Surround-ljud
Surroundljud är en teknik för att berika ljudåtergivningens trohet och djup genom att använda flera ljudkanaler från högtalare som omger lyssnaren ( surroundkanaler ). Dess första tillämpning var på biografer . Före surroundljud hade teaterljudsystem vanligtvis tre skärmkanaler med ljud som spelades upp från tre högtalare (vänster, mitten och höger) placerad framför publiken. Surroundljud lägger till en eller flera kanaler från högtalare till sidan eller bakom lyssnaren som kan skapa känslan av ljud som kommer från vilken horisontell riktning som helst (på marknivå) runt lyssnaren.
Tekniken förbättrar uppfattningen av ljudspatialisering genom att utnyttja ljudlokalisering : en lyssnares förmåga att identifiera platsen eller ursprunget för ett detekterat ljud i riktning och avstånd. Detta uppnås genom att använda flera diskreta ljudkanaler som dirigeras till en rad högtalare . Surroundljud har vanligtvis en lyssnarplats ( sweet spot ) där ljudeffekterna fungerar bäst och presenterar ett fast eller framåtriktat perspektiv av ljudfältet för lyssnaren på denna plats.
Surroundljudsformaten varierar i återgivnings- och inspelningsmetoder, tillsammans med antalet och placeringen av ytterligare kanaler. Den vanligaste surroundljudsspecifikationen, ITU :s 5.1-standard , kräver 6 högtalare: Center (C), framför lyssnaren; Vänster (L) och Höger (R), i vinklar på 60°; Left Surround (LS) och Right Surround (RS) i vinklar på 100–120°; och en subwoofer , vars position inte är kritisk.
Användningsområden
Även om bio och ljudspår representerar de viktigaste användningsområdena för surroundteknik, är dess tillämpningsområde bredare än så, eftersom surroundljud tillåter skapandet av en ljudmiljö för alla möjliga ändamål. Flerkanalsljudtekniker kan användas för att återge innehåll så varierat som musik, tal, naturliga eller syntetiska ljud för bio, tv , sändningar eller datorer. När det gäller musikinnehåll till exempel, kan ett liveframträdande använda flerkanalstekniker i samband med en utomhuskonsert, en musikteaterföreställning eller för sändning ; för en film anpassas specifika tekniker till biograf eller hem (t.ex. hemmabio system). Det narrativa utrymmet är också ett innehåll som kan förstärkas genom flerkanalstekniker. Detta gäller främst filmberättelser, till exempel talet av karaktärerna i en film, men kan också tillämpas på pjäser som spelas på en teater, på en konferens eller för att integrera röstbaserade kommentarer i en arkeologisk plats eller ett monument. Till exempel kan en utställning förstärkas med aktuellt omgivande ljud av vatten, fåglar, tåg eller maskinbuller. Aktuella naturliga ljud kan också användas i pedagogiska tillämpningar. Andra användningsområden inkluderar videospelskonsoler, persondatorer och andra plattformar. I sådana applikationer skulle innehållet typiskt vara syntetiskt brus som alstras av datoranordningen i interaktion med dess användare. Betydande arbete har också gjorts med hjälp av surroundljud för förbättrat situationsmedvetenhet inom militär och allmän säkerhet.
Typer av media och teknologier
Kommersiella surroundljudmedia inkluderar videokassetter, DVD-skivor och SDTV -sändningar kodade som komprimerade Dolby Digital och DTS , och förlustfritt ljud som DTS HD Master Audio och Dolby TrueHD på HDTV Blu-ray Disc och HD DVD , som är identiska med studiomastern. Andra kommersiella format inkluderar de konkurrerande DVD-Audio (DVD-A) och Super Audio CD (SACD) och MP3 Surround . Cinema 5.1 surroundformat inkluderar Dolby Digital och DTS . Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) är en 8-kanals biokonfiguration som har 5 oberoende ljudkanaler över fronten med två oberoende surroundkanaler och en lågfrekvent effektkanal . Traditionell 7.1 surroundhögtalarkonfiguration introducerar ytterligare två bakre högtalare till det konventionella 5.1-arrangemanget, för totalt fyra surroundkanaler och tre främre kanaler, för att skapa ett mer 360° ljudfält.
De flesta surroundljudsinspelningar skapas av filmproduktionsbolag eller videospelsproducenter; Men vissa konsumentvideokameror har en sådan kapacitet antingen inbyggd eller tillgänglig separat. Surroundljudsteknologier kan också användas i musik för att möjliggöra nya metoder för konstnärliga uttryck. Efter misslyckandet med kvadrafoniskt ljud på 1970-talet har flerkanalsmusik långsamt återinförts sedan 1999 med hjälp av SACD- och DVD-Audio-format. Vissa AV-receiver , stereofoniska system och datorljudkort innehåller inbyggda digitala signalprocessorer eller digitala ljudprocessorer för att simulera surroundljud från en stereofonisk källa (se falsk stereo ).
