Эволюция звуковых технологий Dolby

p0r0h

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-080-4

Кодеры/декодеры

Чтобы получить представление о процессах кодинга и декодинга многоканального звука, рассмотрим их на примере Dolby Surround. Основной принцип работы "Dolby Surround" состоит в передаче четырех каналов звука, которые должны прослушиваться одновременно, создавая пространственную звуковую картину. На входе кодера "Dolby Surround" имеются сигналы четырех каналов - Left, Right, Center и Surround, а на выходе два - Left-total и Right-total ("total" подразумевает содержание, помимо левого и правого сигналов, еще и кодированных сигналов Center и Surround). Сигналы каналов "Left" и "Right" передаются на выходы "Left-total" и "Right-total" без изменений, а сигнал "Center" предварительно уменьшается на 3 дБ, затем делится пополам и складывается с сигналами каналов "Left-total" и "Right-total". Сигнал с канала "Surround" тоже ослабляется на 3 дБ, но перед сложением с сигналами "Left-total" и "Right-total" подвергается еще целому ряду преобразований:

Полоса частот ограничивается полосовым фильтром (от 100 Гц до 7 кГц);

Сигнал обрабатывается шумоподавителем (процессором Dolby B-type Noise Reduction);

Сигнал сдвигается по фазе на +90 и -90 градусов так, чтобы его составляющие (для сложения с "Left-total" и "Right-total") оказались в противофазе друг с другом.

Таким образом, в каналах "Left-total" и "Right-total" присутствует сигнал "Center" и компоненты сигнала "Surround", находящиеся в противофазе (звук, соответствующий им, компенсируются в пространстве между акустическими системами). Отсюда звук канала "Surround" получается немного призрачным, плавающим между левой и правой колонками.

Что касается работы декодера "Dolby Surround", то понять принцип его работы можно, рассмотрев блок-схему простейшего из них (пассивного). Центральным блоком в такой схеме декодирования является обыкновенный операционный усилитель.

Входной сигнал "Left-total" проходит на выход без изменений и становится левым каналом. Аналогично и "Right-total". А так как сигналы "Left-total" и "Right-total" содержат часть сигнала центрального канала, то зрители, сидящие по центру, будут ощущать его в полной мере (в отличие от зрителей, сидящих по бокам кинозала). На выходе блока "L-R" присутствует Surround сигнал, который выделяется путем вычитания из "Lt" и "Rt". Затем полученный сигнал проходит через специальный фильтр (7 кГц, нужен для эффективного разделения каналов), акустическую линию задержки (гарантирует, что звук фронтальных каналов достигнет ушей слушателя раньше, чем звук из канала "surround") и дополнительный блок шумоподавления (от проникающих сигналов каналов "L" и "R"). Вдобавок, все перечисленное применяется, исходя из особенностей восприятия звуков человеком, что и позволяет технологии "Dolby Surround" впечатлять своими эффектами многочисленных зрителей.

"Полосатый" звук