ас3 формат звука что это
Dolby Atmos в вопросах и ответах — что это за формат звука? Полный гид по стандарту для домашнего кино
Вопросы и ответы – всё, что вы хотели знать про Dolby Atmos
Dolby Atmos в вопросах и ответах — что это за формат звука? Полный гид по стандарту для домашнего кино
Вопросы и ответы – всё, что вы хотели знать про Dolby Atmos
Трехмерный объектно-ориентированный формат саундтреков Dolby Atmos – звучит загадочно и пугает своей сложностью. Разработанный изначально для коммерческих кинозалов, новый стандарт активно внедряется в домашний кинотеатр. Так ли сложно обеспечить поддержку Dolby Atmos у себя дома? И что это даст в итоге? Давайте разбираться.
1. Что было до Dolby Atmos?
До внедрения в коммерческий кинопрокат действительно трехмерного изображения полностью погрузить зрителя в происходящее на экране можно через другой канал поступления информации – слух. Для этого разрабатываются различные форматы окружающего звучания, в которых готовятся саундтреки к фильмам. Бурное развитие эти технологии получили в 80-х годах прошлого века с разработкой матричных алгоритмов кодировки звуковых дорожек. До этого момента для коммерческих кинозалов базовым вариантом было стереофоническое сопровождение фильмов. Новая технология использовала те же два канала для записи саундтрека, но в стереофоническую дорожку подмешивалась информация дополнительных звуковых каналов – центрального и двух тыловых. Ещё один канал – низкочастотных эффектов, выделялся обычной фильтрацией основных каналов. В бытовой сфере этот формат получил название Dolby ProLogic. Поскольку процесс кодирования и декодирования был чисто аналоговым, этот формат не мог обеспечить удовлетворительное разделение каналов. При этом, он позволял без проблем использовать обычный стереофонический тракт, что существенно облегчало его распространение.
В конце 90-х годов на сцену выходят полностью дискретные цифровые форматы Dolby Digital и DTS, предлагающие шесть (позже – восемь) независимых каналов, что позволило реализовать системы окружающего звучания в конфигурациях 5.1 и 7.1. Именно в этих форматах записывались саундтреки на дисках DVD. С переходом на видео высокого разрешения Full HD и с появлением дисков Blu-ray компании Dolby и DTS предложили для саундтреков новые многоканальные форматы с компрессией без потерь (lossless) – Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. Формат Dolby TrueHD реализует до восьми аудиоканалов с параметрами вплоть до 24 бит/192 кГц. При этом битрейт результирующего цифрового потока может достигать 18 Мбит/сек. Конкурирующий формат DTS-HD Master Audio предлагает также до восьми аудиоканалов с параметрами вплоть до 24 бит/96 кГц (при кодировании шести каналов – до 24 бит/192 кГц), но традиционно допускает использование более высокого битрейта, который может достигать 24,5 Мбит/с. При этом, оба формата обеспечивают обратную совместимость с Dolby Digital и DTS – если ваш плеер или AV-ресивер не поддерживают lossless-форматы, то они могут использовать так называемое «ядро» дорожки, получая Dolby Digital или DTS со стандартными для них битрейтами 640 кбит/сек или 1,5 Мбит/сек.
2. Что такое Atmos?
Atmos это разработанная компанией Dolby технология формирования объектно-ориентированного трехмерного саунда, которая существенно отличается от алгоритмов матричного и поканального кодирования/декодирования. В данном случае звуковая информация не только фиксируется по разным каналам, но и сопровождается метаданными о положении виртуальных источников звука в пространстве. Каждый такой объект характеризуется трехмерными координатами с изменениями во времени, что позволяет получить в кинозале однородную звуковую среду с высочайшей детализацией. Стандарт Атмос поддерживает до 128 подобных объектов, накладываемых на фоновые шумы, которые кодируются обычным образом поканально.
Для реализации Dolby Atmos в вашем домашнем кинозале, кроме замены AV-ресивера или процессора на модель, поддерживающую новые форматы саундтреков, придется существенно модернизировать систему окружающего звучания. Чтобы получить действительно трехмерную звуковую картину необходимо к обычной конфигурации окружающего звучания добавить несколько потолочных звуковых каналов, увеличивающих вертикальное разрешение звукового полотна.
3. Сколько нужно каналов в системе окружающего звучания для реализации Dolby Atmos?
