Dolby Stereo
 | |
| Produkttyp |
Ljudformat Surroundljud Varumärke |
|---|---|
| Ägare | Dolby Laboratories |
| Land | Förenta staterna |
| Introducerad | 1976 |
| Relaterade varumärken | Dolby Digital |
| Marknader | Över hela världen |
| Hemsida | Officiell hemsida |
Dolby Stereo är ett ljudformat tillverkat av Dolby Laboratories . Det är ett enhetligt varumärke för två helt olika grundsystem: Dolby SVA (stereo variabelt område) 1976-system som används med optiska ljudspår på 35 mm film, och Dolby Stereo 70 mm brusreducering på 6-kanaliga magnetiska ljudspår på 70 mm utskrifter.
Dolby SVA förbättrar avsevärt utvecklingen av ljudeffekter i filmer och teoretisering av ljuddesign av Walter Murch . 1982 anpassades den för hemmabruk som Dolby Surround när hi-fi- kompatibla konsumentvideobandspelare introducerades, och förbättrades ytterligare 1987 med Dolby Pro Logic- hemavkodningssystemet .
Dolby SVA
Av de två är Dolby SVA den överlägset viktigare, och ger högkvalitativt stereoljud inom räckhåll för praktiskt taget alla biografer. Även om 6-spårs magnetisk stereo hade använts i Cinerama- filmer sedan 1952, och Fox hade introducerat 4-spårs magnetiskt stereoljud som en del av CinemaScope -systemet 1953, hade tekniken visat sig vara dyr och opålitlig. Förutom i stora städer hade de flesta biografer inga möjligheter att spela upp magnetiska ljudspår, och en majoritet av filmerna fortsatte att produceras med monooptiska ljudspår. Dolby SVA tillhandahöll en metod för att sätta högkvalitativa stereoljudspår på optiska ljudutskrifter.
Det optiska ljudspåret på en Dolby Stereo-kodad 35 mm-film bär inte bara vänster och höger spår för stereofoniskt ljud, utan också - genom ett matrisavkodningssystem ( Dolby Motion Picture matrix eller Dolby MP) liknande det som utvecklats för " quadraphonic " eller "quad". "-ljud på 1970-talet - en tredje mittkanal och en fjärde surroundkanal för högtalare på sidorna och baksidan av teatern för omgivande ljud och specialeffekter. Detta gav totalt fyra ljudkanaler, som i det 4-spåriga magnetiska systemet, i det spårutrymme som tidigare tilldelats en mono optisk kanal. Dolby inkorporerade också sin A-Type brusreducering i Dolby Stereo-systemet.
Historia
Dolby Labs blev involverat i filmljud när filmstudior använde brusreducering av Dolby A-typ på magnetiska filminspelningar i studio. Den första filmen som använde Dolby brusreducering under hela produktionsprocessen är A Clockwork Orange (1971), även om mycket av fördelen gick förlorad när den släpptes med ett standardoptiskt "Academy"-soundtrack. Detta ledde till ett förslag från Dolby om att brusreducering av A-typ skulle tillämpas på det optiska ljudspåret på releasetryck.
Under det tidiga 1970-talet fanns det ett förnyat intresse för att förbättra kvaliteten på optiska ljudspår, som hade förändrats lite sedan 1930-talet. I synnerhet var den ökända "Academy-kurvan" (standardfrekvenssvaret för biouppspelning av optiska spår som specificerats av Academy of Motion Picture Arts and Sciences 1938) fortfarande i bruk. Det innebar en drastisk roll-off i högfrekvensresponsen i teatersystemet med avsikten att minska hörbarheten av brus och distorsion. Dolby föreslog att ersätta Academy-kurvan med brusreducering av Dolby A-typ på banan. Från och med filmen Callan från 1974 släpptes tio filmer med ett Dolby-kodat monoljudspår. Teatrar var utrustade med en brusreduceringsmodul av Dolby A-typ och en utjämnare för tredje oktav för att utjämna högtalarnas/auditoriets elektroakustiska frekvensrespons. Det skapade en ny internationell standard för bioljud.
Även om systemet fungerade bra, var teaterägarna ovilliga att investera i tekniken tills stereo lades till mixen. Idén att placera ett tvåkanaligt optiskt stereoljudspår i det normala soundtrackområdet på ett filmtryck var inte ny; stereopionjären Alan Blumlein hade gjort experimentella stereofoniska filmer med ett sådant system så tidigt som 1933, och JG Frayne från Westrex hade föreslagit ett liknande system som SMPTE 1955.
1970 var det dock uppenbart att magnetiska inspelningsmetoder inte skulle förskjuta optiska ljudspår på de flesta utgivningstryck, och i början av 1970-talet återupplivade Eastman Kodak idén, som beskrevs av RE Uhlig i en artikel som presenterades för SMPTE 1972. Kodak använde från början en tvåkanalig 16 mm filminspelare byggd för dem av RCA , och spelade in tvåkanaliga stereoljudspår ungefär som Blumlein och Frayne hade gjort tidigare, men lade till Dolby brusreducering för att förbättra det begränsade dynamiska omfånget som är tillgängligt från dessa halvbreddsspår.
