Акустические системы пространственного поля

"Объемный" и "3D звук" перенаправляются сюда. Для навигации с использованием 3D звука см. локализацию 3D звука. Для звукового эффекта см. 3D звуковой эффект. Другие варианты использования см. в разделе Объемный звук (устранение неоднозначности).

О песне JID см. Объемный звук (песня). О песне Empire of the Sun см. Лед на дюне.

Объемный звук - это технология 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 появления объемного звучания звуковые системы кинотеатров 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 создавать ощущение звука, исходящего из любого горизонтального направления (на уровне земли) вокруг слушателя.

Технология 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 множества дискретных аудиоканалов, направляемых на массив громкоговорителей. Объемный звук обычно имеет местоположение слушателя (удобное место), где звуковые эффекты работают лучше всего, и представляет слушателю в этом месте фиксированную или прямую перспективу звукового поля.

Форматы объемного звука различаются по способам воспроизведения и записи, а также по количеству и расположению дополнительных каналов. Наиболее распространенные объемный звук спецификации МСЭс 5.1 стандарта, призывы к 6 динамиков: по центру (С), перед слушателем; влево (L) или вправо (R), под углом 60°; левый объемного звучания (LS) и Правого объемного звучания (РС) под углом 100-120°; и сабвуфер, чья позиция не критична.

Области применения

Хотя методы объемного звучания в кино и саундтреках используются в основном, сфера их применения гораздо шире, поскольку объемный звук позволяет создавать звуковую среду для самых разных целей. Многоканальные аудиотехники могут использоваться для воспроизведения такого разнообразного контента, как музыка, речь, естественные или синтетические звуки для кино, телевидения, радиовещания или компьютеров. Что касается музыкального контента, то, например, в живом исполнении могут использоваться многоканальные технологии в контексте концерта под открытым небом, представления музыкального театра или для трансляции; для фильма конкретные методы адаптируются к кинотеатру или к домашнему (например, к системам домашнего кинотеатра).[4] Повествовательное пространство - это также контент, который может быть улучшен с помощью многоканальных технологий. Это применимо в основном к повествованиям в кино, например, к речи персонажей фильма, но может также применяться к пьесам, исполняемым в театре, на конференции или для включения голосовых комментариев в археологические раскопки или памятник. Например, выставку можно дополнить тематическими звуками воды, птиц, шума поездов или машин. Актуальные звуки природы также могут использоваться в образовательных приложениях. Другие области применения включают игровые приставки, персональные компьютеры и другие платформы. В таких приложениях содержимым обычно является синтетический шум, создаваемый компьютерным устройством при взаимодействии с его пользователем. Также была проделана значительная работа по использованию объемного звука для повышения осведомленности о ситуации в военных целях и для обеспечения общественной безопасности.

Типы носителей и технологий

Коммерческие носители объемного звучания включают видеокассеты, DVD-диски и трансляции SDTV, закодированные в сжатых 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 Studio master. Другие коммерческие форматы включают конкурирующие форматы DVD-Audio (DVD-A) и Super Audio CD (SACD), а также MP3 Surround. Форматы объемного звучания в кинотеатрах 5.1 включают Dolby Digital и DTS. Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) - это 8-канальный кинотеатр, который имеет 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 тыловых динамика к обычной компоновке 5.1, в общей сложности четыре канала объемного звучания и три фронтальных канала, для создания более 360-градусного звукового поля.

Большинство записей объемного звучания создаются кинокомпаниями или производителями видеоигр; однако некоторые потребительские видеокамеры имеют такую возможность либо встроенной, либо доступной отдельно. Технологии объемного звучания также могут быть использованы в музыке для создания новых методов художественного самовыражения. После провала квадрофонического звука в 1970-х годах, с 1999 года многоканальная музыка постепенно возвращается с помощью форматов SACD и DVD-Audio. Некоторые AV-ресиверы, стереофонические системы и компьютерные звуковые карты содержат встроенные цифровые сигнальные процессоры 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 с объемным звуком на "Games for May", роскошном мероприятии в лондонском зале королевы Елизаветы, где группа дебютировала со своей квадрофонической акустической системой, изготовленной на заказ.Созданное ими устройство управления, Азимутальный координатор, теперь выставлено в лондонском музее Виктории и Альберта, как часть галереи их театральных коллекций.