1967 utförde rockgruppen Pink Floyd den första surroundljudkonserten någonsin på "Games for May", en påkostad affär i Londons Queen Elizabeth Hall där bandet debuterade med sitt skräddarsydda kvadrafoniska högtalarsystem. Kontrollenheten de hade gjort, Azimuth Co-ordinator , visas nu på Londons Victoria and Albert Museum , som en del av deras Theatre Collections-galleri.
Historia
Den första dokumenterade användningen av surroundljud var 1940, för Disneystudions animerade film Fantasia . Walt Disney inspirerades av Nikolai Rimsky-Korsakovs operaverk Flight of the Bumblebee för att ha en humla med i hans musikal Fantasia och även låta som om den flög i alla delar av teatern. Den första flerkanaliga ljudapplikationen kallades ' Fantasound ', bestående av tre ljudkanaler och högtalare. Ljudet spreds över hela biografen, kontrollerat av en ingenjör som använde cirka 54 högtalare. Surroundljudet uppnåddes med hjälp av summan och skillnaden i ljudets fas. Denna experimentella användning av surroundljud uteslöts dock från filmen i senare visningar. 1952 dök "surroundljud" framgångsrikt upp igen med filmen "This is Cinerama", med användning av diskret sjukanaligt ljud, och kapplöpningen om att utveckla andra surroundljudsmetoder tog fart.
På 1950-talet experimenterade den tyske kompositören Karlheinz Stockhausen med och producerade banbrytande elektroniska kompositioner som Gesang der Jünglinge och Kontakte , de senare med helt diskreta och roterande kvadrafoniska ljud genererade med industriell elektronisk utrustning i Herbert Eimerts studio på Westdeutscher Rundfunk (WDR). Edgar Varese 's Poème électronique , skapad för den Iannis Xenakis- designade Philips Pavilion vid världsutställningen i Bryssel 1958 använde man också rumsligt ljud med 425 högtalare som användes för att flytta ljud genom hela paviljongen.
År 1957, tillsammans med artisten Jordan Belson , producerade Henry Jacobs Vortex: Experiments in Sound and Light - en serie konserter med ny musik, inklusive några av Jacobs egen, och den av Karlheinz Stockhausen och många andra - som äger rum i Morrison Planetarium i Golden Gate Park, San Francisco. Ljuddesigners betraktar vanligtvis detta som ursprunget till (nu standard) konceptet "surroundljud". Programmet var populärt, och Jacobs och Belson inbjöds att återskapa det på världsutställningen 1958 i Bryssel. Det finns också många andra kompositörer som skapade banbrytande surroundljudsverk under samma tidsperiod.
1978 testades ett koncept som tagits fram av Max Bell för Dolby Laboratories som kallas "split surround" med filmen Stålmannen . Detta ledde till 70 mm stereosurroundsläppet av Apocalypse Now , som blev en av de första formella släppen på biografer med tre kanaler i fronten och två på baksidan. Det fanns vanligtvis fem högtalare bakom skärmarna på 70 mm-kompatibla biografer, men endast vänster, mitten och höger användes i full frekvens, medan mitten-vänster och mitten-höger endast användes för basfrekvenser (som det för närvarande är vanligt). . Apokalypsen nu kodare/avkodare designades av Michael Karagosian, också för Dolby Laboratories . Surroundmixen producerades av ett Oscar-vinnande team ledd av Walter Murch för amerikanska Zoetrope . Formatet lanserades också 1982 med stereosurroundversionen av Blade Runner .
5.1-versionen av surroundljud uppstod 1987 på den berömda franska Cabaret Moulin Rouge . En fransk ingenjör, Dominique Bertrand, använde ett mixerbord speciellt designat i samarbete med Solid State Logic, baserat på 5000-serien och med sex kanaler. Respektive: A vänster, B höger, C mitten, D vänster bak, E höger bak, F bas. Samma ingenjör hade redan uppnått ett 3.1-system 1974, för det internationella toppmötet för fransktalande stater i Dakar , Senegal.
Skapar surroundljud
Surroundljud skapas på flera sätt. Den första och enklaste metoden är att använda en inspelningsteknik för surroundljud - att fånga två distinkta stereobilder, en för framsidan och en för baksidan eller genom att använda en dedikerad installation, t.ex. ett utökat Decca-träd - eller blanda in surroundljud för uppspelning på ett ljudsystem som använder högtalare som omger lyssnaren för att spela upp ljud från olika håll. En andra metod är att bearbeta ljudet med psykoakustiska ljudlokaliseringsmetoder för att simulera ett tvådimensionellt (2-D) ljudfält med hörlurar. Ett tredje tillvägagångssätt, baserat på Huygens princip , försöker rekonstruera de inspelade ljudfältsvågfronterna inom lyssningsutrymmet; en "ljudhologram"-form. En form, vågfältsyntes (WFS), producerar ett ljudfält med ett jämnt felfält över hela området. Kommersiella WFS-system, som för närvarande marknadsförs av företag sonic emotion och Iosono , kräver många högtalare och betydande datorkraft. Det fjärde tillvägagångssättet använder tre mikrofoner, en för framsidan, en för sidan och en för baksidan, även kallad dubbel MS-inspelning .