Det återstående problemet var avsaknaden av en mittkanal, som anses vara avgörande för att låsa dialogen till mitten av skärmen. Uhlig diskuterade denna fråga i ett uppföljningsdokument. Han övervägde möjligheten att dela upp soundtrackområdet på tre sätt för att tillhandahålla en tredje centerkanal, men avfärdade den på grund av den negativa inverkan det skulle ha på det dynamiska omfånget och problemen med att konvertera filmprojektorer. Istället föreslog han att man matade en center-kanalhögtalare med en enkel blandning av vänster och höger kanal; detta är dock inte helt tillfredsställande eftersom det försämrar stereoseparationen. Efter att han kom med sin idé och arbetade med Dolby, kom Dolby SVA, ett 35 mm stereo optiskt kodnings- och avkodningssystem med variabelt område, upp och antogs senare som en industristandard - ISO 2969.
Vid denna tidpunkt gick Dolby ihop med Kodak för att utveckla detta system. Dolbys lösning på centerkanalproblemet var att använda en "riktningsförbättrad" matrisavkodare, baserad på de som utvecklats för inhemska " quadraphonic "-system, för att återställa en mittkanal från vänster och höger kanal inspelade på filmen. Matrisavkodaren som ursprungligen användes för detta använde Sansui QS-matrisen under licens. Detta system användes för Ken Russell -filmen Lisztomania från 1975 .
Matrisen utökades sedan för att ge en fjärde kanal för surroundhögtalare, vilket möjliggör ett 4-kanalssystem med samma högtalarlayout som CinemaScope 4 -spårs magnetiska stereosystem på 1950-talet, men till en mycket lägre kostnad.
Dolby Stereo, som detta 4-kanalssystem nu var märkesvaror, användes först i 1976:s A Star is Born . Från våren 1979 och framåt ersatte en ny anpassad matris Sansui QS-matrisen. Den användes först i det årets Hair and Hurricane .
Till en början installerades Dolby Stereo-utrustning huvudsakligen i större biografer som redan var utrustade med förstärkare och högtalare för CinemaScope 4-spårs stereo. Men framgången med 1977 års Star Wars , som använde 4-kanalssystemet med stor effekt, uppmuntrade ägare av mindre biografer att installera stereoutrustning för första gången.
En nyckelfunktion i detta system var dess bakåtkompatibilitet : samma utskrift kunde spelas var som helst, från en gammal drive-in-biograf med monoljud till en Dolby Stereo-utrustad biograf, vilket eliminerar behovet av ett kostsamt dubbellager av utskrifter för distribution. Framgången med Dolby Stereo resulterade i den slutliga bortgången av magnetisk stereo på 35 mm-utskrifter. Sedan dess använde endast 70 mm-utskrifter magnetiskt ljud.
I början av 1990-talet började Dolby SR brusreducering ersätta Dolby A typ NR i 35 mm filmutställning. Alla utgåvor som är kodade med Dolby Digital inkluderar ett Dolby SR analogt ljudspår, både som backup om det digitala spåret inte fungerar som det ska och för biografer som inte är utrustade för Dolby Digital-uppspelning.
Från och med 2021 har Dolby Stereos marknadsandel inom biografområdet minskat snabbt med tillkomsten av digital film . Den fungerar som backup för biografer som fortfarande visar 35 mm film .
Dolby Stereo Matrix
Dolby Stereo Matrix är enkel. De fyra ursprungliga kanalerna Vänster (L), Center (C), Höger (R) och Surround (S), kombineras till två, kända som Vänster-total (LT) och Höger-total (RT) med denna formel:
| Dolby Stereo Mix | Vänster | Höger | Centrum | Omge |
|---|---|---|---|---|
| Vänster totalt | ||||
| Rätt totalt |
där j = 90° fasförskjutning
Denna centerkanalinformation bärs av både LT och RT i fas, och surroundkanalinformation av både LT och RT men ur fas. Detta ger bra kompatibilitet med både monouppspelning, som återger L, C och R från monohögtalaren med C på en nivå 3dB högre än L eller R, men surroundinformationen tar bort. Det ger också bra kompatibilitet med tvåkanalig stereouppspelning där C återges från både vänster och höger högtalare för att bilda ett fantomcentrum och surround återges från båda högtalarna men på ett diffust sätt.
En enkel 4-kanals dekoder kan helt enkelt skicka summasignalen (L+R) till mitthögtalaren och skillnadssignalen (LR) till surroundljudet. Men en sådan avkodare skulle ge dålig separation mellan intilliggande högtalarkanaler, så allt som är avsett för centerhögtalaren skulle också återge från vänster och höger högtalare endast 3dB under nivån i centerhögtalaren. På samma sätt skulle allt som är avsett för vänster högtalare återges från både mitt- och surroundhögtalarna, återigen bara 3dB under nivån i vänster högtalare. Det finns dock fullständig separation mellan vänster och höger, och mellan center- och surroundkanaler.