Адаптированный для домашних кинозалов вариант формата Dolby Atmos допускает максимальную конфигурацию системы окружающего звучания 24.1.10 (24 акустические системы, окружающие зрительские места, один или несколько сабвуферов и 10 потолочных колонок). В реальных инсталляциях чаще всего встречаются конфигурации от 5.1.2 до 9.1.4. И здесь нужно обращать внимание на реализацию декодера Dolby Atmos в вашем AV-ресивере или процессоре. Если вы не исключаете возможности наращивания системы окружающего звучания в будущем, то лучше, чтобы ресивер или процессор был оборудован многоканальным выходом с предусилителя с максимально возможным числом каналов. У массовых моделей обычно это либо 7.2.4, либо 9.2.4. При этом, количество усилителей в ресивере может быть меньше. При необходимости вам останется лишь добавить необходимое количество колонок и внешний усилитель мощности с нужным числом каналов.
4. Какие алгоритмы сжатия звука использует Dolby Atmos? С потерями или без?
При кодировании многоканального саундтрека в бытовом варианте Dolby Atmos на транспортном уровне (для записи на диск Blu-ray и UltraHD Blu-ray, сетевого стриминга или телевизионного вещания) используется поканальный формат Dolby TrueHD, который применяет алгоритмы сжатия аудио без потерь (lossless) и обеспечивает, таким образом, максимально возможное качество звучания.
5. Нужно ли менять компоненты системы домашнего кинотеатра для реализации Dolby Atmos?
Реализация трехмерного звука Атмос в вашем кинотеатре потребует модернизации его оснащения. Прежде всего это касается многоканального ресивера или процессора, который занимается декодированием саундтреков – этот компонент должен поддерживать Dolby Atmos. При этом, источнику в системе – проигрывателю Blu-ray или мультимедийному плееру, достаточно уметь выводить «в цифре» по HDMI саундтреки в Dolby TrueHD – никакой специальной поддержки Atmos здесь не требуется.
Но самые существенные изменения затронут систему окружающего звучания. И если существующая конфигурация акустики 5.1 или 7.1 может быть использована с Атмос «как есть», то для «потолочных» каналов придется устанавливать дополнительные колонки и обеспечивать их усилением. Стандарт подразумевает использование двух или четырех верхних колонок, которые монтируются на потолке, либо под потолком, и направляются на зрительские места.
6. Нельзя ли обойтись без монтажа акустики на потолке?
Монтаж и подключение колонок на потолке – довольно сложная, а иногда и невыполнимая в конкретных условиях процедура. Альтернативой может стать применение специальных акустических систем, предназначенных для работы в домашнем кинотеатре Dolby Atmos с отдельным высотным каналом и направленными в потолок излучателями. Кроме того, крупные производители акустики выпускают дополнительные «потолочные» модули для существующих моделей акустических систем. В этом случае идея состоит в использовании отраженных от потолка звуковых волн. При выполнении рекомендаций Dolby такой вариант реализации верхних каналов практически не будет уступать инсталляции с реальной «потолочной» акустикой. Dolby рекомендует, чтобы высота потолка в кинозале была от 2,4 до 4,2 метров. Кроме того, отделка потолка должна хорошо отражать звуковые волны. К счастью, такими свойствами обладают привычные строительные материалы – гипсокартон, штукатурка, дерево твердых пород.
7. Каким образом реализована поддержка Dolby Atmos в саундбарах?
В саундбарах при реализации верхних каналов также используется отражение звуковых волн от потолка. Причем, для саундбара это изначально штатный приём – ещё до появления трехмерных звуковых форматов виртуальное окружающее звучание достигалось за счет отражений звука от стен помещения. В саундбарах, поддерживающих Долби Атмос, часть излучателей направлены вверх, повышая вертикальное разрешение звуковой картины. Наиболее эффективны в создании трехмерного звукового поля так называемые звуковые проекторы – саундбары с несколькими десятками динамиков, каждый из которых управляется отдельным усилителем, а информацию для такого массива излучателей готовит специальный аудиопроцессор. В помещении правильной конфигурации со стенами и потолком, имеющими необходимые отражающие свойства, такому саундбару вполне по силам заменить систему окружающего звучания конфигурации 7.1.2. При этом, саундбар не только намного проще в инсталляции и настройке, а также более органично впишется в жилой интерьер, но и, скорее всего, окажется ощутимо дешевле.
8. У меня в смартфоне есть режим Dolby Atmos. Это что имеется в виду?
Компания Dolby ведет, в том числе, разработки аудиоформатов для портативной техники, ориентированных на использование наушников. Одним из таких форматов стал Dolby Atmos. В реализации для портативных гаджетов верхние каналы, как и каналы окружающего звучания, формируются виртуально за счет специальных DSP-обработок, базирующихся на психоакустических эффектах. Активировав на своем планшете или смартфоне режим Dolby Atmos вы сможете получить трехмерный звук даже при прослушивании обычной стереофонической дорожки.
