15.1
Zvukové systémy v kině
Dle svých přístupů se dělí na:
- kanálově orientované systémy – hlavní zvuky, dialogy a efektové zvuky jsou vázané na příslušnost k jednotlivým kanálům,
- objektově orientované systémy – zvuky jsou vázány na objekty, jejichž reálné umístění v prostoru umožňuje reproduktorová síť.
15.1.1
Kanálově orientované systémy
V následujících podkapitolách budou představeny jednotlivé druhy reproduktorových systémů v kinematografii. Většina z nich je vázaná na zvukový signál získaný prosvětlením jedné z optických zvukových stop umístěných na filmovém páse (viz obr. 114).
Obr. 114. Druhy optických zvukových formátů na 35mm filmové kopii
Poznámka
Zvukové systémy firem Dolby, DTS (Digital Theatre Sound) a SDDS (Sony Dynamic Digital Sound) jsou vzájemně konkurenční. V analogové promítací technice vyžadují jednotlivé zvukové stopy ke své reprodukci příslušnou čtecí hlavu prosvětlující zvukovou stopu, a také vlastní zvukový procesor provádějící dekódování snímaného elektrického signálu do podoby zvukových signálů.
Zajímavost
Zvukové systémy představené v následujících kapitolách se mohou lišit také reproduktorovou konfigurací. Například zvuk ve formátu SDDS proto není možné reprodukovat na reproduktorové soustavě Dolby konfigurace, neboť v té chybí dva reproduktory pro středoboční kanály.
Poznámka
V rámci jednotlivých zvukových formátů se často liší i pořadí uložení jednotlivých kanálů v digitálních souborech. Každá z firem stanovila své vlastní standardy, podle kterých se zvukové kanály označuj a ukládají, viz tabulku 4.
Standard | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
SMPTE a ITU (doporučení Dolby) | Left Front | Right Front | Center | LFE | Left Surround | Right Surround | (Left Stereo) | (Right Stereo) |
preferováno filmovými institucemi | Left Front | Center | Right Front | Left Surround | Right Surround | LFE | (Left Stereo) | (Right Stereo) |
Standard DTS | Left Front | Right Front | Left Surround | Right Surround | Center | LFE | (Left Stereo) | (Right Stereo) |
Standard SDDS | Left Front | Left Center | Center | Right Center | Right Front | LFE | (Left Stereo) | (Right Stereo) |
Poznámka
Kanál LFE (Low Frequency Effect) obsahuje efektovou složku zvuku ve velmi nízkých kmitočtech (do desítek Hz). Subwoofer je reproduktor, který je určen pro preprodukci nízkých kmitočtů, zpravidla 20–100 Hz, viz kapitolu 12. Subwoofer kromě zvuků kanálu LFE přehrává také všechny nízké kmitočty z ostatních kanálů. Tyto kmitočty jsou subwooferu přiřazeny frekvenční výhybkou.
Jedná se o čtyřkanálový (viz obr. 116) zvukový systém (prvně použitý v roce 1976) vypočítávaný z analogové zvukové stopy. Levý a pravý kanál je reprodukován přímo. Střední kanál pro dialogy je vytvořen vzájemným součtem těchto kanálů. Efektový kanál je tvořen vzájemným odečtením kanálů, jeho zpožděním o 20 ms, aplikováním pásmového filtru a aplikací protišumových korekcí, viz obr. 115.
Obr. 115. Způsob maticování v systému Dolby Stereo
Obr. 116. Reproduktorová konfigurace Dolby Stereo
Zajímavost
Tento kanál byl v průběhu kódování přičten do dvoukanálové zvukové stopy, přičemž do jednoho kanálu byl signál fázově posunut o −90° a do druhého o +90° (fázový rozdíl je vysvětlen v kapitole 1.2). Při možné monofonní reprodukci jsou tedy tyto kanály vzájemně posunuty o 180° a vzájemně se odečtou.
15.1.1.2
Dolby Stereo SR
Verze SR (Spectral Recording) představená roku 1986 přináší novější zařízení pro potlačení šumu. Je využívána reprodukce nízkých kmitočtů distribuovaných v samostatném kanálu LFE, označuje se tedy 4.1 (viz obr. 117). Celková kvalita reprodukce je srovnatelná se záznamem na disku CD.
