acesta este stereo sau multicanal. Aceasta dezvoltare rapida ne gaseste pe noi, cei care dorim un sunet bun acasa descumpaniti. Parca peste noapte a aparut o noua tehnologie, ieri dimineata citeam despre Dolby Surround, iar astazi merg la magazin si vanzatorul imi povesteste de Dolby Atmos. Normal ca intram in panica si incep neuronii sa se scurtcircuiteze. Apar intrebarile: Ce cumpar? Cum aleg? Cu ce este mai buna noua tehnologie?
In primul rand trebuie sa ne informam, doar asa putem intelege beneficiile acestor tehnologii. Astazi pe blogul nostru o sa va facem un rezumat, un dictionar, al tehnologiilor audio/video multicanal.
Introducere
Ce este sunetul surround?
Este o tehnica de imbunatatire a modului in care auzim sunetul prin folosirea mai multor canale audio si prin amplasarea mai multor boxe ce sunt dispuse in jurul nostru. Prima data aceasta tehnica a fost folosita in cinematografie. Inainte de sunetul surround, sistemele de sunet folosite in teatre aveau 3 difuzoare situate in fata publicului: la stanga, in centru si la dreapta. Sunetul surround adauga unul sau mai multe difuzoare in spatele ascultatorului, astfel incat se poate crea senzatia de sunet provenit din orice directie orizontala de 360° . Exista diferite formate si tehnici bazate pe surround. Acestea aplica diferite metode de reproducere si inregistrare si folosesc un numar de canale si un mod de amplasare al boxelor specific fiecarei tehnologii in parte. Cea mai cunoscuta specificatie a sunetului surround este standardul ITU5.1, 6 boxelor amplasate dupa cum urmeaza: Centru (in fata ascultatorului), Stanga / Dreapta (intr-un unghi de 60°, pe ambele parti ale boxei centrale), Stanga Spate / Dreapta Spate (la un unghi de 100-120°), plus un subwoofer.
Cum se creaza sunetul surround?
Prima si cea mai simpla metoda este folosirea unei tehnici de captare a doua imagini stereo distincte, una pentru partea frontala si una pentru partea din spate. Apoi sunetul sunetul este ascultat pe un sistem cu mai multe boxe folosind o configuratie de procesare dedicata, de exemplu un algoritm de tipul Decca tree. O a doua abordare este procesarea sunetului cu metode de localizare a sunetului psihoacustice pentru a simula un camp bidimesnional. O a treia abordare, bazata pe principiul lui Huygens, incearca sa reconstruiasca fronturile undei sonore inregistrate in spatiul de asculatare. Un fel de holograma audio. O alta abordare este masterizarea sunetului stereo in varianta surround folosind un program de analizare si procesare a unei inregistrari stereo. In varianta aceasta sunetele sunt analizate individual in pozitiile panoramice componente, apoi sunt pozitionate in campul auditiv inconjurator. Exista si alte metode de creare a sunetului surround in afara de stereo, de exemplu se pot folosi rutine QS sau SQ pentru codarea sunetului Quad, unde instrumentele au fost impartite pe patru difuzoare.
Tehnologii
Dolby Digital, este numele tehnologiilor de compresie audio dezvoltate de de Dolby Laboratories. Pana in anul 1994 au fost numite Dolby Stereo Digital. Din pacate cu exceptia Dolby TrueHD, modul acesta de comprimare este cu pierderi de calitate. Dolby Digital este versiunea cea mai intalnita si contine pana la 6 canale de sunet. Sunetul este impartit pentru 5 boxe normale, plus un subwoofer dedicat frecventelor joase cuprinse intre 20 Hz si 120 Hz.
Dolby Digital Surround EX, acesta este un mod de procesare compatibil cu coloanele sonore mai vechi. Se adauga un al saselea canal in spate pentru imbunatatirea localizarii efectelor audio.
Dolby Digital Plus, este un sistem de codificare imbunatatit bazat pe codecul AC-3. Acesta ofera o crestere a ratei de informatii (pana la 6,144 Mbit/s), suporta mai multe canale audio si pot fi aplicate tehnici de codare imbunatatite pentru reducerea artefactelor.
Dolby TrueHD, este un codec audio avansat fara pierderi de calitate audio. Dolby TrueHD accepta canale audio pe 24 biti @ 97 kHz, cu o viteza de pana la 18 Mbit/s, pe 14 canale. Standardele HD DVD si Bluray Disc limiteaza in prezent numarul maxim de canale audio la opt.
