Известно, что характеристики звука на звуковых дорожках фильмов и на музыкальных записях отличаются. Главное отличие в том, что дорожка пишется на калиброванной аппаратуре Dolby, поэтому при прослушивании через калиброванный декодер точность воспроизведения гарантируется. При записи музыки, как правило, не используется аппаратура Dolby Surround, поэтому невозможно предугадать, как конкретная запись будет воспроизводиться декодером. Поэтому режим Movie декодера Pro Logic II имеет фиксированные параметры, а режим MuSic, напротив, предполагает несколько настроек пользователя. Эти настройки могут быть использованы в любой аппаратуре с декодером Pro Logic II, но особенно они актуальны в автомобильной акустике, где положение акустических систем фиксировано, а положение основного слушателя может изменяться.

♦ Регулировка глубины. Позволяет виртуально перемеиать положение слушателя в направлении фронт-тыл. С помоиью этой настройки можно добиться оптимального баланса между фронтальными каналами и Surround для каждой музыкальной записи.

♦ Регулировка положения центра и ширины стереобазы. С помощью этой настройки пользователь может сконфигурировать декодер таким образом, что звук, соответствующий центральному положению звукового образа, будет прослушиваться только в акустической системе центрального канала, только в системах левого и правого каналов (виртуальный центральный канал) или во всех трех системах с любой комбинацией уровней. Таким образом можно изменять баланс трех фронтальных каналов для оптимального прослушивания, например, водителем и пассажиром автомобиля. В домашней системе можно таким способом изменять ширину стереобазы - расстояния между акустическими системами фронтальных каналов, не перемещая сами системы.

♦ Режим панорамы. В этом режиме создается впечатление звучания со всех сторон сразу . Такой эффект достигается использованием естественного отражения акустической энергии систем Surround от боковых стен помещения.

В режиме MuSic предусмотрен ступенчатый фильтр вьюоких частот в канале Surround. Он обеспечивает более верное, реалистичное восприятие звука. Благодаря фильтру устраняются искажения на высоких частотах, связанные с многократными отражениями от стен и поглощением звука в элементах интерьера. Временная задержка канала Surround в режиме MuSic не нужна, так как звуковые образы не обязательно должны восприниматься слушателем преимущественно на фронтальных направлениях. И, наконец, в режиме MuSic откпючается автоматический баланс, потому что музыканты и певцы иногда намеренно вносят дисбаланс каналов.

Цифровые технологии: Dolby Digital, Dolby Digital EX и Dolby-E. В конце 1980-х, на волне возобновившегося интереса к кино, Dolby

Laboratories разработала цифровую технологию записи и воспроизведения многоканального звука для 35 мм целлулоидной пленки.

Dolby Digital. Несколько аналоговых сигналов звука преобразовывались в цифровой поток, который затем подвергался информационному сжатию по алгоритму Dolby АС-3. Так как к этому времени огромное число существующих проекторов использовали двухканаль-ный стерео или аналоговую систему Dolby Pro Logic, то две аналоговых оптических дорожки на ленте необходимо было сохранить. Цифровая информация была размещена на нерабочей части пленки -между окошками перфорации. Система использовала шесть каналов звука, поэтому получила наименование Dolby Digital 5.1 .

Эта система предполагает пять полноценных каналов звука, в полном диапазоне - левый, правый, центральный, пространственный правый (Right Surround, RS), пространственный левый (Left Surround, LS) - плюс шестой канал с ограниченной полосой частот. Этот канал получил название канала низкочастотных звуковых эффектов (Low Frequency Effects, LFE). Акустическая система канала LFE (для нее также распространено название - Subwoofer) располагается перед экраном кинозала, между системами каналов L и С. Для канала LFE требовалась полоса частот примерно в 10 раз меньшая, чем для 5 основных каналов. Отсюда обозначение, соответствующее шестому каналу .1 (одна десятая). Первое коммерческое использование систем Dolby Digital состоялось в кинотеатрах в 1992 г., и на сегодняшний день этот формат звука используется не только в кино, но в цифровом вещательном телевидении (спутниковом и кабельном), в DVD и множестве мультимедийных приложений.

Появление Dolby Digital практически уравняло возможности кинозала и домашнего кинотеатра . Так же, как в настоящем кинотеатре, в домашнем кинотеатре с Dolby Digital реализуются шесть каналов -L, С, R, LS, RS и LFE. Если в аналоговой системе Dolby Surround использовался только один канал Surround с ограниченной полосой частот (как правило, для его воспроизведения используются две акустических системы, синфазно излучающие один и тот же сигнал), то Dolby Digital предоставляет пользователю два раздельных канала Surround с такой же полосой частот, как у трех фронтальных каналов. Благодаря такому набору, системы с Dolby Digital создают наиболее реалистичные ощущения и позволяют использовать сложные пространственные эффекты.