Obr. 117. Reproduktorová konfigurace Dolby Stereo SR
Digitální zvukový záznam využívající kompresní algoritmus Dolby AC-3. Obsahuje celkem 6 zvukových kanálů (5.1). Záznam je umístěn v prostoru mezi perforačními otvory po jedné straně filmového pásu. Na jedno filmové políčko připadají tedy 4 samostatné dílčí kódy. Ty mají tvar dvojdimenzionálního binárního kódu, který má ve svém středu umístěné logo firmy Dolby. Je v něm zakódováno až 6 zvukových kanálů s bitovou rychlostí 320 kbit/s pro každý kanál.
Oproti analogové zvukové stopě (Dolby Stereo, viz kapitolu 15.1.1.1) vykazuje menší zkreslení a méně přeslechů mezi jednotlivými kanály. Velkou nevýhodou je časté poničení zvukové stopy v důsledku protržení hrází mezi perforačními otvory. V těchto místech je film nejvíce namáhán a dochází zde k nejčastějším poškozením. Z těchto důvodů je současně s digitální zvukovou stopou snímána i ta analogová. Zvukový procesor v čase porovnává kvalitu zvukového záznamu a v případě snížení kvality digitálního záznamu automaticky reprodukuje ten analogový.
Reproduktorové konfiguraci Dolby Digital (viz obr. 118) odpovídá reproduktorová konfigurace šestikanálového zvuku (5.1) v digitální kinematografii.
Obr. 118. Reproduktorová konfigurace Dolby Digital
15.1.1.4
Dolby Digital Surround Ex
Verze Surround Ex (Extended) nabízí rozšíření efektových kanálů o zadní, a to buď o jeden (6.1) nebo dva (7.1, viz obr. 119) zvukové kanály. Reproduktorové konfiguraci Dolby Digital Surround Ex odpovídá reproduktorová konfigurace osmikanálového zvuku (7.1) v digitální kinematografii.
Obr. 119. Reproduktorová konfigurace Dolby Digital Surround Ex (7.1)
Jedná se o šestikanálový zvukový systém (5.1), viz obr. 120. Celkový maximální bitový tok je 1,5 Mbit/s. Data zvukového záznamu se nachází na externím CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory). Synchronizace obrazu se zvukem je řízena automaticky podle časové značky (tzv. timecode). Ta je umístěna v úzkém prostoru mezi analogovou optickou zvukovou stopou a obrazovou částí filmového políčka. V případě nečitelnosti časové značky se podobně jako v Dolby Digital (viz kapitolu 15.1.1.3) využívá čtení analogové optické zvukové stopy. Tento systém se nazývá DTS Stereo a je plně kompatibilní se systémem Dolby Stereo (viz kapitolu 15.1.1.1).
Obr. 120. Reproduktorová konfigurace DTS
Zvukový formát firmy Sony nabízí celkem 8 zvukových kanálů (7.1) při odlišné reproduktorové konfiguraci oproti firmám Dolby a DTS (viz obr. 121). Prakticky se jedná o rozšíření reproduktorové soustavy 5.1 o středolevý a středopravý zvukový kanál, což zvyšuje přesnost lokalizace zdroje zvuku ve scéně. Zvukový záznam je umístěn vždy na obou krajích filmového pásu. Na každé straně je stejný záznam, avšak vzájemně posunutý o 17 filmových políček. Na krajích filmu bývá filmový pás nejčastěji poškozen, proto je zvuková stopa tímto způsobem zálohována. Celková přenosová rychlost dosahuje 2,2 Mbit/s.
Obr. 121. Reproduktorová konfigurace SDDS
15.1.1.7
Dolby Stereo 70 mm Six Track
Filmová kopie šíře 70 mm (Todd-AO) je zpravidla opatřena magnetickou zvukovou stopou. Ta je umístěna po obou stranách filmového pásu (viz obr. 122). Obsahuje celkem 6 zvukových kanálů (5.1). Reproduktorová konfigurace využívá podobně jako formát SSDS (viz kapitolu 15.1.1.6) středolevého a středopravého reproduktoru. Umístění jednotlivých kanálů je znázorněno na obr. 123.