История

Первое документально подтвержденное использование объемного звука было зафиксировано в 1940 году для анимационного фильма студии Disney "Фантазия". Уолт Дисней был вдохновлен оперным произведением Николая Римского-Корсакова Полет шмеля Николая Римского-Корсакова, чтобы включить шмеля в его мюзикл "Фантазия", а также звучать так, как будто он летит во всех частях театра. Первоначальное многоканальное аудиоприложение называлось "Fantasound" и включало в себя три аудиоканала и динамики. Звук распространялся по всему кинотеатру, управляемый инженером с помощью примерно 54 громкоговорителей. Объемный звук был достигнут с использованием суммы и разницы фаз звука. Однако это экспериментальное использование объемного звука было исключено из фильма в более поздних показах. В 1952 году "объемный звук" успешно появился вновь в фильме "Это Синерама", используя дискретный семиканальный звук, и началась гонка за разработкой других методов объемного звучания.

В 1950-х годах немецкий композитор Карлхайнц Штокхаузен экспериментировал и создавал новаторские электронные композиции, такие как Gesang der Jünglinge и Kontakte, в последних использовались полностью дискретные и вращающиеся квадрофонические звуки, генерируемые промышленным электронным оборудованием в студии Герберта Эймерта при Westdeutscher Rundfunk (WDR). В электронной поэме Эдгара Варезе, созданной для павильона Philips по проекту Янниса Ксенакиса на Всемирной выставке в Брюсселе в 1958 году, также использовался пространственный звук с использованием 425 громкоговорителей, которые передавали звук по всему павильону.

В 1957 году, работая с художником Джорданом Белсоном, Генри Джейкобс выпустил Vortex: Experiments in Sound and Light - серию концертов с участием новой музыки, в том числе собственной Джейкобса, Карлхайнца Штокхаузена и многих других, которые проходили в планетарии Моррисона в парке Золотые ворота, Сан-Франциско. Звукорежиссеры обычно считают это источником (ныне стандартной) концепции "объемного звучания". Программа пользовалась популярностью, и Джейкобса и Белсона пригласили воспроизвести ее на Всемирной выставке 1958 года в Брюсселе. Есть также много других композиторов, которые создали новаторские произведения объемного звучания в тот же период времени.

В 1978 году концепция, разработанная Максом Беллом для Dolby Laboratories под названием "раздельное объемное звучание", была протестирована в фильме "Супермен". Это привело к выпуску "Apocalypse Now" с 70-миллиметровым стереофоническим звуком объемного звучания, который стал одним из первых официальных релизов в кинотеатрах с тремя каналами спереди и двумя сзади. В кинотеатрах с диагональю 70 мм обычно за экранами располагалось пять динамиков, но на полную частоту использовались только левый, центральный и правый, в то время как центрально-левый и центрально-правый использовались только для низких частот (как это принято в настоящее время). Кодировщик/декодер Apocalypse Now был разработан Майклом Карагосианом, также для Dolby Laboratories. Микширование объемного звучания было спродюсировано оскароносной командой во главе с Уолтером Марчем для American Zoetrope. Этот формат также был распространен в 1982 году с выпуском игры со стереофоническим звучанием Blade Runner.

Версия объемного звука 5.1 появилась в 1987 году в знаменитом французском кабаре Мулен Руж. Французский инженер Доминик Бертран использовал микшерный пульт, специально разработанный в сотрудничестве с Solid State Logic, основанный на серии 5000 и включающий шесть каналов. Соответственно: A слева, B справа, C в центре, D слева сзади, E справа сзади, F басы. Тот же инженер уже создал систему 3.1 в 1974 году для Международного саммита франкоязычных государств в Дакаре, Сенегал.

