1. Глас божий і інші аудіоканали
2. об'єктний підхід
3. Професіонали та любителі
4. Шлях додому
5. питання сумісності
6. перспективи

В кінотеатрах, оснащених системами об'ємного звучання нового покоління, глядачі зможуть чітко відслідковувати переміщення джерела звуку вже не в двох вимірах, а в тривимірному просторі.

Зовсім недавно можна було спостерігати, як в світ комерційних і домашніх кінотеатрів прийшло стереокіно, а зараз на черзі вже стоїть відео надвисокої роздільної здатності 4K. Від зображення не відстає і звук: в домашній кінотеатр прийшло 3D Audio, повне звукове оточення глядача - не тільки в горизонтальній площині, а й у третьому вимірі. В англійській мові для цього застосовується термін immersive, «занурює».

Глас божий і інші аудіоканали

Формат Auro-3D був представлений в травні 2006 року бельгійською компанією Galaxy Studios. Першим масовим фільмом, записаним в даному форматі, стала стрічка Red Tails ( «Червоні хвости»), знята в 2012 році Джорджем Лукасом. Принципова відмінність Auro-3D від які переважали на той момент форматів Dolby Surround EX і DTS полягало в тому, що крім традиційних каналів 7.1, розташованих в одній площині, розробники запропонували використовувати третій вимір - тобто розмістити акустичні системи (АС) не просто навколо слухача, але і зверху, другим «шаром», під кутом в 30 градусів до фронтальним акустичних систем та каналів об'ємного звучання.

Подальше вдосконалення формату призвело до появи ще одного «шару» - над головами слухачів, який символічно назвали voice of god ( «глас Божий»). Максимальна кількість каналів (не варто плутати з кількістю акустичних систем) при цьому досягло 13.1, тобто фактично стало в два рази більше, ніж в застосовуваних тоді форматах 7.1 і 6.1. Впровадження верхніх каналів дозволило більш точно передати ряд подій в звуковій доріжці фільму, таких як прольоти об'єктів над глядачами (шум вертольота або реактивного винищувача), атмосферні ефекти (завивання вітру, гуркіт грому).

Якщо стеля розташований занадто низько, акустика буде занадто близько до глядача. В цьому випадку Dolby рекомендує використовувати спеціальні акустичні системи, що працюють «на відображення» від стелі - за твердженням компанії, результат буде більш якісним.

об'єктний підхід

Найстаріший гравець на ринку кінотеатрального звуку, компанія Dolby Laboratories, використовує в своєму новому форматі Dolby Atmos два «шару» акустичних систем. Перший розташовується навколо слухача за класичною схемою, а другий на стелі - попарно ліворуч і праворуч. Але найголовніше - принципово новий підхід до мікшуваня саундтреків. Замість звичного поканального відомості в студії використовується метод «об'єктної» записи. Режисер працює зі звуковими файлами, вказуючи місце в тривимірному просторі, звідки ці звуки повинні відтворюватися, коли і з якою гучністю. Наприклад, якщо необхідно відтворити шум машини, що рухається, то режисер вказує час появи, рівень гучності, траєкторію руху, місце і час припинення звучання «об'єкта».

Більш того, зі студії в кінозал звук потрапляє не у вигляді записаних доріжок, а як набір звукових файлів. Ця інформація обробляється процесором, який в реальному часі кожен раз прораховує саундтрек фільму з урахуванням кількості АС в залі, їх типу і розташування. Завдяки точній калібрування немає прив'язки до якогось «типовим» кількості каналів, і можна використовувати в різних залах різну кількість АС (кожен зал калибруется і налаштовується індивідуально) - процесор сам прорахує, як і куди потрібно відправити звук для отримання оптимальної звукової панорами. Максимальна кількість одночасно оброблюваних звукових «об'єктів» становить 128, а кількість одночасно підтримуваних незалежних АС - до 64.