Ambisonics - formen, också baserad på Huygens princip , ger en exakt ljudrekonstruktion vid centralpunkten; det är dock mindre exakt bort från den centrala punkten. Det finns många gratis och kommersiella program tillgängliga för Ambisonics, som dominerar större delen av konsumentmarknaden, särskilt musiker som använder elektronisk musik och datormusik. Dessutom är Ambisonics-produkter standarden i hårdvara för surroundljud som säljs av Meridian Audio . I sin enklaste form förbrukar Ambisonics få resurser, men detta är inte sant för den senaste utvecklingen, såsom Near Field Compensated Higher Order Ambisonics. För några år sedan visades det att WFS och Ambisonics konvergerar i gränsen.
Slutligen kan surroundljud också uppnås genom att bemästra nivån, från stereofoniska källor som med Penteo, som använder digital signalbehandlingsanalys av en stereoinspelning för att analysera individuella ljud till komponentpanoramapositioner och sedan placerar dem i en femkanalig fält. Det finns dock fler sätt att skapa surroundljud från stereo, till exempel med rutinerna baserade på QS och SQ för kodning av Quad ljud, där instrumenten delades upp över 4 högtalare i studion. Detta sätt att skapa surround med mjukvarurutiner kallas normalt för "uppmixning", vilket var särskilt framgångsrikt på Sansui QSD-seriens dekodrar som hade ett läge där den mappade L ↔ R-stereon på en ∩-båge. [ citat behövs ]
Standardkonfigurationer
Det finns många alternativa inställningar tillgängliga för en surroundljudsupplevelse, med en 3-2 (3 främre, 2 bakre högtalare och en lågfrekvenseffektkanal) konfiguration (vanligen kallad 5.1 surround) som är standarden för de flesta surroundljudstillämpningar, inklusive bio-, tv- och konsumenttillämpningar. Detta är en kompromiss mellan det idealiska bildskapandet av ett rum och det praktiska och kompatibla med tvåkanalsstereo. Eftersom de flesta surroundljudmixar produceras för 5.1 surround (6 kanaler), kräver större uppsättningar matriser eller processorer för att mata de extra högtalarna.
Standardsurrounduppsättningen består av tre främre högtalare LCR (vänster, mitten och höger), två surroundhögtalare LS och RS (vänster respektive höger surround) och en subwoofer för LFE-kanalen (Low Frequency Effects), som är lågpassfiltrerad vid 120 Hz. Vinklarna mellan högtalarna har standardiserats av ITU (International Telecommunication Union) rekommendation 775 och AES (Audio Engineering Society) enligt följande: 60 grader mellan L- och R-kanalerna (tillåter två-kanals stereokompatibilitet) med mitthögtalaren direkt framför lyssnaren. Surroundkanalerna är placerade 100-120 grader från mittkanalen, där subwooferns placering inte är kritisk på grund av den låga riktningsfaktorn för frekvenser under 120 Hz. ITU-standarden tillåter även ytterligare surroundhögtalare, som måste fördelas jämnt mellan 60 och 150 grader.
Surroundmixar av fler eller färre kanaler är acceptabla, om de är kompatibla, enligt beskrivningen av ITU-R BS. 775-1, med 5.1 surround. 3-1-kanalsuppsättningen (som består av en monofonisk surroundkanal) är ett sådant fall, där både LS och RS matas av den monofoniska signalen på en dämpad nivå av -3 dB.
Mittkanalens funktion är att förankra signalen så att alla centrala panorerade bilder inte förskjuts när en lyssnare rör sig eller sitter borta från sweet spot. Mittkanalen förhindrar också att några klangmodifieringar inträffar, vilket är typiskt för 2-kanals stereo, på grund av fasskillnader vid lyssnarens två öron. Centerkanalen används särskilt i film och tv, där dialogen i första hand matar centerkanalen. Mittkanalens funktion kan antingen vara av monofonisk karaktär (som med dialog) eller så kan den användas i kombination med vänster och höger kanal för äkta trekanalsstereo. Rörliga bilder tenderar att använda mittkanalen för monofoniska syften med stereo som är reserverad enbart för vänster och höger kanal. Surroundmikrofontekniker har dock utvecklats som fullt ut utnyttjar potentialen hos trekanalsstereo.
I 5.1 surround blir fantombilder mellan de främre högtalarna ganska exakta, med bilder bakåt och speciellt åt sidorna som är instabila. Lokaliseringen av en virtuell källa, baserad på nivåskillnader mellan två högtalare vid sidan av en lyssnare, visar stor inkonsekvens över den standardiserade 5.1-inställningen, och påverkas också till stor del av förflyttning bort från referenspositionen. 5.1 surround är därför begränsad i sin förmåga att förmedla 3D-ljud, vilket gör surroundkanalerna mer lämpliga för atmosfär eller effekter.)
7.1-kanals surround är en annan uppsättning, som oftast används i stora biografer, som är kompatibel med 5.1 surround, även om det inte anges i ITU-standarderna. 7.1-kanals surround lägger till ytterligare två kanaler, mitten-vänster (CL) och mitten-höger (CR) till 5.1-surrounduppsättningen, med högtalarna placerade 15 grader från mitten av lyssnaren. Denna konvention används för att täcka en ökad vinkel mellan de främre högtalarna som en produkt av en större skärm.
