Обработка звука в Adobe Audition 1.5



              

Распределение кажущихся источников звука на стереопанораме



Распределение кажущихся источников звука на стереопанораме



На первом этапе разработчики решили ограничиться двумя каналами. Это, конечно, в первую очередь было обусловлено небогатыми возможностями аппаратуры того времени: грампластинки реально позволяли разместить сигналы только двух полноценных каналов. Стереозвук дает некоторую прозрачность звучания: партии отдельных инструментов становятся более различимыми на фоне оркестра. Кроме того, стереосистема способна воспроизвести подобие звуковой атмосферы помещения, в котором выполнялась запись. Постепенно появились стереофонические грампластинки и стереопроигрыватели, стереомагнитофоны, стереофоническое радиовещание. Однако и стереозвучание лишено естественности реального звукового поля, а стереопанорама ограничена углом между направлениями на громкоговорители и получается плоской.

Одной из первых попыток преодоления недостатков, присущих стереофоническим системам, стала квадрофония (для воспроизведения используются 4 акустические системы). Первые бытовые квадросистемы появились в начале 1970-х годов. Казалось, что их ждет славное будущее. Однако ожидания не сбылись. Свою роль сыграли несовершенство и большая стоимость приборов четырехканальной записи/воспроизведения. Но главное заключается в другом: с переходом от "стерео" к "квадро" в те времена новое качество звука не возникло. При квадрофонии 1970-х годов стереопанорама не получалась круговой — слушатель ощущал обычную стереопанораму перед собой и еще одну стереопанораму позади себя. Дело в том, что человеческий слух по-разному воспринимает звуковые сигналы с различных направлений: сигналам, приходящим спереди, уделяется больше внимания, чем приходящим сзади. В квадрофонии это свойство не учитывалось, квадрофоническая система являлась симметричной относительно оси, разделяющей фронтальную и тыловую области круговой панорамы. В результате отсутствовала четкая локализация мнимых звуковых источников во фронтальной части круговой панорамы. Как следствие, все мнимые источники звука располагались на плоскостях между фронтальными и тыловыми динамиками, эффект объемного звучания по-прежнему не появлялся. Кроме того, в те далекие времена не было компьютеров и эффект-процессоров, способных справиться с моделированием объемных реверберационных процессов и предоставляющих звукорежиссеру удобные регуляторы для перемещения источников звука по круговой панораме. А существовавшее квадрофоническое оборудование было слишком дорогим. Тогда квадрофония отступила, а стереофония победила и продолжила развитие по линии миниатюризации аппаратуры, улучшения ее технических и потребительских качеств, перехода к новым носителям — компакт-кассетам и компакт-дискам. У звукозаписывающих компаний и производителей аудиоаппаратуры все еще имелись широчайший фронт работ и емкий рынок сбыта. В который раз они предлагали слушателям смену фонотек. Накопленный за предшествующие десятилетия музыкальный материал, обновленный и адаптированный сначала под монофонические катушечные магнитофоны, затем реализованный на компакт-кассетах в сгереоформате, в очередной раз предлагался меломанам, но теперь уже на лазерных дисках.

Однако на границе двух веков стереофония, кажется, все-таки начала сдавать свои позиции. Цифровые технологии записи звука, а также емкие, удобные и дешевые носители сняли ранее суа1ествовавшую проблему хранения многоканальных фонограмм большой длительности. Кроме того, появилась острая потребность в звуке, передающем акустические свойства окружающего пространства. Виртуальные графические миры компьютерных игр становятся все более сложными и похожими на реальность, а, значит, требуют и адекватного звукового оформления. Кинематограф, переживший кризис в состязании с телевидением, возродился в виде домашних кинотеатров и кинозалов нового формата, основное отличие которых от предшественников кроется не в изображении, а в принципиально новом звуке (хотя качество изображения тоже улучшилось, благодаря DVD и современным проекционным средствам).

Новая эра в звукозаписи началась в результате исследований, выполненных инженерами Dolby Laboratories (http://dolby.com). Это был принципиально новый подход к передаче многоканального звука. Отличие от традиционного способа заключалось, прежде всего, в том, что для хранения аудиосигналов двух дополнительных каналов использовалось матричное кодирование, т. е. их подмешивание к основным двум каналам. Изменился и способ размещения акустических систем — дополнительно к традиционному для квадрофонии расположению акустических систем (по углам помещения) добавлен центральный канал, размещенный между правым и левым фронтальными каналами, чтобы сохранить широкую стереобазу для зриталей, сидящих на боковых местах, а за их спинами размещен канал эффектов. Так появилась система нового кинотеатрального звучания Dolby® Stereo. Впервые формат Dolby® Stereo был применен в фильме "Star Wars" в 1975 году.

Системой воспроизведения совершенно нового качества, совместимой со старым стандартом звукозаписи, стала система Dolby® Pro Logic®. В ней был применен декодер, реализующий пространственную фокусировку звуковых образов — технологию, используемую для снижения взаимного проникновения сигналов одного канала в другой. В Dolby® Pro Logic® также появилась возможность создавать задержку звукового сигнала в тыловом канате. Тем самым было обеспечено согласование геометрических и акустических характеристик конкретного помещения с характеристиками "эталонного кинозала", под который при производстве сводится многоканальный звук.

А потом наступила эпоха цифрового кодирования и цифровой записи многоканального объемного звука, и появилась система Dolby® Digital. Для кодирования цифрового звука в ней используется алгоритм АС-3 (Dolby's third generation audio coding algorithm — алгоритм кодирования звука Dolby третьего поколения). АС-3 представляет собою алгоритм компрессии многоканального звука (количество независимых каналов от 1 до 6) с потерями. Достижения в области психоакустики, учитывающие особенности человеческого слухового аппарата, используются в нем для принятия решения о том, какую часть информации в аудиосигнале можно отбросить, чтобы это было не очень заметно для слушателя. Объемность акустических сцен, более четкая детализация, естественность перемещений источников звука из фронтальной области в тыловую, стереофоническое звучание в тыловой области — все это обеспечило успех системы.

Следующий шаг эволюции систем объемного звучания — система Dolby® Digital EX, которую можно считать надстройкой над Dolby® Digital. В Dolby® Digital EX, как и в Dolby® Digital, физически может кодироваться до 6 независимых каналов (формат 5.1), однако за счет использования матричного кодирования в левый и в правый тыловые каналы подмешивается информация еще одного или двух surround-каналов. Благодаря такому решению сохранена совместимость с оборудованием Dolby® Digital, и в то же время, за счет введения дополнительных surround-каналов (форматы 6.1, 7.1) на оборудовании Dolby® Digital EX достигается еще больше высокая точность локализации звуковых источников в пространстве.

В настоящее время можно говорить о распространении нового потребительского формата: DVD-audio. Звуковые данные на этом носителе могут храниться с использованием различных алгоритмов кодирования, включая Dolby® Digital. Однако в связи с большой емкостью носителя DVD (4,7 Гбайт на однослойном диске) необходимость сжатия звуковой информации с потерями отпадает. На DVD-audio можно хранить многоканальные записи в формате вплоть до 24-бит/96 кГц без какого-либо сжатия и, соответственно, без каких-либо потерь.










Содержание  Назад  Вперед