Создание объемного звука

Объемный звук создается несколькими способами. Первый и самый простой метод заключается в использовании технологии записи объемного звука — записи двух различных стереоизображений, одного спереди и одного сзади, или с использованием специальной настройки, например, увеличенного дерева Decca[20], или микширования объемного звука для воспроизведения в аудиосистеме с использованием динамиков, окружающих слушателя, для воспроизведения звука с разных направлений. Второй подход заключается в обработке звука с помощью психоакустических локализации звука для имитации двумерного (2D) звукового поля в наушниках. Третий подход, основанный на принципе Гюйгенса, пытается реконструировать записанные волновые фронты звукового поля в пространстве прослушивания; форма "звуковой голограммы". 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 для фронтального, одного для бокового и одного для заднего, также называемый записью в две МС.

Форма Ambisonic, также основанная на принципе Гюйгенса, дает точную реконструкцию звука в центральной точке; однако она менее точна вдали от центральной точки. Существует множество бесплатных и коммерческих программ для Ambison, которые доминируют на большей части потребительского рынка, особенно у музыкантов, использующих электронную и компьютерную музыку. Более того, продукты Ambisonics являются стандартом в аппаратном обеспечении для объемного звучания, продаваемом Meridian Audio. В своей простейшей форме амбизоника потребляет мало ресурсов, однако это не относится к последним разработкам, таким как амбизоника высшего порядка с компенсацией ближнего поля. Несколько лет назад было показано, что в пределе WFS и Ambisonic сходятся.[22]

Наконец, объемный звук также может быть достигнут за счет уровня мастеринга из стереофонических источников, как в Penteo, который использует цифровую обработку сигналов, анализ стереозаписи для разбора отдельных звуков на составляющие панорамы, а затем позиционирует их, соответственно, в пятиканальном поле. Однако существует больше способов создания объемного звука из стерео, например, с помощью процедур, основанных на QS и SQ для кодирования четырехъядерного звука, когда инструменты были распределены по 4 динамикам в студии. Этот способ создания объемного звучания с помощью программных процедур обычно называют "повышающим микшированием", который был особенно успешным на декодерах серии QSD Sansui, которые имели режим, в котором L ↔ R стерео отображалось на ∩ arc.

Стандартные конфигурации

Для обеспечения объемного звучания доступно множество альтернативных настроек, при этом конфигурация 3-2 (3 фронтальных, 2 тыловых динамика и канал низкочастотных эффектов) (более известная как 5.1 surround) является стандартной для большинства приложений объемного звучания, включая кино, телевидение и бытовые приложения. Это компромисс между созданием идеального образа помещения и практичностью и совместимостью с двухканальной стереосистемой. Поскольку большинство миксов объемного звучания создаются для объемного звучания 5.1 (6 каналов), для более крупных установок требуются матрицы или процессоры для питания дополнительных динамиков.

Стандартная настройка объемного звучания состоит из трех фронтальных динамиков LCR (левого, центрального и правого), двух динамиков объемного звучания LS и RS (левого и правого объемного звучания соответственно) и сабвуфера для канала низкочастотных эффектов (LFE), который фильтруется по нижним частотам на частоте 120 Гц. Углы между динамиками были стандартизированы рекомендацией 775 ITU (Международного союза электросвязи) и AES (Общество аудиотехники) следующим образом: 60 градусов между каналами L и R (обеспечивает двухканальную стереосовместимость) при расположении центрального динамика непосредственно перед слушателем. Каналы объемного звучания расположены на 100-120 градусов от центрального канала, при этом расположение сабвуфера не является критичным из-за низкого коэффициента направленности частот ниже 120 Гц. Стандарт ITU также допускает установку дополнительных динамиков объемного звучания, которые должны быть равномерно распределены между 60 и 150 градусами.

Допустимы микширования большего или меньшего количества каналов объемного звучания, если они совместимы, как описано в стандарте ITU-R BS. 775-1, с 5.1 surround. 3-1-канальная настройка (состоящая из одного монофонического канала объемного звучания) - это такой случай, когда монофонический сигнал подается как на LS, так и на RS с ослабленным уровнем -3 дБ.