Surroundmikrofontekniker
De flesta 2-kanals stereofoniska mikrofontekniker är kompatibla med en 3-kanals setup (LCR), eftersom många av dessa tekniker redan innehåller en mittmikrofon eller ett mikrofonpar. Mikrofontekniker för LCR bör dock försöka erhålla större kanalseparation för att förhindra motstridiga fantombilder mellan till exempel L/C och L/R. Specialiserade tekniker har därför utvecklats för 3-kanals stereo. Surroundmikrofontekniker beror till stor del på den inställning som används och är därför inriktad mot 5.1-surroundinställningen, eftersom detta är standarden.
Surroundinspelningstekniker kan differentieras i de som använder enstaka mikrofoner placerade i närheten, och de som behandlar främre och bakre kanaler med separata arrayer. Nära arrayer presenterar mer exakta fantombilder, medan separat behandling av bakre kanaler vanligtvis används för atmosfär. För korrekt skildring av en akustisk miljö, såsom en hall, är sidoreflektioner väsentliga. Lämplig mikrofonteknik bör därför användas, om rumsintryck är viktigt. Även om återgivningen av sidobilder är mycket instabil i 5.1-surrounduppsättningen, kan rumsintryck fortfarande presenteras korrekt.
Vissa mikrofontekniker som används för täckning av tre främre kanaler inkluderar dubbelstereotekniker, INA-3 (Ideal Cardioid Arrangement), Decca Tree-inställningen och OCT (Optimum Cardioid Triangle). Surroundtekniker är till stor del baserade på 3-kanalstekniker med extra mikrofoner som används för surroundkanalerna. En utmärkande faktor för pickupen av de främre kanalerna i surround är att mindre efterklang bör plockas upp, eftersom surroundmikrofonerna kommer att ansvara för upptagningen av efterklang. Kardioida, hyperkardioida eller superkardioida polära mönster kommer därför ofta att ersätta rundstrålande polära mönster för surroundinspelningar. För att kompensera för den förlorade low-end av riktade (tryckgradient) mikrofoner, kan ytterligare rundstrålande (tryckmikrofoner), som uppvisar en utökad low-end-respons, läggas till. Mikrofonens utgång är vanligtvis lågpassfiltrerad. En enkel surroundmikrofonkonfiguration innebär att man använder en främre array i kombination med två bakåtvända rundstrålande rumsmikrofoner placerade cirka 10–15 meter från den främre arrayen. Om ekon är noterbara kan den främre arrayen fördröjas på lämpligt sätt. Alternativt kan bakåtvända kardioida mikrofoner placeras närmare den främre arrayen för en liknande efterklangsupptagning.
INA-5 (Ideal Cardioid Arrangement) är en surroundmikrofonuppsättning som använder fem kardioida mikrofoner som liknar vinklarna för den standardiserade surroundhögtalarkonfigurationen som definieras av ITU Rec. 775. Mått mellan de främre tre mikrofonerna samt de polära mönstren på mikrofonerna kan ändras för olika upptagningsvinklar och omgivande respons. Denna teknik möjliggör därför stor flexibilitet.
En väletablerad mikrofonuppsättning är Fukada Tree, som är en modifierad variant av Decca Tree-stereotekniken. Arrayen består av fem åtskilda kardioida mikrofoner, tre främre mikrofoner som liknar ett Decca Tree och två surroundmikrofoner. Två ytterligare rundstrålande stödben kan läggas till för att förstora den upplevda storleken på orkestern eller för att bättre integrera front- och surroundkanalerna. L-, R-, LS- och RS-mikrofonerna bör placeras i en kvadratisk formation, med L/R och LS/RS vinklade i 45 grader respektive 135 grader från mittmikrofonen. Avståndet mellan dessa mikrofoner bör vara cirka 1,8 meter. Denna kvadratiska formation är ansvarig för rumsintrycken. Mittkanalen placeras en meter framför L- och R-kanalerna, vilket ger en stark mittbild. Surroundmikrofonerna är vanligtvis placerade på det kritiska avståndet (där direkt- och efterklangsfältet är lika), med hela arrayen vanligtvis placerad flera meter ovanför och bakom ledaren.
NHK (japanska sändningsföretaget) utvecklade en alternativ teknik som också involverade fem kardioida mikrofoner. Här används en baffel för avskiljning mellan främre vänstra och högra kanalen, som är 30 cm från varandra. Rundstrålande stödmikrofoner, lågpassfiltrerade vid 250 Hz, är placerade 3 meter från varandra i linje med L- och R-kardioider. Dessa kompenserar för att kardioidmikrofonerna rullar av basen och lägger också till en expansivitet. Ett mikrofonpar på 3 meter, placerat 2–3 meter bakom frontpanelen, används för surroundkanalerna. Mittkanalen är återigen placerad något framåt, med L/R och LS/RS återigen vinklade i 45 respektive 135 grader.
