Зараз абревіатури "5.1" і "DVD" зрозумілі всім користувачам, тоді як кілька років тому не сходили з вуст "стерео" і "CD". У чому ми виграли з приходом нових технологій? По-перше, звук став "просторовим", ставлю в лапки, бо ми можемо говорити тільки про горизонтальній площині розташування акустичних колонок.
По-друге, якість звуку можна поліпшити за рахунок підвищення частоти дискретизації і розрядності в порівнянні зі стандартом Червоної Книги (16 біт / 44,1 КГц, стерео). Але це також суб'єктивний фактор, тому як критерії Найквіста або теорема Котельникова доводять, що прийнятого раніше стандарту цілком достатньо. Так в чому ж ми виграємо? Перш за все, в розширенні поля для творчості ...
Кілька слів про 5.1
Насправді стандарт Dolby Digital 5.1 (AC3) більш універсальний, ніж здається. Уявіть собі картину, якби ми замінили всі навколишні нас натуральні джерела звуку на окремі гучномовці, якісно їм відповідні. І тим самим спорудили певну "матрицю" (мається на увазі фільм), де людина почуватиметься так само природно, як і в реальних умовах. Це реально? Дуже може бути.
Давайте почнемо розгляд цього питання зі звичайного стерео. При відтворенні звуку в навушниках ми чітко чуємо "панорамний центр", хоча там немає гучномовця. Те ж саме відбувається і при прослуховуванні звуку в рамках звичайної стереосистеми - з'являються так звані "фантомні" гучномовці або канали.
Локалізація фантомних каналів знаходиться в прямій залежності від положення голови слухача щодо осі панорамного центру. Плюс до цього додаються недоліки сучасних акустичних систем і навколишнього світу, де звукове поле для відтворюваних середніх і низьких частот є більшим, ніж для високих.
У домашніх умовах на невеликих стереосистемах цей факт не такий значний як в приміщеннях кінотеатрів. Уявіть, що ви сидите близько до правій колонці, і що ви зможете почути. В результаті, центральний фантомний канал було вирішено зробити реальним. У цій статті ми так і будемо називати його "центральним" або позначати як "C".
Зазвичай він виходить за допомогою простого складання двох стерео-каналів і відтворюється голосніше, ніж правий і лівий для того, щоб звук локалізувати в першу чергу на ньому. Насправді, в рамках стереосистеми крім центрального каналу, ми сприймаємо ще безліч інших "фантомних", але вони є менш значними і складніші для відділення, тому поки і не замінюються на реальні.
Нерівномірність АЧХ і інші недоліки сучасних акустичних систем вплинули ще на одне нововведення, якого раніше не було. Справа в тому, що якщо ви поставите в звичайну колонку низькочастотний динамік для відтворення потужних спецефектів, то це матиме неабиякий вплив на нелінійність її АЧХ і, очевидна небезпека появи великої кількості спотворень. Тому спочатку було вирішено використовувати спеціальні багатосмугові системи, а потім дійшли до того, що потужний низькочастотний гучномовець може бути і один - стереовоспріятіе від цього не постраждає. Як відомо, людина не може визначати локалізацію джерел звуку в діапазоні приблизно до 300 Гц.
Це відразу полегшило ситуацію виробникам і здешевило акустичні системи.
На даний момент навіть більшість студійних моніторів, що працюють в стерео, мають сабвуфер. Таким чином, частотний діапазон сабвуфера (також в рамках многокальних систем його називають каналом LFE (Low Frequency Effect)) становить приблизно від 20 Гц до 200 - 300 Гц. Це є приблизно 0,1 від всього частотного діапазону, представленого за логарифмічною шкалою. Тому в позначеннях сучасних акустичних систем додалася "одна десята". Говорячи, наприклад, "2.1" ми маємо на увазі стереосистему і сабвуфер.
