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Audio multicanale: tra passato e presente.

Sul retro delle copertine di cd audio,vecchi VHS,film in dvd,lettori e amplificatori ci troviamo diversi simboli che fanno riferimenti a sistemi audio…iniziamo a fare un poi di chiarezza. L’Audio è l’informazione elettronica rappresentante il suono,flusso che scorre all’interno di apparecchiature elettroniche sotto forma di corrente elettrica per essere elaborato.La prima tecnica di riproduzione sviluppata è stata la MONOFONIA,la più semplice e anche quella che offre le prestazioni minori. Nella monofonia è presente un unico flusso informativo acustico destinato ad essere diffuso da un unico diffusore posizionato frontalmente all’ascoltatore. Si trovava nelle amate radio dei nostri cari nonnini 🙂

 

In seguito, al fine di conferire maggiore spazialità al suono rispetto a quella permessa dalla monofonia e quindi maggiore realismo in quanto il suono in natura ha quasi sempre origine da molteplici punti spaziali, nasce una tecnica di riproduzione del suono più complessa, la stereofonia. Nella stereofonia sono presenti due flussi informativi acustici ognuno dei quali destinato ad essere diffuso da un diverso diffusore acustico posizionato frontalmente all’ascoltare, uno sulla sinistra e uno sulla destra, secondo regole prestabilite. L’audio che implementa la stereofonia è chiamato audio stereofonico o anche, più brevemente, audio stereo. Nell’audio stereofonico sono presenti due flussi informativi elettronici rappresentanti i due flussi informativi acustici presenti nella stereofonia.

 

Dopo la stereofonia, prima nel cinema, sempre alla ricerca di migliorie al fine di attrarre un maggior numero di spettatori, poi nella discografia, non altrettanto interessata in quanto tecniche di riproduzione del suono più complesse implicano per gli acquirenti maggiori spese in apparecchiature di riproduzione del suono, nascono nuove tecniche di riproduzione del suono sempre con il fine di conferire al suono maggiore spazialità e quindi maggiore realismo…..Nasce l’audio multicanale. Il primo film a impiegare questa tecnica fu il mitico Star Wars di George Lucas nell’anno 1977

 

DPL2.jpg

Dolby Pro Logic(1987)

 

Il sistema è composto da un amplificatore audio e un processore (integrato o esterno) in grado di decodificare le tracce registrate in Dolby Surround.5 casse di cui il subwoofer opzionale cosi composto:
– 1 canale “Centrale” dedicato ai dialoghi da posizionare al centro dello spettatore
– 2 canali “Stereo” dx e sx
– 2 canali “Surround” monofonici(riproducono il medesimo suono)

Caratteristiche DPL
I diffusori vanno collegati a un decoder/amplificatore in grado di convertire l’audio contenuto nel “software” recante il marchio “Dolby pro logic”.Esso può essere un videogame,un film in dvd,un divx,una trasmissione televisiva..
Perchè si parla di decoder audio?La risposta è che in fase di registrazione/realizzazione viene applicata una particolare tecnologia audio chiamata codifica matriciale in cui 4 canali (dx, sx, c e surround mono) sono miscelati in un semplice segnale stereo.
Il sistema(decoder) elabora ricostruendo i 4 canali originari, con la limitazione di una scarsa risposta in frequenza sui canali surround (100-7000 Hz)ed una minore separazione effettiva fra i segnali distribuiti fra i diversi canali(in termini di Db).

DPL1.jpg   DD.jpg

Dolby Digital AC3 5.1 discrete

 

Il sistema è composto da un amplificatore audio e un DSP integrato in grado di decodificare le informazioni audio digitali presenti su DVD e Videogiochi.5 casse di cui il subwoofer necessario:
– 1 canale “Centrale” dedicato ai dialoghi da posizionare al centro dello spettatore
– 2 canali “Stereo” dx e sx
– 2 canali “Surround” stereofonici dx e sx
La risposta in frequenza è di 3-20000 Hz, cioè l’intero spettro udibile, sia per i canali principali che per quelli di surround, contro i 100-7000 Hz del canale surround del ProLogic

Caratteristiche DD
In fase di registrazione/realizzazione viene usato l’algoritmo di codifica AC-3 DD,essso è definito “lossy”(vedi note sotto), ovvero in cui la codifica audio avviene con perdita di informazioni.Il sistema prende in input segnali audio digitali PCM(48.000 Hz di frequenza di campionamento e 16 bit di risoluzione;per intenderci quello dei CD-AUDIO).Come dice il nome stesso “Digital” indica che l’input che arriva al decoder DSP è in formato digitale,quindi console di gioco,lettori dvd,digitale terrestre vanno collegati all’amplificatore tramite l’uscita audio ottica(fibra) o cavo coax(segnale elettico).