В декодерах вьюшего уровня возможности Dolby Digital реализованы полностью - на выходе декодера шесть звуковых каналов по схеме 5 или 5.1 - L, С, R, LS, RS, (LFE - если имеется Sub-woofer- система). Декодеры уровнем ниже формируют из цифрового потока Dolby АС-3 два аналоговых канала в Dolby Pro Logic - Lt и Rt, из которых декодер Pro Logic затем вьщеляет четыре канала Dolby

Декодер А

Декодер С

Декодер D

Mono

Рис. 6.26. Варианты использования системы Dolby Digital

Surround - L, C, R, S. Более простые декодеры имеют на выходе традиционный двухканальный стерео - R и L. Наконец, самый простой декодер предназначен для монофонической аппаратуры - на выходе единственный канал звука. Разумеется, декодеры высших уровней могут работать в режимах, соответствуюиих более простым декодерам. С одной стороны, это позволяет пользователю выбрать оптимальную по стоимости аппаратуру, соответствующую его возможностям и потребностям. С другой стороны, пользователь, купив аппаратуру со сложным декодером, может постепенно наращивать возможности своего аудио-, видеокомплекса - от монофонического звука до домашнего кинотеатра 5.1 .

Другое важное достоинство технологии Dolby Digital - масштабируемость аппаратурьг В рамках одной технологии производится целый ряд аппаратно и программно совместимых декодеров (рис. 6.26).

Возможности Dolby Digital на этом не исчерпываются. Например, декодер предусматривает управляемую компрессию (сжатие динамического диапазона). Использование компрессии удобно, если слушателю по какой-либо причине необходимо ограничить общую громкость звука. Компрессор повышает уровень слабых звуков, чтобы они были отчетливо слышимы и, наоборот, ослабляет слишком сильные звуки. Пользователь может сконфигурировать цифровой декодер таким образом, чтобы низкочастотные составляющие присутствовали только

В тех каналах, для которых предусмотрены Subwoofer или широкополосные акустические системы с отдельными низкочастотными громкоговорителями.

Dolby Digital EX. Только для кинотеатров разработана расширенная система Dolby Digital EX - семиканальная, организованная по схеме 6.1 . В Dolby Digital EX предусмотрено не два, а три канала Surround - пространственный левый LS, пространственный правый RS и пространственный центральный CS. Акустические системы канала CS размещаются вдоль задней стены кинозала, а системы каналов LS и RS - вдоль боковых стен.

Описанные системы Dolby Digital и Dolby Digital EX испопьзуют цифровую компрессию звука, обеспечивающую минимальную необходимую скорость цифрового потока - до 320 кбит/с. Это позвопяет наибопее эффективно испопьзовать информационную емкость носитепей ипи каналов связи - пространство на пленке, магнитной ленте, частотную полосу эфирного или спутникового канапа и т.п. Ппатой за низкую скорость является то обстоятельство, что формат Dolby Digital рассчитан только на один цикл кодирования-декодирования. Кроме того, цифровой поток АС-3 не привязан по времени к кадровой структуре изображения, поэтому редактировать видеоматериапы со звуком Dolby Digital спожно. В профессиональных припожениях зачастую возникает необходимость в многократном кодировании-декодировании. Например, станции-ретранслятору необходимо получить материал с цифровым звуком Surround по спутниковому каналу связи, сохранить его на цифровом носителе, отредактировать, смонтировать и затем ретранслировать в распределительную сеть (или тиражировать и распространить). Для таких задач Dolby Laboratories разработала профессиональный цифровой формат Dolby-E.

Dolby-E. Цифровой поток Dolby-E может содержать до восьми ка-напов звука с попной попосой частот. Кроме собственно сжатых данных звука, в поток вводятся метаданные - инструкции дпя декодера Dolby-E, которые носят необязательный рекомендательный характер. Например, специальная инструкция может автоматически установить в декодере то или иное ограничение динамического диапазона выходных сигнапов. В зависимости от оборудования, испопьзуемого дпя приема и обработки сигнала Dolby-E, метаданные могут использоваться попностью, частично или не использоваться вообще. Поток Dolby-E делится на два потока, которые могут быть переданы по двум физическим линиям стандарта AES-3 или записаны на цифровой магнитофон вместо двух канапов несжатого звука. Структура потока соответствует кадровой структуре видео, поэтому материал со звуком Dolby-E можно легко монтировать и редактировать, не нарушая синхронность аудио и видео. Формат допускает до 10 последовательных циклов кодирования-декодирования.

Dolby Surround и Dolby Digital в спутниковом телевидении.

В аналоговом спутниковом телевидении с самого начала были предусмотрены два канала звука, поэтому звук Dolby Surround - привычный атрибут спутниковых программ.