OCT-Surround-mikrofonen (Optimum Cardioid Triangle-Surround) är en utökad teknik för stereo-OCT-tekniken som använder samma främre array med extra surroundmikrofoner. Den främre arrayen är designad för minimal överhörning, med de främre vänstra och högra mikrofonerna med superkardioida polära mönster och vinklade i 90 grader i förhållande till mittmikrofonen. Det är viktigt att högkvalitativa små diafragmamikrofoner används för L- och R-kanalerna för att minska färgning utanför axeln. Utjämning kan också användas för att platta ut responsen från superkardioida mikrofoner på signaler som kommer in på upp till cirka 30 grader från framsidan av arrayen. Mittkanalen är placerad något framåt. Surroundmikrofonerna är bakåtvända kardioida mikrofoner, som är placerade 40 cm bakåt från L- och R-mikrofonerna. L-, R-, LS- och RS-mikrofonerna tar upp tidiga reflektioner från både sidorna och baksidan av en akustisk lokal och ger därför betydande rumsintryck. Avståndet mellan L- och R-mikrofonerna kan varieras för att få önskad stereobredd.
Specialiserade mikrofoner har utvecklats för att spela in enbart atmosfären i ett utrymme. Dessa arrayer används i kombination med lämpliga front arrays, eller kan läggas till ovan nämnda surroundtekniker. Hamasaki-torget (även föreslagit av NHK) är en väletablerad mikrofonuppsättning som används för att plocka upp hallmiljön. Fyra åttatalsmikrofoner är arrangerade i en kvadrat, idealiskt placerade långt borta och högt upp i hallen. Avståndet mellan mikrofonerna bör vara mellan 1–3 meter. Mikrofonernas nollpunkter (noll upptagningspunkt) är inställda så att de är vända mot huvudljudkällan med positiva polariteter utåt, vilket därför mycket effektivt minimerar den direkta ljudupptagningen såväl som ekon från baksidan av salen. De två bakre mikrofonerna blandas till surroundkanalerna , där de två främre kanalerna blandas i kombination med den främre arrayen till L och R.
En annan omgivningsteknik är IRT-korset (Institut für Rundfunktechnik). Här är fyra kardioida mikrofoner, 90 grader i förhållande till varandra, placerade i kvadratisk form, åtskilda med 21–25 cm. De två främre mikrofonerna ska placeras 45 grader från ljudkällans axel. Denna teknik liknar därför rygg mot rygg nästan sammanfallande stereopar. Mikrofonutgångarna matas till L-, R- och LS-, RS-kanalerna. Nackdelen med detta tillvägagångssätt är att direkt ljudupptagning är ganska betydande.
Många inspelningar kräver inte upptagning av sidoreflektioner. För konserter med live-pop är en mer lämplig uppsättning för upphämtning av atmosfären cardioid trapezium. Alla fyra kardioida mikrofonerna är bakåtvända och vinklade 60 grader från varandra, därför liknar en halvcirkel. Detta är effektivt för att fånga upp publik och atmosfär.
Alla ovan nämnda mikrofonuppsättningar tar upp avsevärt utrymme, vilket gör dem ganska ineffektiva för fältinspelningar. I detta avseende är dubbel MS (Mid Side)-tekniken ganska fördelaktig. Denna array använder rygg mot rygg kardioida mikrofoner, en vänd framåt, den andra bakåt, kombinerad med antingen en eller två siffror-åtta mikrofoner. Olika kanaler erhålls genom summan och skillnaden mellan åtta- och kardioidmönstren. När du använder endast en mikrofon med åtta siffror är den dubbla MS-tekniken extremt kompakt och därför också perfekt kompatibel med monofonisk uppspelning. Denna teknik tillåter även förändringar av upptagningsvinkeln efter produktionen.
Bashantering
Surrounduppspelningssystem kan använda sig av bashantering , vars grundläggande princip är att basinnehållet i den inkommande signalen, oavsett kanal, endast bör riktas till högtalare som kan hantera det, oavsett om de senare är huvudsystemets högtalare eller en eller en mer speciella lågfrekventa högtalare som kallas subwoofers .
Det finns en notationsskillnad före och efter bashanteringssystemet. Innan bashanteringssystemet finns det en LFE-kanal (Low Frequency Effects). Efter bashanteringssystemet finns en subwoofersignal. Ett vanligt missförstånd är tron att LFE-kanalen är "subwooferkanalen". Bashanteringssystemet kan rikta bas till en eller flera subwoofers (om sådana finns) från vilken kanal som helst, inte bara från LFE-kanalen. Dessutom, om det inte finns någon subwoofer-högtalare kan bashanteringssystemet rikta LFE-kanalen till en eller flera av huvudhögtalarna.