Obr. 122. Filmový pás šíře 70 mm s magnetickou zvukovou stopou
Obr. 123. Reproduktorová konfigurace Dolby Stereo 70 mm Six Track
15.1.1.8
Barco Auro
Barco Auro je zvukový systém využívající se v digitální kinematografii. Jde o systém prostorového digitálního zvuku využívající koncepci slyšení člověka ve volném prostoru. Ten je rozdělen do tří vrstev, ve kterých se nacházejí jednotlivé reproduktory. Toto rozložení zvukových kanálů nabízí 12kanálový zvuk (11.1). Zvukový procesor od firmy Barco také umožňuje vytvořit při přehrávání klasických zvukových formátů 5.1 a 7.1 zvukovou iluzi, která se blíží poslechu plnohodnotného zvukového mixu Auro (tím však dochází k zásahům a zkreslením původního uměleckého díla).
15.1.2
Objektově orientované systémy
Uplatňují se v digitální kinematografii. Využívají rozšířeného prostorového vjemu z reprodukovaného zvuku (tzv. 3D zvuk) koncepční změnou přístupu ke zvuku. Reprodukce zvuků ve scéně již není vázána na zvukové kanály, ale na objekty, kterými lze v prostoru a v čase volně pohybovat. Velikost a poloha objektu koresponduje s velikostí a polohou skutečného zdroje zvuku ve scéně. Kinosál je ozvučen reproduktorovou sítí s rozlišením daným počtem kanálů. Zvukové rozlišení se liší mezi systémy ve všech třech směrech. Některé ze systémů preferují vyšší rozlišení v oblasti promítací plochy, jiné kladou důraz na vyšší rozlišitelnost v prostoru. Objekty jsou tedy při jejich pohybu v čase produkovány různými reproduktory, čímž může posluchač vnímat jejich pohyb v prostoru.
Při zvukové mixáži zvuku digitálního filmu pro účely jeho distribuce DCP se kromě zvukových objektových formátů vyrábí také zvukové mixáže pro 5.1, případně 7.1 reproduktorovou konfiguraci, aby bylo umožněno přehrávání zvuku i kinům, která systémem nedisponují.
Objektově orientované systémy se pojí s označením NGA (Next Generation Audio). V rámci NGA systému je vytvořena jedna mixáž zvuku pro dané dílo a tato je distribuována ke koncovým uživatelům. Při přehrávání dochází zvukovým procesorem k samočinnému umístění jednotlivých objektů do prostoru reproduktorové konfigurace, kterou poslechové místo disponuje.
Příklady 3D zvukových technologií:
- Dolby Atmos – zvukový systém kódující 128 zvukových kanálu až pro 64 reproduktorů. Většina z nich je umístěna na stropě a po obvodu místnosti. Nejvyšší konfigurace se uplatňuje nejefektivněji ve velkých kinosálech. Pro ty menší jsou k dispozici levnější konfigurace s nižším počtem reproduktorů. Kromě objektů jsou reprodukovány také zvuky utvářející pozadí dané zvukové kompozice.
- DTS:X – každému reproduktoru je určena jeho vzdálenost od diváků v polárních souřadnicích. Zvukový procesor je pak zodpovědný za dynamické vykreslování zvukového výstupu v závislosti na počtu a poloze dostupných reproduktorů. Reproduktorová konfigurace není stanovena. Instalace systému a výběr počtu reproduktorů zohledňuje vlastnosti poslechových prostor (viz kapitolu 10). Tento systém tedy může využívat reproduktorovou konfiguraci Dolby Atmos (s využitím zvukového procesoru schopného dekódování obou formátů). Systém také umožňuje individuální nastavení hlasitosti dialogů a oproti Dolby Atmos je výrazně otevřenější.
Zajímavost
Z kapitoly 15 plyne, že ke každému reproduktoru náleží vlastní výkonový zesilovač. To platí i u objektově orientovaných zvukových systémů. V nejvyšší konfiguraci Dolby Atmos je tedy v promítací kabině 64 výkonových zesilovačů pro jeden sál vybavený tímto systémem.
Zajímavost
Nabídka objektově orientovaných systémů cílí i mimo kina. Existuje několik konfigurací určených pro domácí kino. Kromě toho například Dolby Atmos proniká i do hudebního průmyslu jako zvukový formát určený k nahrávání i reprodukci. V roce 2016 byl tento zvukový systém ve své nejvyšší konfiguraci instalován do britského hudebního klubu The Ministry Of Sound. Vytvoření objektů v elektronických hudebních nahrávkách a jejich pohyb prostorem v reálném čase umožňuje speciální zásuvný modul (plug-in) firmy Dolby. DTS:X cílí na zvukové systémy v autech a přenosných zařízeních.