Dolby Atmos, este numele unei tehnologii de sunet surround lansata de Dolby Laboratories. Tehnologia Dolby Atmos permite pana la 128 de piste audio ce pot fi asociate spatial, plus descrierea informatiei audio folosind metadate. Aceasta tehnologie permite o mai buna distributie a informatiilor catre canale, boxe. Dolby Atmos, poate folosi 10 piste audio pentru sunetul de ambianta sau pentru voci, iar restul de 118 piste audio pentru amplasare precisa a obiectelor in spatiu. Aceasta tehnologie ofera un realism mult mai consistent sunetului comparativ cu tehnologiile traditionale. In cazul tehnologiilor traditionale pistele audio erau ingramadite de algoritmul de procesare intr-un numar limitat de boxe. Pentru ca Dolby Atmos foloseste un numar mare de piste audio, mixarea sunetului permite trimiterea informatiei audio catre un numar sporit de difuzoare, iar asta ofera o senzatia mult mai apropiata de ce se intampla in realitate. Ca sa intelegem dimensiunea acestei tehnologii, in varianta de cinema, Dolby Atmos foloseste 128 piste audio ce pot fi redate in 64 de boxe unice. Acasa, din cauza latimii de banda limitata si alipse de putere de procesare, fluxul audio Atmos nu este redat ca in cinematografe. Un flux codat spatial este adaugat la Dolby TrueHD sau Dolby Digital Plus. Acest flux este o reprezentare aproximativa a sunetului original. Atmos in sistemele surround de acasa poate sustine un sistem cu 5 boxe pe podea si 4 pe tavan, sau maxim 24 de boxe asezate pe podea si 10 asezate pe tavan.

Audio Dolby Digital este folosit pentru DVD-Video si alte medii pur digitale, cum ar fi aplicatiile home cinema. In acest format bitul audio este intercalat cu fluxul de biti video si de control.
DTS, este numele unor tehnologii audio multicanal dezvoltate si detinute de DTS Inc, o companie americana specializata in sunet digital surround. Este un format similar cu o configurare Dolby Digital, care codifica cinci canale primare (full-range) plus un canal special pentru efectele cu frecvente joase, pentru subwoofer. Din pacate si acest format in varianta lui de baza sufera din cauza pierderii de informatii. Encoderele si decodoarele suporta numeroase combinatii de canale. Folosind aceasta tehnica de codare pe piata au fost lansate comercial o multime de coloane sonore in format stereo, sau cu patru canale plus un subwoofer. Sunt disponibile si variante mai noi, inclusiv versiuni care accepta pana la sapte canale audio principale, plus un canal dedicat frecventelor joase.
DTS-HD Master Audio, este o combinatie de codecuri audio cu pierderi de informatie, sau fara pierderi, creat de DTS, folosita in mod obisnuit pentru coloanele sonore surround pe discurile Bluray. Mai precis, DTS-HD Master Audio este un codec de compresie fara pierderi care contine un miez digital DTS cu pierderi, permitand astfel o reprezentare bit perfect a coloanei sonore principale a filmului original. DTS-HD Master Audio suporta rate de biti variabile de pana la 24,5 Mbit / s. Formatul suporta o frecventa de esantionare de maximum 192 kHz, o adancime de 24 de biti, pentru 2 sau 5.1 canale si o rezolutie de 96 kHz / 24bit pana la 7.1 canale. DTS-HD Master Audio este capabil de aproape orice număr de canale, dar este limitat de mediile de stocare. Ca format 3D de difuzare audio, un flux DTS-HD Master Audio codat DTS poate conține până la 7.1 canale, precum si metadatele asociate la 96 kHz / 24 biti.
THX, nu este o tehnologie de inregistrare sau de codare a sunetului si nu functioneaza exclusiv pe un anumit format. THX functioneaza cu toate formatele de sunet, fie digital (Dolby Digital, DTS), sau analogic (Dolby Stereo, Ultra Stereo), pentru ca este in principal un sistem de asigurare a calitatii. Sunetul mixat in THX incearca sa ofere o experienta auditiva cat mai aproape de intentiile inginerului de sunet.

Acestea sunt formatele si tehnologiile cele mai des intalnite in sistemele surround. Speram ca informatia oferita sa va ajute.