9. Каким образом сегодня можно получить доступ к фильмам и программам в Dolby Atmos?
Если говорить о домашнем кинотеатре, то начиналось внедрение трехмерного формата Атмос с релизов на дисках UltraHD Blu-ray. И здесь нужно сделать оговорку – строго говоря, жесткой привязки формата саундтрека к типу диска и разрешению видео на нем нет. То есть, технически ничего не мешает записать звуковую дорожку в Dolby Atmos на диск Blu-ray с видео Full HD. Более того, таких релизов немало. Но исторически так сложилось, что появление Dolby Atmos практически совпало с распространением фильмов с разрешением 4K на дисках UltraHD Blu-ray, и именно на этих дисках звуковую дорожку в новом трехмерном формате обнаружить можно чаще всего. Но основным локомотивом в продвижении Dolby Atmos (как и видео UltraHD) стали набирающие популярность стриминговые сервисы. Такие гранды стриминга, как Netflix или Apple TV+ предлагают релизы со звуком Dolby Atmos. Ощутимым толчком в распространении формата станет внедрение сотовых сетей пятого поколения 5G, предлагающих существенно более высокие скорости трансляции цифрового контента.
10. Есть ли альтернативные форматы трехмерного звука и в чем их отличие от Dolby Atmos?
Извечный конкурент Dolby – компания DTS не осталась в стороне при появлении трехмерных стандартов окружающего звучания, предложив формат DTS:X. В основе этой технологии, как и в основе Dolby Atmos, лежат не каналы, а аудиообъекты. Но, в отличие от Dolby Atmos, для DTS:X четко не определяется количество колонок в вашей системе окружающего звучания – декодер DTS:X в ресивере или процессоре оптимально распределит звуковую информацию, исходя из имеющихся в наличии каналов. То есть, в стандарте DTS:X отсутствуют рекомендации по конфигурации акустики окружающего звучания. В DTS считают, что объектно-ориентированные кодеки хороши тем, что не привязаны к определенным конфигурациям колонок. Таким образом, минимальная конфигурация системы окружающего звучания для DTS:X – 2.1. Понятно, что физику победить сложно, и чем более развитая у вас в кинозале система окружающего звучания, тем более выразительную звуковую картину вы получите. Нельзя не вспомнить и третий формат Auro 3D – именно компания Auro Technologies стала родоначальником трехмерных форматов саундтреков, предложив объектно-ориентированный подход построения окружающего звукового поля и использование верхних каналов в системе окружающего звучания.
Что это такое: файл с расширением АС3?
звук на 6 каналов.
AC3 (Dolby Digital)
Как бы не назывались технологии сжатия и хранения многоканального звука, суть у них одна и та же. Так же, как и в файлах MP3, для сжатия многоканального звука в поток Dolby Digital используются достижения психоакустики: отбрасывается та часть аудиоинформации, которую человек не воспринимает вследствие эффектов маскирования. Существенная разница между MP3 и AC3 заключается лишь в том, что в потоке MP3 присутствуют только один (моно) или два (стерео) канала, а в AC3 может присутствовать любое количество каналов вплоть до 5.1. Формат многоканальных файлов WMA можно считать более продвинутым в том смысле, что реализация принципов MP3 и AC3 доведена в WMA до большего совершенства: файлы WMA обеспечивают более высокое качество звучания при меньшем объеме.
Формат AC3 обладает в сравнении с WMA своими практическими преимуществами. Современные многоканальные звуковые карты имеют встроенные аппаратные или программные декодеры Dolby Digital, которые работают под любыми версиями Windows. Кроме того, все аппаратные декодеры многоканальных акустических систем поддерживают Dolby Digital. При использовании аппаратного декодера акустической системы, декодер подключается к цифровому выходу звук
Воспроизведение файлов AC3 (Dolby Digital)
Требования: наличие программного или аппаратного декодера Dolby Digital.
Пример: настройка SB Audigy для воспроизведения AC3 с использованием декодера звуковой карты.
1. Подключаем акустическую систему 5.1 к соответствующим аналоговым выходам звуковой карты.
2. Скачиваем на http://ru.europe.creative.com и устанавливаем самые свежие драйверы.
3. Настраиваем SURROUND MIXER:
4. Запускаем AC3-файл на воспроизведение: щелкаем на его названии (открывается плеер Creative PlayCenter) и наслаждаемся объемным звучанием.
Пример: настройка SB Audigy для воспроизведения AC3 с использованием аппаратного декодера, встроенного в акустическую систему.