För att övervinna detta problem använder bioavkodaren så kallade "logiska" kretsar för att förbättra separationen. Den logiska kretsen bestämmer vilken högtalarkanal som har den högsta signalnivån och ger den prioritet, vilket dämpar signalerna som matas till de intilliggande kanalerna. Eftersom det redan finns fullständig separation mellan motsatta kanaler finns det inget behov av att dämpa dessa, i själva verket växlar avkodaren mellan L- och R-prioritet och C- och S-prioritet. Detta sätter vissa begränsningar för mixning för Dolby Stereo och för att säkerställa att ljudmixare blandade ljudspår på rätt sätt skulle de övervaka ljudmixen via en Dolby Stereo-kodare och dekoder i tandem. Utöver de logiska kretsarna matas surroundkanalen också via en fördröjning, justerbar upp till 100 ms för att passa auditorier av olika storlekar, för att säkerställa att eventuellt läckage av programmaterial avsett för vänster eller höger högtalare in i surroundkanalen alltid hörs först från den avsedda högtalaren. Detta utnyttjar " Precedence-effekten " för att lokalisera ljudet till den avsedda riktningen.
Dolby Surround/Dolby Pro Logic (hemavkodare)
Dolby Surround är den tidigaste konsumentversionen av Dolbys flerkanaliga analoga filmljudformat Dolby Stereo.
På grund av kompatibiliteten hos Dolby Stereo-matrisen med mono- och stereouppspelning, när filmer som ursprungligen gjordes i Dolby Stereo släpptes på inhemska stereoformat - såsom VHS-HiFi, laserdisc eller sändning på stereo-TV - den ursprungliga tvåkanaliga Dolby Stereo soundtrack kan användas. Vissa inhemska lyssnare var angelägna om att höra dessa ljudspår på ett sätt som liknar hur de skulle ha låtit på teatern och för den marknaden producerade vissa tillverkare förenklade surrounddekoder. För att hålla kostnaderna nere undvarade dessa avkodare en mitthögtalarutgång och logikkretsen som finns på den professionella avkodaren, men inkluderade surroundfördröjningen. För att skilja dessa avkodare från de professionella enheterna som finns på biografer fick de namnet "Dolby Surround" -avkodare. Termen "Dolby Surround" licensierades också av Dolby för användning på TV-program eller direkt-till-video-filmer inspelade genom Dolby Stereo-matrisen.
I slutet av 1980-talet arbetade tillverkare av integrerade kretsar med att designa Dolby-matrisavkodare. Ett typiskt tidigt exempel är SSM-2125 från PMI. SSM-2125 är en komplett Dolby Stereo-matrisavkodare (förutom surroundfördröjningen) på ett enda chip, den gjorde det möjligt för inhemska avkodare som använde samma logiksystem som finns i professionella avkodare att marknadsföras till konsumenten. Dessa avkodare fick alltså namnet Dolby Pro Logic .
Dolby Stereo 70 mm Six Track
Dolby Stereo 70 mm Six Track är användningen av Dolby brusreducering på de sex magnetiska ljudspåren i ett 70 mm tryck. Detta användes första gången på några utskrifter av MGM-filmen Logan's Run som släpptes 1976.
Todd -AO-formatet introducerades 1955 och inkluderade flerkanaligt magnetiskt ljud från början, det har inget optiskt ljudspår, även om man i vissa 70 mm-utskrifter har använt ett digitalt DTS -spår istället för det analoga magnetiska.
Den ursprungliga layouten var för 5 främre kanaler och en surround. Men på 1970-talet hade användningen av de mellanliggande (vänster-center och höger-center) spåren i stort sett övergivits, dessa kanaler lämnades antingen tomma eller fyllda med en enkel blandning av de intilliggande kanalerna. Dolby godkände inte denna senare praxis, vilket resulterar i förlust av separation, utan använde istället dessa kanaler för LFE (lågfrekvensförbättring) med basenheterna i de annars redundanta främre mellanhögtalarna. Senare användes den oanvända HF-kapaciteten för dessa kanaler för att tillhandahålla stereosurround i stället för monosurround i Todd-AO-layouten, vilket ger den moderna 5.1-kanalsallokeringen som bibehålls av Dolby Digital .
Ultra Stereo
1984 hade Dolby Stereo en konkurrent. Ultra Stereo Labs hade introducerat ett jämförbart optiskt stereoljudsystem, Ultra Stereo . Dess bioprocessor introducerade förbättringar i matrisavkodning och faltningsmatchning med större kanalseparation. En inkluderad balanseringskrets kompenserade för filmväv och vissa obalanser mellan vänster och höger spår som tidigare orsakade röstläckage in i surroundkanalen. Ultra Stereo-ljudsystemet vann 1984 ett Technical Achievement Award från Academy of Motion Picture Arts and Sciences.