Функция центрального канала заключается в закреплении сигнала таким образом, чтобы изображения в центральной панораме не смещались, когда слушатель перемещается или сидит вдали от места прослушивания.[27] Центральный канал также предотвращает возникновение любых тембральных изменений, что типично для 2-канальной стереосистемы, из-за разницы фаз в двух ушах слушателя. Центральный канал особенно используется в фильмах и на телевидении, где диалоги в основном транслируются по центральному каналу. Функция центрального канала может быть либо монофонической (как в случае диалога), либо использоваться в сочетании с левым и правым каналами для получения настоящего трехканального стереозвука. В кинофильмах, как правило, центральный канал используется для монофонических целей, а стереофоническое звучание зарезервировано исключительно для левого и правого каналов. Однако были разработаны микрофоны объемного звучания, которые полностью используют потенциал трехканального стереофонического звучания.

В режиме объемного звучания 5.1 фантомные изображения между передними динамиками получаются довольно точными, при этом изображения сзади и особенно по бокам нестабильны. Локализация виртуального источника, основанная на разнице уровней между двумя громкоговорителями, расположенными сбоку от слушателя, демонстрирует большую несогласованность в стандартизированных настройках 5.1, также на нее в значительной степени влияет отклонение от исходного положения. Поэтому 5.1 surround ограничен в своей способности передавать 3D-звук, что делает каналы объемного звучания более подходящими для окружения или эффектов.[24])

7.1-канальный объемный звук - это еще одна настройка, наиболее часто используемая в больших кинотеатрах, которая совместима с 5.1 surround, хотя это и не указано в стандартах ITU. 7.1-канальный объемный звук добавляет два дополнительных канала, центрально-левый (CL) и центрально-правый (CR), к настройке 5.1 surround, при этом динамики расположены на 15 градусов от центра слушателя.[24] Это соглашение используется для покрытия увеличенного угла между фронтальными громкоговорителями в результате увеличения размера экрана.

Методы работы микрофона объемного звучания

Большинство 2-канальных стереофонических микрофонных техник совместимы с 3-канальной настройкой (LCR), поскольку многие из этих техник уже содержат центральный микрофон или пару микрофонов. Однако при использовании микрофонов для LCR следует стремиться к большему разделению каналов, чтобы, например, предотвратить конфликтующие фантомные изображения между L / C и L / R. Поэтому для 3-канального стереозвука были разработаны специальные технологии. Технология микрофона объемного звучания во многом зависит от используемой настройки, поэтому предпочтение отдается настройке объемного звучания 5.1, поскольку это стандарт.

Методы записи объемного звучания можно разделить на те, которые используют отдельные матрицы микрофонов, размещенных в непосредственной близости, и те, которые обрабатывают передний и задний каналы отдельными матрицами. Близкие массивы обеспечивают более точные фантомные изображения, в то время как для создания окружения обычно используется отдельная обработка тыловых каналов. Для точного изображения акустической среды, такой как залы, необходимы боковые отражения. Поэтому следует использовать соответствующие микрофонные техники, если важно впечатление от помещения. Хотя воспроизведение боковых изображений очень нестабильно при настройке объемного звучания 5.1, впечатления от помещения все еще могут быть точно переданы.

Некоторые микрофонные технологии, используемые для покрытия трех фронтальных каналов, включают в себя методы двойного стереозвука, INA-3 (идеальное расположение кардиоиды), настройку Decca Tree и OCT (Оптимальный кардиоидный треугольник). Методы объемного звучания в значительной степени основаны на 3-канальных технологиях с дополнительными микрофонами, используемыми для каналов объемного звучания. Отличительным фактором для восприятия передних каналов в режиме объемного звучания является то, что следует улавливать меньшую реверберацию, поскольку за улавливание реверберации будут отвечать микрофоны объемного звучания. Поэтому кардиоидные, гиперкардиоидные или суперкардиоидные полярные диаграммы направленности часто заменяют всенаправленные полярные диаграммы направленности при записи объемного звучания. Чтобы компенсировать потерю низких частот направленных (с градиентом давления) микрофонов, могут быть добавлены дополнительные всенаправленные (нажимные микрофоны), демонстрирующие увеличенный диапазон низких частот. На выходе микрофона обычно используется фильтр нижних частот. Простая конфигурация микрофона объемного звучания предполагает использование фронтальной решетки в сочетании с двумя направленными назад всенаправленными комнатными микрофонами, расположенными примерно в 10-15 метрах от фронтальной решетки. Если эхо-сигналы заметны, передняя матрица может быть соответствующим образом задержана. В качестве альтернативы, обращенные назад кардиоидные микрофоны могут быть размещены ближе к передней решетке для аналогичного улавливания реверберации.