1. Подключаем аппаратный декодер акустической системы 5.1 к цифровому выходу звуковой карты, настраиваем декодер на соответствующий входной порт (COAXIAL INPUT или OPTICAL INPUT).
2. Настраиваем SURROUND MIXER:
Что такое аудио кодек AC3 и история его появления?
Что такое аудио кодек AC3, сферы применения алгоритма и история его появления.
Стерео: почему два, а не три или семь?
Давайте для начала немного об истории многоканального звучания.
Самые первые эксперименты со стереозвуком, проводились компанией Bell Lab в 30-е годы, где применялось три канала. Выбор такого числа каналов, по всей видимости, был придуман произвольно — главное, чтобы канал был не один. Люди же смогли услышать первое стерео звучание в 50-х годах и только в кинотеатрах. Разработчики за 20 лет кропотливого труда так и не смогли прийти к единому стандарту, и звуковоспроизводящая аппаратура использовала от 4 до 7 каналов.
На протяжении двух лет в момент распространения стереозвука по домашним слушателям, осталось всего 2 канала. Самым распространенным в то время носитель, не могла вместить в себя больше каналов, и эти ограничения, и закрепили двухканальный стандарт стерео звука, а не предпочтения слушателей. Но, кинематографисты, обладающие всеми технологическими возможностями, не останавливались на достигнутом, продолжая развивать четырехканальную звуковую схему: центральный, левый, правый и тыловой каналы — это тот необходимый минимум, для более реалистичного звукового поля.
Схема эта закрепилась в 80-х годах у гигантов киноиндустрии в формате «Dolby Stereo» для кинолент 35мм. Формат «Dolby Stereo» четырех канальная звуковая информация записывается всего на две оптические дорожки, а в момент воспроизведения при помощи специального звукового процессора декодируется. Хочется отметить, что помимо этой звуковой системы имеется еще несколько довольно конкурентных форматов, но в основном все бытовые носители используют схему «Dolby».
При конвертации записи с применением «Dolby Stereo» фильмов в видеоформаты, информация четырех каналов преобразуется в два. В первой половине 80-х годов, система «Dolby Surround» позволила в домашних условиях декодировать эту информацию — в двухканальном стереозвучании была пробита брешь.
Logo Dolby Surround.
Аудиовизуальные системы с высоким звуковым полем и реализмом звучания, получили название
Домашнего Театра, оснащены «Dolby Surround».
Системы бытового использования были в основном с декодером «Dolby Surround», а немного позднее «Dolby Surround Pro Logic», позволили конечно намного эффективнее воспроизводить звук сопровождая кинофильм, но уровень кинотеатров оставался на более высшем уровне.
Во- первых это из-за того, что четыре канала, на носителях, могут существовать только в свернутом виде. В связи с сжатием из 4 в 2 звуковые каналы, сильно связаны между друг другом, из-за этого и происходят взаимные утечки. Помимо всего, канал тыла пришлось очень сильно ограничить и по частотному диапазону. Решение было осуществимо только при создании совершенно новой цифровой системы с совершенно независимыми звуковыми каналами.
Решение проблемы с системой «Dolby Labs».
Немного вкратце о сути самой проблемы.
Звуковое кодирование в цифру, применяемое в формате «Compact Disc» (импульсно-кодовая модуляция 16-бит), позволяла получить диапазон динамики в 96 Дб. Достигается это для каждого канала выбором 16-битовых слов с частотой 44,1 кГц для передачи или хранения с суммированием звуковых данных.
Если число каналов достигает больше двух, очень сильно вырастает объем информации и при уже созданных технологиях, записать или передать информацию без потерь просто невозможно. В связи с этим в первую очередь нужно было придумать эффективный алгоритм кодирования цифрового звука, максимально уменьшая или сжимая (лучше и то, и другое) потоки информации, оставляя незатронутым при этом исходное качество звучания. Работающие системы по этому алгоритму, получили название «перцептуальных» (термин «перцептуальный» в нашем случае нужно понимать как «основанный на особенностях слухового восприятия у человека»).
Самый первый вариант системы, получила название «Dolby АС-1», была разработана в 1985 году для использования в цифровом спутниковом радиовещании (DBS) крупной Австралийской корпорации радиовещания. Конечно благодаря невысокой цене декодера, «АС-1» была примененина в различных сервисных функциях DBS, таких как «система кабельного радиовещания» и спутниковых сетях связи. Скорость передачи информационных данных составила 220-325 кБ/с на канал и от самой системы. Информация потока данных обладает не в абсолютным уровнем аудио сигнала, а всего на всего его изменением от выборки к выборке — называемая ADM (Адаптивная Дельта Модуляция).