Формат Dolby Atmos не прив'язаний до конкретного кількості аудіоканалів. Звукова картина формується процесором в реальному часі з «об'єктів» і по «програмі», складеної звукорежисером фільму. При цьому процесор враховує точне розташування акустичних систем, їх тип і кількість - все це заздалегідь прописується в настройках при калібрування кожного конкретного залу. Правда, як такий підхід реалізувати в домашньому кінотеатрі, поки не зовсім зрозуміло.

Професіонали та любителі

Слідом за появою в комерційних кінозалах обидва формати тривимірного звуку почали завоювання домашнього ринку. Auro-3D стартував трохи раніше, кілька виробників домашньої електроніки представили перші процесори і ресивер з підтримкою формату ще на початку 2014 року. Dolby Laboratories не змусила себе довго чекати, і в середині вересня минулого року представила вельми доступні рішення на базі недорогих ресиверів. Крім того, в на початку 2015 року ще один великий гравець, американська компанія DTS, анонсувала свій формат тривимірного звучання - DTS: X (про який відомо поки тільки те, що він, як і Dolby Atmos, є об'єкт-но-орієнтованим і буде підтриманий багатьма виробниками побутової електроніки).

Тим часом, комерційне і домашнє кіно в деяких аспектах мають серйозні відмінності. Бобіни з кіноплівкою пішли в далеке минуле, і в кінопрокаті в даний час практично повсюдно використовуються цифрові копії фільмів. Саундтрек до фільму «виходить» з сервера у вигляді потоку цифрового аудіо з високим бітрейтом і практично без стиснення. Сервери, на яких зберігаються фільми, можуть передавати до 16 цифрових каналів таких даних паралельно.

Найпопулярніший носій для домашнього кіно - Blu-ray диск. Як правило, він містить саундтрек, записаний в одному з двох найпопулярніших форматів - DTS HD Master Audio або Dolby True HD. Зустрічаються і диски, записані з використанням старих кодеків DTS і Dolby Digital зі звуком 2.1 (ліво-право і LFE). Якщо доріжка до фільму спочатку була записана в студії у форматі 5.1 або 7.1, перенести її на диск досить просто, відмінність лише в додатковій компресії даних, пов'язаної з обмеженою ємністю цифрового носія. А як же будуть адаптуватися нові формати Auro-3D і Dolby Atmos при перенесенні їх з професійного кіно в домашній кінотеатр?

Шлях додому

Для Auro-3D перенесення буде практично «безшовним». Якщо фільм спочатку записаний в студії в форматі 13.1 або 11.1, рівно з такою ж кількістю каналів він і буде переноситися на диски Blu-ray. Для забезпечення сумісності в Auro-3D використовується спеціальний алгоритм, який вміє «дописувати» верхні канали в кодек DTS HD MA, офіційно підтримує максимум 7.1 каналів - наприклад, в лівий канал инкапсулируется інформація для верхнього лівого каналу, в центральний - для верхнього центрального і т . д. Якщо в ресівері або процесорі є підтримка декодування кодека Auro-3D, то він «вийме» вкладену інформацію і подасть її на відповідні канали. Якщо немає - просто декодує дані як звичайну доріжку 7.1, пропустивши «зайву» інформацію. Таким чином, диск з фільмом у форматі Auro-3D в будь-якому випадку буде коректно прочитаний будь-яким сучасним плеєром і розпізнаний будь-яким з процесорів або ресиверів, що підтримують DTS HD MA. А якщо процесор або ресівер володіє вбудованим декодером Auro-3D, то на виході можна отримати саундтрек з 9.1, 11.1 або навіть 13.1 каналів. Існує і можливість «апміксінга» (upmixing) - процесор, що вміє працювати з Auro-3D, може перерахувати навіть звичайну двоканальну стереозапись, скажімо, в 13.1.

У Auro-3D використовується тришарове розташування акустичних систем і більш традиційний підхід з багатоканальної записом звуку. Це забезпечує відмінну зворотну сумісність стандарту з поточними форматами і переносимість на домашні системи.