INA-5 (Идеальная кардиоидная компоновка) представляет собой микрофонную решетку объемного звучания, в которой используются пять кардиоидных микрофонов, напоминающих углы стандартной конфигурации громкоговорителей объемного звучания, определенные Рекомендацией 775 МСЭ. Размеры между тремя передними микрофонами, а также диаграммы направленности микрофонов могут быть изменены для разных углов захвата и отклика окружающей среды. Таким образом, этот метод обеспечивает большую гибкость.

Хорошо зарекомендовавшей себя микрофонной решеткой является Fukada Tree, которая является модифицированным вариантом стереотехники Decca Tree. Массив состоит из пяти разнесенных кардиоидных микрофонов, трех фронтальных микрофонов, напоминающих дерево Decca, и двух микрофонов объемного звучания. Можно добавить два дополнительных всенаправленных выносных устройства для увеличения воспринимаемого размера оркестра или для лучшей интеграции фронтального канала и канала объемного звучания. Микрофоны L, R, LS и RS должны располагаться в форме квадрата, при этом L / R и LS / RS должны располагаться под углом 45 градусов и 135 градусов от центрального микрофона соответственно. Расстояние между этими микрофонами должно составлять около 1,8 метра. Эта квадратная форма отвечает за впечатление от помещения. Центральный канал расположен на метр впереди каналов L и R, создавая четкое центральное изображение. Микрофоны объемного звучания обычно размещаются на критическом расстоянии (где прямое и реверберирующее поля равны), при этом полный набор обычно располагается на несколько метров выше и позади проводника.[24][25]

NHK (японская радиовещательная компания) разработала альтернативную технику, также использующую пять кардиоидных микрофонов. Здесь перегородка используется для разделения переднего левого и правого каналов, которые находятся на расстоянии 30 см друг от друга.[24] Выносные всенаправленные микрофоны с фильтрацией нижних частот на частоте 250 Гц расположены на расстоянии 3 метров друг от друга на одной линии с L- и R-кардиоидами. Они компенсируют снижение низких частот кардиоидных микрофонов, а также добавляют им экспансивности.[27] Для каналов объемного звучания используется пара микрофонов с расстоянием в 3 метра, расположенная на расстоянии 2-3 метров за передней антенной решеткой.[24] Центральный канал снова вынесен немного вперед, а L / R и LS / RS снова повернуты под углом 45 и 135 градусов соответственно.

Микрофонная решетка OCT-Surround (оптимальный кардиоидный треугольник-Surround) - это усовершенствованная технология стереоокт-технологии, использующая ту же фронтальную решетку с добавленными микрофонами объемного звучания. Фронтальная матрица рассчитана на минимальные перекрестные помехи, при этом передние левый и правый микрофоны имеют суперкардиоидную диаграмму направленности и расположены под углом 90 градусов относительно центрального микрофона.[24][25] Важно, чтобы для каналов L и R использовались высококачественные микрофоны с малой диафрагмой, чтобы уменьшить смещение цвета от оси.[26] Выравнивание также может быть использовано для выравнивания отклика суперкардиоидных микрофонов на сигналы, поступающие примерно под углом 30 градусов от передней панели матрицы.[24] Центральный канал расположен немного вперед. Микрофоны объемного звучания обращены к кардиоидным микрофонам, которые расположены на расстоянии 40 см от микрофонов L и R. Микрофоны L, R, LS и RS улавливают ранние отражения как по бокам, так и сзади акустической площадки, создавая, таким образом, значительное впечатление от помещения.[25] Расстояние между микрофонами L и R может варьироваться для получения требуемой ширины стереофонического сигнала.[25]