Note:Il “lossy” e il DD in ambiente consumer

Categoria di compressioni che utilizzando metodi di analisi di tipo “psicoacustico”.(MP3 Docet).L’idea è che la risoluzione effettiva con cui l’apparato uditivo umano è in grado di percepire uno o più suoni, varia dinamicamente con il contenuto del segnale (musicale) composto. Un tono perfettamente udibile , può essere completamente “inudibile” se mascherato da un tono vicino, magari di intensità superiore. In tal senso l’algoritmo di compressione leva le informazioni che nn udiamo riducendone lo spazio occupato dall’ informazione originale.

Come tutti i sistemi di codifica “lossy” tanto maggiore è il fattore di compressione, tanto maggiore è la probabilità che il livello di rumore introdotto a causa della perdita di informazioni diventi udibile, causando artefatti di varia natura.Quindi maggiore è il bitrate meglio ci guadagnamo di qualità.
Il Dolby Digital lavora da un minimo di 96 kbps ad un massimo di 640 kbps. Al cinema il Dolby Digital viene utilizzato con appena 320 kbps di banda, poiché stampato nel poco spazio disponibile fra i fori di scorrimento delle pellicole. Generalmente su DVD viene utilizzato un bitrate compreso fra 384 e 448 kbps per i segnali 5.1. Sebbene i decoder in commercio possano lavorare fino a 640 kbps, tale possibilità non è permessa nella codifica Dolby Digital dei DVD-Video, pertanto ad oggi non viene utilizzata. La versione cinematografica del Dolby Digital è quella che negli anni ha subito minori affinamenti, in quanto bloccata su specifiche piuttosto vecchie e su un bitrate ridotto. Molti ritengono che la qualità raggiunta dal Dolby Digital disponibile in ambiente consumer (su DVD) sia ormai palesemente superiore rispetto a quella offerta dalla versione cinematografica. 😉

 

DTS.jpg DTS 5.1 vs DD 5.1

 

Il Digital Theater System (DTS) è un sistema di codifica audio multicanale introdotto al cinema con il film Jurassic Park in diretta concorrenza con il Dolby Digital ed ora diffuso DVD-Video, DVD-Audio, CD e sui nuovi supporti HD DVD e Blu-ray. A differenza del Dolby Digital, che si è diffuso come principale sistema di codifica audio multicanale per i cinema e l’home theater, il DTS pur superiore tecnicamente ha conservato una limitata fetta di mercato, tanto da potersi considerare un sistema “opzionale”, nei moderni sistemi di cinema in casa.

Il bitrate standard è pari a 1536 kbit/s, ovvero 4 volte superiore al bitrate tipicamente utilizzato dal Dolby Digital 5.1. La minore compressione apportata dovrebbe essere alla fonte di una superiore qualità audio, soprattutto nella resa dei dettagli con contenuti musicali molto complessi
I dati nella versione cinematografica, sono memorizzati separatamente su CD, anziché impressi direttamente sulla pellicola(caso del DD). Paradossalmente, a dispetto dei dubbi inizialmente sollevati anche dalla stessa Dolby, con questo impiego separato di CD per la colonna sonora, il DTS al cinema è molto più robusto dello stesso Dolby Digital.

Quest’ ultimo, impresso nella delicata porzione fra i fori di scorrimento della pellicola, tende a rovinarsi molto più rapidamente con l’usura della pellicola stessa: non è infrequente rilevare nelle sale il “salto” della traccia audio digitale Dolby Digital, con conseguente passaggio al backup analogico e, con un certo ritardo, il ritorno al digitale. Mentre è piuttosto difficile che questo avvenga con il DTS, sia per la robustezza dei CD (che non si rovinano se non dopo diversi anni) che del sistema di sincronizzazione. IL DTS ad oggi è meno diffuso del Dolby Digital nelle sale, ma gode di molta popolarità e sono numerosissime le uscite con doppio audio (Dolby/DTS).

Nel prossimo articolo parleremo della psicoacustica e dell’audio virtuale 3D,delle certficazioni audio di qualità THX create dal mitico George Lucas.Ciao amici!!!

                            Rossi Gianluca promoter Intermed2000 s.r.l

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