Ситуація з Dolby Atmos в домашньому кінотеатрі набагато складніша: процесор в реальному часі обраховує досить великий потік даних і видає звук на відповідні акустичні канали (з урахуванням того, скільки їх в конкретній інсталяції). На поточний момент специфікаціями Dolby Atmos для домашнього застосування пропонується використовувати конфігурації АС від 5.1.2 до 7.1.4, де перша цифра - це кількість «звичайних» каналів: лівий-центр-правий-бічні-тили, друга - це канал низькочастотних ефектів, а третя - так звані «верхні» канали (overhead). При цьому єдиний процесор для комерційного застосування (Dolby CP850) коштує понад мільйон рублів, а вартість домашніх ресиверів з підтримкою Atmos починається всього від 30-40 тисяч. Проте навіть для найбільш доступних за ціною домашніх ресиверів заявлені і декодування, і підтримка «апміксінга», хоча як саме це зроблено, не зовсім зрозуміло.

Ще один не дуже ясний момент полягає в тому, що для правильного обрахунку звукового поля необхідно знати точне місце розташування всіх акустичних систем. У комерційному кінотеатрі це питання вирішується калібруванням апаратури, а ось в домашніх ресіверах, наскільки відомо, такої можливості не передбачено. Як в такому випадку вирішується питання про отримання будинку повноцінного звучання Atmos «як в кіно», поки неясно. Правда, формат поки що не знайшов остаточні риси. Кілька виробників процесорів преміум-класу навіть відклали випуск оновлень з підтримкою Dolby Atmos через зміни в алгоритмі обробки сигналу, що вносяться, за їхніми словами, розробниками Dolby. Так що можна припустити, що в оновленні Dolby може внести корективи в процес обробки звуку та / або калібрування системи під конкретне розташування акустичних систем.

питання сумісності

Оскільки Auro-3D використовує традиційний метод поканального відомості, а Dolby і DTS - об'єктно-орієнтована монтаж звуку, переконвертувати один формат в інший неможливо. Крім того, побудувати домашній кінотеатр, вміє правильно працювати з усіма форматами, теж непросто. Проблема сумісності полягає в різних вимогах до установки акустичних систем. В Dolby Atmos використовується два «шару» акустики, а в Auro-3D - три. Можна було б припустити, що саундтрек Dolby Atmos може бути відтворений через частину АС для програвання Auro-3D, але навряд чи це буде коректно. Вимоги для розміщення динаміків досить жорсткі у обох форматів, а з огляду на чутливість до точному позиціонуванню для отримання плавних переходів, це може стати проблемою для проектувальників і інсталяторів домашніх кінотеатрів (інформації по розташуванню акустики DTS: X поки немає).

перспективи

Незважаючи на всі неясності опису Dolby Atmos, потрібно визнати, що цей формат має більший потенціал, ніж Auro-3D. По-перше, об'єктно-орієнтований підхід до запису однозначно більш перспективний, ніж традиційний поканально. По-друге, підтримка Dolby Atmos в масових моделях AV-ресиверів таких фірм, як Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon, доступна «в базі», в той час як ліцензію на Auro3D доведеться купувати як опциональное програмне оновлення за $ 199, що відчутно для бюджетних моделей.

У більш дорогому сегменті процесорів для побудови домашніх кінозалів про підтримку всіх форматів 3D Audio заявили і такі виробники, як Trinnov Audio і Datasat Digital, що працюють в тому числі і на комерційному кіноринку. Їх досвід може дуже благотворно позначитися на реалізації Dolby Atmos для домашнього кінотеатру: наприклад, Trinnov для калібрування своїх процесорів використовує унікальний тривимірний мікрофон, що дозволяє точно визначити місце кожної АС в просторі і застосовувати ці дані для додаткової корекції звукового поля.

Редакція дякує журнал за допомогу в підготовці статті.

Стаття «Занурення в звук» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №5, травень 2015 ).