Специализированные микрофонные решетки были разработаны исключительно для записи атмосферы помещения. Эти решетки используются в сочетании с подходящими фронтальными решетками или могут быть добавлены к вышеупомянутым методам объемного звучания.[26] Hamasaki square (также предлагаемая NHK) - это хорошо зарекомендовавшая себя микрофонная решетка, используемая для передачи атмосферы зала. Четыре микрофона в форме восьмерки расположены квадратом, в идеале их следует размещать далеко и высоко в зале. Расстояние между микрофонами должно составлять 1-3 метра.[25] Нули микрофонов (нулевая точка звукоснимания) установлены так, чтобы они были обращены к основному источнику звука положительной полярностью наружу, что очень эффективно сводит к минимуму прямое звукоснимание, а также эхо-сигналы из задней части зала[26] Два задних микрофона микшируются с каналами объемного звучания, при этом два передних канала микшируются в сочетании с фронтальным массивом в L и R.

Другой эмбиентной техникой является перекрестный IRT (Institut für Rundfunktechnik). Здесь четыре кардиоидных микрофона расположены квадратно под углом 90 градусов друг к другу на расстоянии 21-25 см. Два передних микрофона должны располагаться под углом 45 градусов от оси источника звука. Таким образом, этот метод напоминает почти совпадающие стереопары "спина к спине". Выходы микрофонов подаются на каналы L, R и LS, RS. Недостатком этого подхода является то, что прямое звукоснимание довольно существенно.

Многие записи не требуют улавливания боковых отражений. Для живых концертов поп-музыки более подходящим массивом для улавливания окружения является кардиоидная трапеция.[25] Все четыре кардиоидных микрофона обращены назад и расположены под углом 60 градусов друг к другу, поэтому похожи на полукруг. Это эффективно для восприятия аудитории и окружающей обстановки.

Все вышеупомянутые микрофонные решетки занимают значительное пространство, что делает их совершенно неэффективными для полевых записей. В этом отношении технология double MS (средняя сторона) является весьма выгодной. В этом массиве используются расположенные спина к спине кардиоидные микрофоны, один обращен вперед, другой назад, в сочетании с одним или двумя микрофонами в форме восьмерки. Различные каналы получаются путем суммирования и разности восьмеричных и кардиоидных паттернов. При использовании только одного микрофона в форме восьмерки технология double MS чрезвычайно компактна и поэтому также идеально совместима с монофоническим воспроизведением. Эта технология также позволяет изменять угол звукоснимания после производства.

Управление басами

Основная статья: Управление басами

Системы воспроизведения объемного звучания могут использовать управление басами, фундаментальный принцип которого заключается в том, что содержание басов во входящем сигнале, независимо от канала, должно направляться только на громкоговорители, способные его обрабатывать, будь то основные системные громкоговорители или один или несколько специальных низкочастотных громкоговорителей, называемых сабвуферами.

Существует разница в обозначениях до и после системы управления басами. Перед системой управления басами находится канал низкочастотных эффектов (LFE). После системы управления басами идет сигнал сабвуфера. Распространенным заблуждением является мнение, что канал LFE является "каналом сабвуфера". Система управления басами может направлять басы на один или несколько сабвуферов (если таковые имеются) с любого канала, а не только с канала LFE. Кроме того, если отсутствует динамик сабвуфера, система управления басами может направлять канал LFE на один или несколько основных динамиков.

Канал низкочастотных эффектов

Поскольку каналу низкочастотных эффектов (LFE) требуется лишь часть полосы пропускания других аудиоканалов, он называется каналом .1; например, 5.1 или 7.1.[требуется цитирование]

Канал LFE является источником некоторой путаницы в объемном звучании. Изначально он был разработан для передачи кинематографических звуковых эффектов с чрезвычайно низкими суббас (например, громких раскатов грома или взрывов) на их собственном канале. Это позволило кинотеатрам регулировать громкость этих эффектов в соответствии с акустической средой конкретного кинотеатра и системой воспроизведения звука. Независимое управление эффектами низких частот также уменьшило проблему интермодуляционных искажений при воспроизведении аналогового звука в кино.