Lågfrekvent effektkanal
Eftersom kanalen för lågfrekvenseffekter (LFE) bara kräver en bråkdel av bandbredden för de andra ljudkanalerna, kallas den för .1 -kanalen; till exempel 5.1 eller 7.1 . [ citat behövs ]
LFE-kanalen är en källa till viss förvirring i surroundljud. Den utvecklades ursprungligen för att bära filmiska ljudeffekter med extremt låg subbas (t.ex. det höga mullret av åska eller explosioner) på sin egen kanal. Detta gjorde det möjligt för teatrar att kontrollera volymen på dessa effekter för att passa den speciella biografens akustiska miljö och ljudåtergivningssystem. Oberoende kontroll av subbaseffekterna minskade också problemet med intermodulationsdistorsion i analog filmljudsåtergivning.
I den ursprungliga bioimplementeringen var LFE en separat kanal som matades till en eller flera subwoofers. Replay-system för hemmabruk kanske inte har en separat subwoofer, så moderna surround-avkodare och system för hemmabruk inkluderar ofta ett bashanteringssystem som gör att basen på valfri kanal (huvud- eller LFE) bara kan matas till de högtalare som kan hantera lågfrekventa frekvenser. signaler. Den framträdande punkten här är att LFE-kanalen inte är subwooferkanalen ; det kanske inte finns någon subwoofer och om det finns kan den hantera mycket mer än effekter.
Vissa skivbolag som Telarc och Chesky har hävdat att LFE-kanaler inte behövs i ett modernt digitalt flerkanaligt underhållningssystem. [ citat behövs ] De hävdar att, givet högtalare som har lågfrekvent respons till 30Hz, har alla tillgängliga kanaler ett fullfrekvensområde och som sådan finns det inget behov av en LFE i surroundmusikproduktion, eftersom alla frekvenser är tillgängliga i alla huvudkanaler. Dessa etiketter använder ibland LFE-kanalen för att bära en höjdkanal. [ citat behövs ] Etiketten BIS Records använder vanligtvis en 5.0-kanalsmix.
Kanalnotation
Kanalnotation anger antalet diskreta kanaler som kodats i ljudsignalen, inte nödvändigtvis antalet kanaler som återges för uppspelning. Antalet uppspelningskanaler kan ökas genom att använda matrisavkodning . Antalet uppspelningskanaler kan också skilja sig från antalet högtalare som används för att återge dem om en eller flera kanaler driver en grupp högtalare. Notation representerar antalet kanaler, inte antalet högtalare.
Den första siffran i "5.1" är antalet fullfjädrade kanaler. ".1" återspeglar det begränsade frekvensområdet för LFE-kanalen.
Till exempel, två stereohögtalare utan LFE-kanal = 2,0 5 fullfångskanaler + 1 LFE-kanal = 5,1
En alternativ notation visar antalet kanaler med full frekvens framför lyssnaren, separerade med ett snedstreck från antalet kanaler med full frekvens bredvid eller bakom lyssnaren, med en decimal som markerar antalet LFE-kanaler med begränsad räckvidd.
T.ex. 3 främre kanaler + 2 sidokanaler + en LFE-kanal = 3/2.1
Notationen kan utökas till att inkludera Matrix Decoders . Dolby Digital EX, till exempel, har en sjätte fullomfångskanal inbyggd i de två bakre kanalerna med en matris . Detta uttrycks:
3 främre kanaler + 2 bakkanaler + 3 kanaler återgivna på baksidan totalt + 1 LFE-kanal = 3/2:3.1
Termen stereo , även om den populariserades med hänvisning till tvåkanalsljud, hänvisade historiskt också till surroundljud, eftersom det strikt betyder "fast" (tredimensionellt) ljud. Detta är dock inte längre vanlig användning och "stereoljud" betyder nästan uteslutande två kanaler, vänster och höger.
Kanalidentifiering
I enlighet med ANSI/CEA-863-A
ANSI/CEA-863-A-identifikation för surroundljudkanaler Nollbaserat kanalindex Kanal namn
Färgkodning på kommersiell mottagare och kablageMP3 / WAV / FLAC
DTS / AAC
Vorbis / Opus
0 1 0 Fram till vänster Vit 1 2 2 Främre höger Röd 2 0 1 Centrum Grön 3 5 7 Subwoofer Lila 4 3 3 Sidan vänster Blå 5 4 4 Höger sida Grå 6 6 5 Bak vänster Brun 7 7 6 Bak höger Kaki
Diagram Fram vänster Centrum Främre höger Sidan vänster 🧍 Höger sida Bak vänster Bak höger Subwoofer
Höjdkanaler [ citat behövs ] Index Kanal namn
Färgkodning på kommersiell mottagare och kablage8 Vänster höjd 1 Gul 9 Rätt höjd 1 Orange 10 Vänster höjd 2 Rosa 11 Rätt höjd 2 Magenta
Sonic Whole Overhead Sound
2002 hade Dolby premiär för en mästare av We Were Soldiers som innehöll ett Sonic Whole Overhead Sound-soundtrack. Blandningen inkluderade en ny takmonterad höjdkanal .