Тепер повернемося до наших "фантомним" каналам. Давним-давно в кіноіндустрії крім основних був передбачений спеціальний канал ефектів (effect channel). Він ніс на собі допоміжні функції, використовувався вкрай рідко і відтворював незначні звукові дані (щоб позначити присутність чогось). Потім його досить сильно навантажили, винайшовши системи 4.0 та 4.1. Але ось в чому справа ... Є таке поняття як "псевдостерео", під яким розуміється алгоритм створення стереополя для монофонічне джерело звуку. Нічого складного в його реалізації немає - звичайна затримка або зсув фази для одного моно-сигналу спрямованого на два джерела.
А якщо уявити кожну колонку стереосистеми як окремий моноісточнік, то його можна доповнити "псевдостерео" -варіанті. Так і з'явилися повноцінні просторові канали (далі ми їх будемо називати surround або S-каналами). Спочатку вони перебували "в принизливому положенні" і відтворювалися гучномовцями, частотний діапазон яких був набагато менше фронтальних колонок. Тепер панує рівноправність, і слово "просторовий" або "surround" вже не відображає реальну суть подій, хоча це поняття закріпилася. Краще, звичайно, підходить поняття "тил" ( "rear").
Отже, образно кажучи, сучасний слухач виявився в центрі квадрата, по вершинах якого розташовані фронтальні і тилові канали, а прямо перед носом - центральний. В результаті спільної взаємодії всіх колонок нашої багатоканальної акустичної системи, ми отримуємо просто величезна кількість додаткових "фантомних" каналів, що сьогодні прирівнюється до "справжньому" звуку навколо ".
Головна особливість
Dolby Digital 5.1 є першою серйозною цифрової багатоканальної системою, що отримала широке поширення. На жаль, далеко не всі розуміють її переваги в порівнянні з іншими технологіями, але я відзначу головне - масштабованість (схема взята з документації, яка поширюється на сайті www.dolby.com).
І ще варто відзначити, що якщо десять років тому на серйозних заходах типу з'їздів Audio Engineering Society (www.aes.org), доповіді на дані теми зачитувалися як просування технологічної новинки, то тепер, на цих же заходах просто вчать студентів як правильно зводити і робити мастеринг для 5.1. Цифрове телебачення стандарту HDTV вже давно мовить з багатоканальним звуком, а всі сучасні великі шоу записуються тільки в цьому стандарті.
Багато хто може помітити, що у Dolby є і конкуренти, головний з яких - DTS, але все-таки останній представляє поки більше стандарт для кіно-виробництва.
Кілька слів про DVD
Існує два різні стандарти для DVD - DVD-Video і DVD-Audio. В принципі, як і з CD дані варіанти просто перехідні, і, вже зараз можна спостерігати, що абревіатура "DVD" втрачає суфікси.
З чого почати?
Це найголовніше питання, який слід перед собою поставити, після того як ви вирішили, що не можете без цього жити. Для початку потрібно визначити першочергові завдання. Отже ...
Завдання №1. Правильна розстановка акустичної системи
Дана схема також взята з рідної документації Dolby. Як видно, реальна розстановка каналів не має на увазі квадрат, а є колом. Слухач знаходиться в центрі по осі центрального каналу, правий і лівий рівновіддалені від нього і зміщені щодо центру на 30 градусів. S-канали, також рівновіддалені від слухача, але при цьому кут від центральної осі до гучномовців становить 110 градусів. В реальних умовах дуже важко дотримати догму, але при цьому можна скористатися затримками між каналами, за допомогою чого система налаштовується аж до ідеальної.
Завдання №2. Які програми вибрати?
Ось тут-то і є основний камінь предткновенія. Зараз в моді багатоканальні плати і многодоржечние (мультитрековий) програми. Маючи інтерфейс, наприклад, з 8-ю виходами, ви можете підключити до нього вісім колонок, а в програмі оперувати такою ж кількістю треків, за кожним з яких буде закріплений окремий вихід. Саме так і робилися перші багатоканальні записи, але вони несли більше дослідний характер, оскільки не мали строгих стандартів.
Dolby 5.1 щільно пов'язує певну акустичну систему, що включає п'ять колонок і сабвуфер, з алгоритмічної моделлю - тобто, є суворим стандартом. Замість простих елементів управління панорамним становищем в програмах з'явилися двовимірні графічні елементи, на яких ви можете вказати локалізацію джерела звуку в горизонтальній площині в рамках 5.1. Дані рішення розроблялися досить довго і мають свою історію. Одними з перших на ринку ПО з'явилися HMI InMotion 5.1 і Sonic Foundry Soft Encode.
