Moderní zvukové formáty - vyznáte se?

16.12.2010, Jiří Hruban, článek

S rozvojem nových technologií se u moderních přístrojů (TV, přehrávače, receivery,…) objevuje řada formátů, které dříve nebyly zcela běžné. V tomto článku se blíže seznámíme s technologiemi vícekanálového prostorového zvuku Dolby a DTS.

Kapitoly článku:

Moderní zvukové formáty - vyznáte se?
Dolby Digital Plus, Dolby True HD
Dolby Pro Logic, DTS a další

A jelikož se jedná o vícekanálový zvuk, je jasné, že se dvěma kanály stereofonní konfigurace si rozhodně nevystačíme. Jak se říká, „s jídlem roste chuť“, a současné technologie umožňují rozšiřování prostorových vjemů ve zvukovém doprovodu v kinech i v našich domácnostech, což má za následek postupné doplňování dalších kanálů v konfiguracích prostorového zvuku.

Mnohakanálový prostorový zvuk už není jen výsadou velkých kinosálů, např. receiver Pioneer SC-LX90 podporuje konfiguraci reproduktorů až do formátu 10.2.

Jeden, aby se bál, kam tohle všechno povede. Doufejme, že naše obýváky neskončí obložené reproduktory, a že nám zbude kousek místa i na klasický nábytek. Jen stěží je možné si představit zvukovou režii optimalizovanou pro prostorový formát 10.2, natož pak způsob, jakým se zvukový doprovod s tolika kanály při výrobě vlastně míchá.

Pojďme si nejprve říci něco o umístění reproduktorů v prostoru.

Prostorová konfigurace reproduktorů

1.0 – mono. S tímto formátem už se dnes prakticky příliš nesetkáte, jedině tak u skutečně starých CRT televizorů či příručních „tranzistoráčků“.
2.0 – obsahuje pouze kanály náležící přednímu páru reproduktorů a přenášený signál může být stereofonní nebo monofonní.
2.1 – přední pár reproduktorů je doplněn o subwoofer přenášející společnou basovou složku. Nejde tedy o samostatný třetí kanál přenášející nízké kmitočty, ale o jeho vytvoření sečtením signálu z obou předních kanálů (a filtrací jejich vyšších kmitočtových složek).
4.0 – přední pár reproduktorů je doplněn o pár zadních (surroundových) reproduktorů, kromě LFE (Low Frequency Effects, informace o basové složce) kanálu oproti konfiguraci 5.1 není zastoupen ani centrální kanál, hrají zde jen reproduktory po stranách poslechového prostoru.
4.1 – sestava 4.0 doplněna kanálem LFE.
5.0 – doplnění sestavy 4.0 o centrální kanál, v této konfiguraci není zastoupen LFE kanál a basová složka tohoto kanálu je přenášena jednotlivými hlavními kanály.
5.1 – tedy 5 hlavních kanálů v rozsahu 20Hz – 20kHz a jeden kanál LFE nesoucí basovou složku v pásmu do 120 Hz. Rozložení jednotlivých kanálů v prostoru je patrné z obrázku níže, kde hlavní kanály – centrální (3. Center) by se měl nacházet přímo v ose mezi poslechovým místem (1.) a zobrazovací plochou, levý a pravý přední kanál (2. L, R – front) by se měly nacházet po stranách zobrazovací plochy v odklonu od pozorovací osy 22° - 30° (4), zadní kanály (6 Ls, Rs – surround) se nachází po stranách pozorovacího místa v odklonu 90° - 110° od pozorovací osy, basová složka (LFE) je reprezentována subwooferem (5. Sub) a jelikož se jedná o nejnižší frekvence zvukového spektra, které se dobře přenáší prostorem a nejsou zatíženy směrovostí reproduktoru, může být jeho umístění v prostoru téměř libovolné.

Rozmístění reproduktorů v systému 5.1.

6.1 – sestava 5.1 je doplněna o zadní centrální kanál, který leží v ose mezi poslechovým místem a zobrazovací plochou.

Rozmístění reproduktorů v systému 6.1.

7.1 – další evoluční varianta sestavy 5.1, tentokrát je sestava doplněna o pár zadních reproduktorů, které se nachází v prostoru za surroundovými reproduktory pod úhlem 135°- 150°.

Rozmístění reproduktorů v systému 7.1.