Ambisonics
Ambisonics är en inspelnings- och uppspelningsteknik som använder flerkanalsmixning som kan användas live eller i studion och som återskapar ljudfältet som det fanns i rummet, i motsats till traditionella surroundsystem, som bara kan skapa en illusion av ljudfältet om lyssnaren är ligger i en mycket smal sweetspot mellan högtalarna. Valfritt antal högtalare i alla fysiska arrangemang kan användas för att återskapa ett ljudfält. Med 6 eller fler högtalare arrangerade runt en lyssnare kan ett 3-dimensionellt ("perifoniskt" eller fullsfäriskt) ljudfält presenteras. Ambisonics uppfanns av Michael Gerzon .
Binaural inspelning
Binaural inspelning är en metod för att spela in ljud som använder två mikrofoner, arrangerade med avsikten att skapa 3D-stereoupplevelsen av att vara närvarande i rummet med artisterna eller instrumenten. Idén om en tredimensionell eller "inre" form av ljud har utvecklats till teknik för stetoskop som skapar "in-head" akustik och IMAX-filmer som skapar en tredimensionell akustisk upplevelse.
Panor-Ambiophonic (PanAmbio) 4.0/4.1
PanAmbio kombinerar en stereodipol och överhörningsavstängning framför och en andra uppsättning bakom lyssnaren (totalt fyra högtalare) för 360° 2D-surroundåtergivning. Fyrkanalsinspelningar, särskilt de som innehåller binaurala signaler, skapar högtalar-binauralt surroundljud. 5.1-kanalsinspelningar, inklusive film-DVD-skivor, är kompatibla genom att blanda C-kanalsinnehåll till det främre högtalarparet. 6.1 kan spelas genom att blanda SC till det bakre paret.
Standard högtalarkanaler
Flera högtalarkonfigurationer används vanligtvis för konsumentutrustning. Ordningen och identifierarna är de som anges för kanalmasken i det standardiserade okomprimerade WAV- filformatet (som innehåller en obearbetad flerkanalig PCM stream) och används enligt samma specifikation för de flesta PC-anslutbara digital ljudhårdvara och PC-operativsystem som kan hantera flera kanaler. Även om det är möjligt att bygga vilken högtalarkonfiguration som helst, finns det lite kommersiellt film- eller musikinnehåll för alternativa högtalarkonfigurationer. Källkanaler kan dock remixas för högtalarkanalerna med hjälp av en matristabell som anger hur mycket av varje innehållskanal som spelas upp genom varje högtalarkanal.
| Kanal namn | ID | Identifierare | Index | Flagga |
|---|---|---|---|---|
| Fram vänster | FL | SPEAKER_FRONT_LEFT | 0 | 0x00000001 |
| Främre höger | FR | SPEAKER_FRONT_RIGHT | 1 | 0x00000002 |
| Front Center | FC | SPEAKER_FRONT_CENTER | 2 | 0x00000004 |
| Låg frekvens | LFE | SPEAKER_LOW_FREQUENCY | 3 | 0x00000008 |
| Tillbaka Vänster | BL | SPEAKER_BACK_LEFT | 4 | 0x00000010 |
| Tillbaka höger | BR | SPEAKER_BACK_RIGHT | 5 | 0x00000020 |
| Fram till vänster om mitten | FLC | SPEAKER_FRONT_LEFT_OF_CENTER | 6 | 0x00000040 |
| Fram till höger om mitten | FRC | SPEAKER_FRONT_RIGHT_OF_CENTER | 7 | 0x00000080 |
| Bak mitten | före Kristus | SPEAKER_BACK_CENTER | 8 | 0x00000100 |
| Vänster sida | SL | SPEAKER_SIDE_LEFT | 9 | 0x00000200 |
| Sida höger | SR | SPEAKER_SIDE_RIGHT | 10 | 0x00000400 |
| Top Center | TC | SPEAKER_TOP_CENTER | 11 | 0x00000800 |
| Fram vänster höjd | TFL | SPEAKER_TOP_FRONT_LEFT | 12 | 0x00001000 |
| Främre mitthöjd | TFC | SPEAKER_TOP_FRONT_CENTER | 13 | 0x00002000 |
| Fram höger höjd | TFR | SPEAKER_TOP_FRONT_RIGHT | 14 | 0x00004000 |
| Vänster bakhöjd | TBL | SPEAKER_TOP_BACK_LEFT | 15 | 0x00008000 |
| Bakre mitthöjd | TBC | SPEAKER_TOP_BACK_CENTER | 16 | 0x00010000 |
| Höger bakhöjd | TBR | SPEAKER_TOP_BACK_RIGHT | 17 | 0x00020000 |
De flesta kanalkonfigurationer kan inkludera en lågfrekvenseffektkanal (LFE) (kanalen som spelas genom subwoofern .) Detta gör konfigurationen ".1" istället för ".0". De flesta moderna flerkanalsmixar innehåller en LFE, vissa använder två.