В оригинальной реализации кинотеатра LFE представлял собой отдельный канал, подаваемый на один или несколько сабвуферов. Домашние системы воспроизведения, однако, могут не иметь отдельного сабвуфера, поэтому современные домашние декодеры и системы объемного звучания часто включают систему управления басами, которая позволяет передавать басы на любом канале (основном или LFE) только на громкоговорители, способные обрабатывать низкочастотные сигналы. Важным моментом здесь является то, что канал LFE не является каналом сабвуфера; сабвуфера может и не быть, а если и есть, то он может обрабатывать гораздо больше, чем эффекты.

Некоторые звукозаписывающие компании, такие как Telarc и Chesky, утверждают, что низкочастотные каналы не нужны в современной цифровой многоканальной развлекательной системе Они утверждают, что, учитывая громкоговорители с низкочастотной характеристикой до 30 Гц, все доступные каналы имеют полный частотный диапазон и, как таковой, нет необходимости в LFE для создания музыки объемного звучания, поскольку все частоты доступны во всех основных каналах. Эти лейблы иногда используют канал LFE для передачи канала высоты.[требуется цитирование] Лейбл BIS Records обычно использует 5.0-канальный микс.

Обозначения каналов Обозначение каналов указывает количество дискретных каналов, закодированных в аудиосигнале, не обязательно количество каналов, воспроизводимых для воспроизведения. Количество каналов воспроизведения может быть увеличено с помощью 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 количество каналов, а не количество динамиков.

Первая цифра в "5.1" - это количество каналов полного диапазона. ".1" отражает ограниченный частотный диапазон канала LFE.

Например, два стереодинамика без канала LFE = 2,0 , 5 каналов полного диапазона + 1 канал LFE = 5,1

Альтернативное обозначение показывает количество полнодиапазонных каналов перед слушателем, отделенных косой чертой от количества полнодиапазонных каналов рядом со слушателем или позади него, с десятичной запятой, обозначающей количество низкочастотных каналов ограниченного диапазона.

Например, 3 фронтальных канала + 2 боковых канала + канал LFE = 3/2,1

Обозначение может быть расширено за счет включения матричных декодеров. У Dolby Digital EX, например, есть шестой канал полного диапазона, объединенный с двумя задними каналами с помощью матрицы. Это выражается в:

3 передних канала + 2 тыловых канала + всего 3 канала, воспроизводимых сзади + 1 канал LFE = 3/2:3.1

Термин "стерео", хотя и стал популярным по отношению к двухканальному аудио, исторически также относился к объемному звуку, поскольку строго означает "сплошной" (трехмерный) звук. Однако это больше не является обычным использованием, и "стереозвук" почти исключительно означает два канала, левый и правый.

Идентификация канала

В соответствии с ANSI/CEA-863-A

Звуковое сопровождение всего помещения В 2002 году Dolby представила премьеру альбома master of We Were Soldiers, в котором использовалась звуковая дорожка Sonic Whole Overhead Sound. Этот микс включал новый потолочный канал по высоте.

Атмосфера

Основная статья: Атмосфера

Амбисоника - это технология записи и воспроизведения с использованием многоканального микширования, которую можно использовать вживую или в студии и которая воссоздает звуковое поле таким, каким оно было в пространстве, в отличие от традиционных систем объемного звучания, которые могут создать иллюзию звукового поля, только если слушатель находится в очень узком промежутке между динамиками. Для воссоздания звукового поля можно использовать любое количество динамиков в любом физическом расположении. При расположении 6 или более динамиков вокруг слушателя может быть представлено трехмерное ("перифоническое", или полносферное) звуковое поле. Ambisonic был изобретен Майклом Герзоном.

Бинауральная запись

Основная статья: Бинауральная запись

Бинауральная запись - это метод записи звука с использованием двух микрофонов, расположенных с целью создания трехмерного стереоэффекта присутствия в помещении вместе с исполнителями или инструментами. Идея трехмерной или "внутренней" формы звука развилась в технологию для стетоскопов, создающих акустику "в голове", и фильмов IMAX, создающих трехмерную акустику.