9.1 – tato konfigurace je využívána systémem Dolby Pro Logic IIz, kdy nad předními reproduktory jsou umístěny další dva přední horní reproduktory.

Rozmístění reproduktorů v systému 9.1.

10.2 – sestava disponující 12 kanály: 7 předních kanálů, 3 surroundové a 2 LFE kanály. Existují velmi drahé přístroje, které vám umožní dopřát si poslech tohoto formátu doma v obýváku, např. i u nás běžně dostupný Pioneer SC-LX90 s cenou pohybující se na úrovni 200 000 Kč, ovšem jen těžko seženete zdroj multimediálního obsahu s tímto zvukovým formátem. Na běžných DVD a Blu-ray médiích na českém trhu se zatím příliš nevyskytuje ani formát 7.1, natož pak nějaký s ještě větším počtem kanálů.

Rozmístění reproduktorů v systému 10.2.

Dolby Digital

Zvukový formát Dolby Digital byl vyvinut v roce 1991 laboratořemi Dolby. Jeho původní využití bylo jako vícekanálový zvuk v kinech, kdy v roce 1992 zazněl v konfiguraci Dolby Digital 5.1 ve filmu Batman se vrací. Signál je nesen samotným pásem filmu, jak je patrné z obrázku pod tímto odstavcem, a je reprezentován maticí světlých a tmavých bodů mezi perforací pásu, tento obrazec je opticky snímán a poté dekódován Dolby Digital dekodérem a jako 6 samostatných kanálů je zesílen zesilovači a poslán do reproduktorů, jak je vidět na schematickém obrázku níže.

Jeho původní označení bylo AC-3. Později se tento formát dostal z kinosálů až do našich obýváků díky laserdiskům, TV vysílání a jako základní formát kódování zvuku na DVD.

Rozložení zvukových stop na 35mm kinofilmu (vlevo modře - SDDS, mezi perforací Dolby Digital, vpravo analogový optický, u pravého okraje DTS).

Systém dekódování Dolby Digital v kinech.
-klikněte pro zvětšení obrázku-

Specifikace
Jedná se o digitální ztrátovou kompresi, takže zvukový signál po komprimaci ztrácí určité složky svého spektra, je převeden do digitální podoby a poté zaznamenán na nosné médium.

Počet kanálů: 1.0–5.1
Datový tok: 32–640 kb/s
Datový tok u DVD 5.1 kanálové audio: 384, nebo 448 kb/s
Datový tok u Blu-ray 5.1kanálové audio: 640 kb/s
Podpora Dolby metadata: ano
Připojení: S/PDIF, HDMI, IEEE 1394 (Fire-Wire)

V současné době patří Dolby Digital mezi nejrozšířenější formáty kódování zvuku, nejčastěji v konfiguraci 5.1. Velice často se s ním setkáváme v kinech vybavených prostorovým zvukem a na discích DVD a Blu-ray. Na zvukovou stopu AC-3 můžeme narazit také u souborů komprimovaného videa, abychom byli schopni správně dekódovat zvukovou složku, je třeba vybavit PC vhodným audio kodekem, nebo přehrávačem, který si s tímto formátem dokáže poradit.

Dolby Digital EX

Bývá označován jako Dolby Digital 5.1 EX, případně jako Dolby Digital Surround EX v kinech. Poprvé zazněl v kinech při premiéře filmu Star Wars: Epizoda I – Skrytá hrozba, v roce 1999. Oproti formátu Dolby Digital má kromě 5.1 kanálů ještě navíc zadní centrální kanál, který je maticově zakódován v zadním levém a pravém kanálu. Tento zadní centrální kanál může být přehráván jedním nebo dvěma reproduktory.

Zvuková stopa ve formátu Dolby Digital EX je určena pro systémy v konfiguraci reproduktorů 6.1 a 7.1, konfigurace 5.1 je podporována, zvuková informace zakódována v zadních kanálech vytváří při přehrávání virtuální zadní centrální kanál.

V současnosti zvukové stopy ve formátu Dolby Digital EX obsahují digitální značku, která automaticky aktivuje EX dekódování v receiveru domácího kina, případně v předzesilovači. Na tento formát můžeme narazit opět jak v kinech, tak u přehrávačů DVD, mezi jeho nesporné výhody patří kompatibilita s různými konfiguracemi reproduktorů prostorového zvuku.