Це була свого роду технологічна революція, оскільки в InMotion 5.1 користувачі могли оперувати великою кількістю просторових ефектів, а Soft Encode дозволяв кодувати звук AC3 (Dolby Digital) програмним способом, в той час як апаратні кодери мали захмарні ціни.
Отже, наведу список основних сучасних програм, що дозволяють працювати з Dolby 5.1:
- Sony Pictures Digital (ex-Sonic Foundry) Soft Encode,
- Sony Pictures Digital (ex-Sonic Foundry) Vegas,
- Emersys Maven 3D,
- Steinberg / Pinnacle Nuendo,
- Steinberg / Pinnacle Cubase.
- RML Labs SAW Studio.
У цьому огляді ми зупинимося на чотирьох з них.
Завдання №3. Постарайтеся відповісти на питання: що саме ви чекаєте від результату своєї роботи.
Незважаючи на те, що цей пункт носить здебільшого політичний характер, він важливий. Якщо ви хочете робити музику в 5.1, то рекомендую приділити час прослуховування того, як це роблять професіонали. У більшості випадків, багатоканальність досягається синтезованим, а не природним чином. Звичайно, зараз можна зустріти записи церковних хорів і т.д. спочатку записаних в 5.1 за допомогою спеціальних мікрофонних систем. Але це зустрічається дуже рідко, оскільки вимагає наявності нестандартного за сучасними мірками обладнання. І в даному варіанті варто відзначити, що такий підхід є чисто музичним, оскільки не використовує правила, які прийшли до нас з кіноіндустрії (акцентування уваги на головному персонажі і т.п.).
Sony Pictures Digital Vegas 4.0 і вище
Ми не будемо торкатися програму Soft Encode від тієї ж торгової марки, оскільки Vegas є наступним витком даного напрямку ПО. На його прикладі ми відзначимо базові операції по роботі з багатоканальним звуком, властиві для всіх сучасних програм подібного спрямування. Також зупинимося на деяких тонкощах, властивих тільки Vegas.
З точки зору 5.1 слід зазначити наступні важливі характеристики програми:
Першим етапом йде вказівка налаштувань робочого проекту, яке доступне з головного меню File> Properties. У закладці Audio ми вибираємо варіант 5.1 Surround, частоту дискретизації, розрядність, ступінь якості ресемплінга, частоту зрізу для фільтра LFE-каналу і ступінь якості цієї фільтрації. Дане вікно показано на малюнку.
Розшифровуючи ці пункти варто відзначити, що найбільш прийнятні характеристики якості звуку для DVD-стандарту є 24 біта / 96 КГц. Ступеня якості ресемплінга і фільтрації залежать від продуктивності вашого РС, і якщо її вистачає, то варто вибирати кращий варіант. Не варто забувати, що в процесі роботи ви досить сильно завантажте обчислювальну потужність комп'ютера, використовуючи велику кількість треків і підключаючи модулі ефектів.
Що стосується обрізного фільтра, то пропонується вибрати один з чотирьох варіантів:
- 80 Гц (для звичайних користувачів і любителів DVD).
- 116 Гц (для систем DTS).
- 120 Гц (професійне Dolby для кіно).
- 180 Гц
Мною буде рекомендовано вибирати з першого (80 Гц) і третього (120 Гц) варіантів. Хоча перший більш прийнятний, оскільки передбачає більшість призначених для користувача систем. При бажанні цю опцію з вибором частоти зрізу для LFE-фільтра можна відключити зовсім.
Забезпечення звукового відчуття руху об'єкта має ряд особливостей, на яких би хотілося загострити увагу. По-перше, додаються два істотних ефекту - Допплера і реверберації. Крім цього, для відчуття реалізму і яскравості можна наточити до основного сигналу шум. І третій важливий момент - еквалізація. Як відомо, високі частоти швидше загасають, ніж низькі, тому при емуляції удаляющегося рухомого об'єкту рівень високих частот необхідно плавно зменшувати.