Панорама-Ambiophonic (PanAmbio) 4.0/4.1

Основная статья: Амбиофоника

PanAmbio сочетает в себе стереодиполь и подавление перекрестных помех спереди и второй набор позади слушателя (всего четыре динамика) для воспроизведения объемного звука в формате 360 ° 2D. Четырехканальные записи, особенно те, которые содержат бинауральные сигналы, создают бинауральный объемный звук. 5.1-канальные записи, включая DVD-диски с фильмами, совместимы при микшировании содержимого канала C на пару передних динамиков. 6.1 можно воспроизводить при микшировании SC на пару задних динамиков.

Стандартные каналы громкоговорителей

Основная статья: Каналы объемного звучания

В потребительском оборудовании обычно используется несколько конфигураций динамиков. Порядок и идентификаторы указаны для маски канала в стандартном несжатом формате 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 каналов. Хотя возможно создать любую конфигурацию динамиков, существует мало коммерческого кино- или музыкального контента для альтернативных конфигураций динамиков. Однако исходные каналы можно микшировать для каналов громкоговорителей, используя матричную таблицу, определяющую, какая часть каждого канала контента воспроизводится через каждый канал громкоговорителей.

Большинство конфигураций каналов могут включать канал с низкочастотными эффектами (LFE) (канал, воспроизводимый через сабвуфер).) Это делает конфигурацию ".1" вместо ".0". Большинство современных многоканальных миксов содержат один LFE, некоторые используют два.

7.1 объемный звук

Основная статья: Объемный звук 7.1

• Объемный звук 7.1 - популярный формат в кинотеатрах и домашних кинотеатрах, включая Blu-RAY, основными проигрывателями которого являются Dolby и DTS.[43]

7.1.2/7.1.4 захватывающий звук

Основная статья: Dolby Atmos

7.1.2 и 7.1.4 захватывающий звук вместе с 5.1.2 и 5.1.4 формате добавляют 2 или 4 накладных динамиков, чтобы включить звуковые объекты и звуковые спецэффекты, чтобы быть приготовлена накладные для слушателя. Введен для театральных показов фильмов в 2012 году Dolby Laboratories под торговой маркой Dolby Atmos.

Dolby Atmos (и другие движки Microsoft Spatial Sound; см. AudioObjectType в SpatialAudioClient.h) дополнительно поддерживают виртуальную конфигурацию "8.1.4.4", которая воспроизводится с помощью HRTF.[45] Конфигурация дополнена 7.1.4 центральным динамиком позади слушателя и 4 динамиками ниже.

10.2 объемный звук

Основная статья: 10.2 объемный звук

10.2 - формат объемного звучания, разработанный создателемТомлинсоном Холманом из TMH Labs и Университета Южной Калифорнии (школы кино / телевидения и инженерии) THX. Разработанный совместно с Крисом Кириакакисом из инженерной школы USC Витерби, 10.2 соответствует рекламному слогану формата: "В два раза лучше, чем 5.1". Сторонники версии 10.2 утверждают, что это звуковой эквивалент IMAX.[ласкательные слова]

11.1 объемный звук

11.1 звук поддерживается компанией BARCO при установке в кинотеатрах по всему миру.[47]

22.2 объемный звук Основная статья: 22.2 объемный звук

22.2 - компонент объемного звучания для телевидения сверхвысокой четкости, разработанный NHK Science & Technical Research Laboratories. Как следует из названия, в нем используется 24 динамика. Они расположены в три слоя: средний слой из десяти динамиков, верхний слой из девяти динамиков и нижний слой из трех динамиков и двух сабвуферов. Система была продемонстрирована на выставке Expo 2005, Айти, Япония, на выставках NAB Shows 2006 и 2009 годов в Лас-Вегасе и на выставках IBC 2006 и 2008 годов в Амстердаме, Нидерланды.

См.также

3D звуковой эффект Бинауральная запись * Dolby Surround * Двухфонический * Четырехканальный цифровой звук на компакт-диске

• Голофоника

Объемный звук в формате MPEG * Эффект приоритета * Микрофон звукового поля * Виртуальный объемный звук

Пруф

.youtube.com/watch?v=P9zbOewE99I

• /curlie.org/Arts/Music/Collecting/Quadraphonic_and_Surround/