| Ikon | Systemet | Kanaler | LFE | Främre | Sidor | Tillbaka | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FL+FR | FC | FLC+FRC | TFL+TFR | SL+SR | BL+BR | före Kristus | TBL+TBR | ||||
_label.svg){kind=small}
|
Mono | 1.0 | Nej | Nej | Ja | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej |
_label.svg){kind=small}
|
Stereo | 2.0 | 2.1 | Ja | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej |
_label.svg){kind=small}
|
Stereo | 3.0 | 3.1 | Ja | Ja | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej |
_label.svg){kind=small}
|
Omge | 3.0 | Nej | Ja | Nej | Nej | Nej | Nej | Nej | Ja | Nej |
(quadrophonie)_label.svg){kind=small}
|
Quad | 4.0 | Nej | Ja | Nej | Nej | Nej | Nej | Ja | Nej | Nej |
|
Side Quad | 4.0 | Nej | Ja | Nej | Nej | Nej | Ja | Nej | Nej | Nej |
|
Omge | 4.0 | 4.1 | Ja | Ja | Nej | Nej | Nej | Nej | Ja | Nej |
_label.svg){kind=small}
|
(Främre) | 5.0 | 5.1 | Ja | Ja | Nej | Nej | Nej | Ja | Nej | Nej |
|
Sida | 5.0 | 5.1 | Ja | Ja | Nej | Nej | Ja | Nej | Nej | Nej |
|
Atmos | 5.1.4 | Ja | Ja | Ja | Nej | Ja | Nej | Ja | Nej | Ja |
_label.svg){kind=small}
|
Hexagonal (baksida) | 6,0 | 6.1 | Ja | Ja | Nej | Nej | Nej | Ja | Ja | Nej |
| Främre | 6,0 | 6.1 | Ja | Ja | Ja | Nej | Nej | Nej | Ja | Nej | |
|
(Sida) | 6,0 | 6.1 | Ja | Ja | Nej | Nej | Ja | Nej | Ja | Nej |
_label.svg){kind=small}
|
Bred | 7.1 | Ja | Ja | Ja | Ja | Nej | Nej | Ja | Nej | Nej |
|
Sida | 7,0 | 7.1 | Ja | Ja | Ja | Nej | Ja | Nej | Nej | Nej |
|
Omge | 7,0 | 7.1 | Ja | Ja | Nej | Nej | Ja | Ja | Nej | Nej |
|
Atmos | 7.1.4 | Ja | Ja | Ja | Nej | Ja | Ja | Ja | Nej | Ja |
|
Åttkantig | 8,0 | Nej | Ja | Ja | Nej | Nej | Ja | Ja | Ja | Nej |
|
Omge | 9,0 | 9.1 | Ja | Ja | Nej | Ja | Ja | Ja | Nej | Nej |
| Omge | 11.0 | 11.1 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Nej | Nej | |
|
Atmos | 11.1.4 | Ja | Ja | Ja | Ja | Nej | Två per sida | Två per sida | Ja | Ja |
7.1 surroundljud
7.1 surroundljud är ett populärt format på biografer och hemmabio inklusive Blu-rays med Dolby och DTS som stora aktörer.
7.1.2/7.1.4 uppslukande ljud
7.1.2 och 7.1.4 uppslukande ljud tillsammans med formaten 5.1.2 och 5.1.4 lägger till antingen 2 eller 4 overheadhögtalare för att möjliggöra att ljudobjekt och specialeffektljud panoreras ovanför lyssnaren. Introducerades för biopremiärer 2012 av Dolby Laboratories under varumärket Dolby Atmos .
Dolby Atmos (och andra Microsoft Spatial Sound-motorer; se AudioObjectType i SpatialAudioClient.h ) stöder dessutom en virtuell "8.1.4.4"-konfiguration som ska renderas av en HRTF . Konfigurationen lägger till 7.1.4 med en mitthögtalare bakom lyssnaren och 4 högtalare under.
10.2 surroundljud
10.2 är surroundljudsformatet som utvecklats av THX- skaparen Tomlinson Holman från TMH Labs och University of Southern California (skolor för film/television och teknik). Utvecklad tillsammans med Chris Kyriakakis från USC Viterbi School of Engineering , hänvisar 10.2 till formatets reklamslogan: "Twice as good as 5.1". Förespråkare för 10.2 hävdar att det är ljudmotsvarigheten till IMAX . [ vessla ord ]
11.1 surroundljud
11.1- ljud stöds av BARCO med installationer på biografer över hela världen.
22.2 surroundljud
22.2 är surroundljudskomponenten i Ultra High Definition Television , utvecklad av NHK Science & Technical Research Laboratories. Som namnet antyder använder den 24 högtalare. Dessa är ordnade i tre lager: ett mellanlager med tio högtalare, ett övre lager med nio högtalare och ett nedre lager med tre högtalare och två sub-woofers. Systemet demonstrerades på Expo 2005 , Aichi , Japan , NAB-mässorna 2006 och 2009, Las Vegas och IBC -mässorna 2006 och 2008, Amsterdam , Nederländerna .
Se även
- 3D-ljudeffekt
- Binaural inspelning
- Dolby Surround
- Duofonisk
- Fyra-kanals Compact Disc Digital Audio
- Holofonik
- MPEG Surround
- Företrädeseffekt
- Ljudfältsmikrofon
- Virtuellt surroundljud
Anteckningar
externa länkar
| Myndighetskontroll : Nationell |
|---|