Далее появилась «Dolby АС-2»: в который был улучшен алгоритм цифрового кодирования. «АС-2» нужна для профессионального использования и применения в момент передачи данных между звукозаписывающими студиями в режиме реального времени. Dolby АС-2 является также и сердцем системы «Dolby DSTL», которая используется между радиостанциями для связи. Скорость передаваемых данных составляет 128-192 кБ/с на аудиоканал.
Nретья по счету система Dolby АС-3.
Сам по себе алгоритм «АС-3» отлично воспринимается психоакустическим восприятием звука человеком. Звуковой спектр сигнала каждого канала делится на несколько более узких полос частоты с разной шириной. Полосы оптимизированы по ширине, учитывая различные чувствительности человеческого уха к звучанию на разной частоте. Учитывая это и также с спектральный состав с динамическим диапазоном фонограммы и данные между полосами распределяются.
Так сказать в процессоре АС-3 зашита модель восприятия звука человеком позволяя проц. АС-3 изменять избирательность частоты (насколько позволяет временное разрешение) и объема данных, используемых для описания звукового сигнала в каждой полосе, по субъективным ощущениям достаточно для сведения под ноль маскирования шума. Если шум квантования в сигнале не способен сам по себе замаскироваться, то он обладает большим битовым числом (БИТ) т.е. – это позволяет уменьшать или совсем устранять шумы квантования, сохраняя тем самым качество звучания оригинальным. Следовательно, система «Dolby АС-3» представляет собой по существу одну и N-го числа разновидностей систем «селективного шумоподавления (СШ)» (СШ заключается в различных обработках сигнала в разных полосах частоты. Более известные системы селективного шумоподавления это «Dolby С» и «Dolby S»).
Точно таким же образом распределение данных происходит и между каналами: информационный объем для каждого канала различается. Алгоритм построен так, что, чем больше выделяется количество данных для кодирования каналов, где в реальности звук более насыщен, маскируя шум в других каналом сильным звуком в одном канале. Простыми словами «АС-3», чтобы сократить объем данных несущественную информацию просто отбрасывает или элементы звука, которые ухо человека не распознает. Для каждого канала, зависимость объема передаваемой информации и характерных черт сигнала составляет важнейшую отличительную черту алгоритма «АС-3» от конкурирующих алгоритмов, таких как «Zeta», «ATRAC» и пр…).
Использование системы «Dolby АС-3» в кинематографе
Dolby Digital AC3
Применение систем с использованием алгоритма АС-3, можно практически во всех сферах, где необходимо воспроизвести, записать или передать цифровую информацию. Первостепенно алгоритм АС-3 был использован в кинематографе. Данный алгоритм сейчас позволяет получать цифровое многоканальное звучание с 35-мм кинолент. Для аналоговых дорожек с целью их сохранения, было решено на самой ленте, поместить оптическую цифровую дорожку нового образца, промеж перфорационных отверстий, позволяя тем самым пользоваться кинолентой совершенно в любых кинотеатрах, вне зависимости от оснащения кинотеатра аппаратурой с декодером АС-3.
«Dolby Stereo Digital» — это звуковой формат, который построен на кодировке «АС-3» и дебютироввший в кинематографии в июне 1992 г. В период с 1992 по 1995, в 27 странах мира, около 600 кинотеатров и более 50 фильмов, обзавелись оборудованием для считывания информации с цифровых дорожек. Обладая несколькими звуковыми дорожками (аналоговой и цифровой), позволяет экономить при тиражировании и не требуют больших затрат, а применяться могут в любых кинотеатрах. Немаловажно то, что цифровые дорожки в формате АС-3 очень износостойкие.
Ошеломляющий успех и применение кино формата «Dolby Stereo Digital» стало отрывной точкой и толчком, для разработки форматов бытового применения, основанных тем самым на алгоритме «АС-3».
Система «АС-3» и домашний кинотеатр (5.1)
Версия «Dolby Stereo Digital» в быту, базирующаяся на «АС-3», стала называться «Dolby Surround Digital». Бытовой формат, как и кинематографический, обеспечивает получение сигналов громкоговорителей во фронтальной плоскости для центрального, правого, левого и нескольких тыловых каналов (по желанию можно еще использовать и низкочастотную колонку «сабвуфер»), эта схема проще говоря 5.1.
В сравнении с «Dolby Surround Pro Logic», в момент применения, канал тыла по частоте ограничен, работая в режиме моно (обычно применяются два громкоговорителя), «Dolby Surround Digital» обладает несколькими независимыми тыловыми каналами с одинаковым частотным диапазоном как и фронтальные каналы.