Несколько сложнее с цифровым спутниковым телевидением. Ра- зумеется, любой цифровой спутниковый ресивер предполагает стереофонический звук с качеством CD, следовательно, может быть использован для приема программ со звуком, кодированным в аналоговой системе Dolby Surround. Один из первых стандартов информационного сжатия звука, используемый и по сей день в DVB, ISO/IEC 11172-3 предполагает передачу в цифровом потоке аудио двух каналов звука, кодированных в Dolby Surround. Спецификация DVB ETSI TR-101-154 предусматривает в служебных таблицах DVB специальный признак Dolby Surround. Согласно рекомендации, цифровой ресивер DVB должен анализировать этот признак и, если звук кодирован, выводить на экран соответствующую информацию. Для воспроизведения всех четырех каналов требуется внешний аналоговый декодер. Таким образом, пользователь может прослушивать звук в Surround и на цифровых спутниковых программах, используя дополнительно к ресиверу MPEG-2/DVB, например, ресивер с процессором Dolby Pro Logic. Во-первых, это не совсем удобно для пользователя. Во-вторых, в этом нет принципиальной необходимости: пропускная способность цифровых спутниковых каналов DVB более не ограничивает количество каналов звука, их может быть сколько угодно. Действительно, нелогично аналоговыми методами уплотнять четыре звуковых канала в два, чтобы затем передавать их в цифровом потоке, если можно сразу мультиплексировать по времени все четыре или более каналов. Однако единого стандарта для звука Surround в цифровом телевидении на сегодня не существует.

Системы спутникового телевидения DigiCipher-ll и эфирного цифрового телевидения ATSC изначально предполагают декодирование Dolby Digital (цифровой поток Dolby АС-3), т.е. позволяют передавать звук Surround 5.1 , если приемник оборудован декодером соответствующего уровня. Однако Dolby Digital является официальным стандартом звука в цифровом телевидении только в странах Северной Америки (США и Канада), Южной Корее и Австралии. В Европе и Азии повсеместно принят универсальный стандарт DVB, использующий другую технологию цифрового информационного сжатия звука - MPEG. Только совсем недавно в дополнение к старому документу ISO/IEC 11172-3 был принят документ ISO/IEC 13818-3, описывающий алгоритм сжатия для звука Surround в системах цифрового телевидения DVB - MPEG-2-5.1. Эта технология по своим возможностям аналогична Dolby Digital - пять полноценных каналов звука плюс один канал с ограниченной полосой частот. К сожале-

нию, ресиверов с декодером Surround MPEG-2-5.1 на российском рынке пока нет. А вот носителей видео и аудио и мультимедийных приложений в Dolby Digital, несовместимом с MPEG, уже достаточно как в нашей стране, так и в Европе вообще. Соответственно, есть парк декодеров Dolby Digital, и желательно обеспечить их совместимость с цифровыми ресиверами.

Решение такой задачи нашлось в рамках DVB. Это мультимедийный стандарт, который позволяет одновременно с видео и аудио в одном цифровом потоке передавать любые данные с гарантированной скоростью. Поэтому оказалось возможным передавать звуковое сопровождение цифровых программ DVB параллельно - как собственно звук в MPEG и как дополнительные данные в виде потока Dolby Digital АС-3. Поток АС-3 выделяется демультиплексором ресивера и направляется через соответствующий оптический порт на внешний декодер.

В 1999 г. фирмы Dolby Laboratories и Lucasfilm ТНХ объединили свои усилия с целью создания улучшенной системы окружающего звука формата 5.1, которая получила название ТНХ. Система ТНХ в отличие от традиционного формата 5.1, имела еще один дополнительный тыловой канал. При этом третий тыловой громкоговоритель располагался непосредственно за спиной слушателя с целью усиления звука левого и правого каналов окружения.

Использование третьего тылового громкоговорителя, расположенного позади слушателя, позволяет точнее позиционировать источники звука и создавать более реалистичную звуковую панораму (за счет кажущегося перемещения источников звука). Например, при использовании двух тыловых громкоговорителей зрителю кажется, что шум от пролетающего над его головой космического корабля перемещается вдоль боковых стен помещения; при использовании же третьего окружающего громкоговорителя у слушателя создается впечатление, что корабль пролетает прямо над ним.

ТНХ Surround EX. Фонограмму ТНХ Surround EX можно разместить на обычной звуковой дорожке Dolby Digital, если используется носитель, позволяющий записать 5.1 каналов, например, DVD. Это оказывается возможным потому, что сигнал третьего тылового канала системы ЕХ кодируется в матричной форме и распределяется между правым и левым тыловыми каналами. Сигнал третьего тылового канала кодируется совместно с сигналами левого и правого каналов окружения, а затем извлекается из них при воспроизведении звука в домашнем кинотеатре. Фактически, оба метода кодирования и декодирования сигнала центрального канала в Dolby Surround и сигнала центрального канала окружения в Surround EX - идентичны.

ТНХ Select и ТНХ Ultra. Чтобы сделать систему ТНХ-обработки информации доступной для использования в сравнительно недорогой