خانه / آموزش / مروری بر انواع سیستم‌های صدای فراگیر

مروری بر انواع سیستم‌های صدای فراگیر

به حتم تاکنون نام انواع سیستم های بازتولید صدا همچون مونوفونیک (Monophonic)، استریوفونیک(Stereo phonic)، فراگیر (Surround)  و … را شنیده‌اید(شکل1)، سیستم‌های مونو، استریو وفراگیر، هرسه در یک سطح (افق) صدا را باز پخش می‌کنند. در سیستم مونو فقط دوری و نزدیکی صدا در سطح افق درک می‌شود. در سیستم استریو، علاوه بر دوری و نزدیکی، تصویر مجازی صدا بین دو بلندگوی راست و چپ نیز در همان سطح افق دریافت می‌شود. در سیستم‌های بازتولید صدای فراگیر، تصویر مجازی صدا علاوه بر بلندگوهای راست و چپ از بلندگوهای عقبی نیز دریافت می‌شود. اما در سیستم‌های فراگیر ارتفاعی(Height Surround)  و یا صدای همه‌جانبه (immersive)، بلندگوها در سطوح متفاوت قرار می‌گیرند. و شبیه‌سازی بهتری از واقعیت انجام می‌دهند.(شکل2)(درخصوص صدای همه‌جانبه در شماره های بعدی نشریه خواهیم نوشت).

شکل 1)
شکل 2)

هدف از این مقاله، مقایسة انواع سیستم‌های صدای فراگیر است. به این منظور  در خصوص هر کدام از مفاهیم  THX ، DTS  و Dolby Digital  به اختصار توضیح  خواهیم داد. اصطلاحاتی که به حتم، در ارتباط با سینما یا سینمای خانگی شنیده‌اید.

اغلب افراد، این سه عبارت را در یک سبد   مقایسه قرار می‌دهند. اما وقتی چنین مقایسه‌ای صورت پذیرد، چه اشتباهی رخ خواهد داد؟ شاید چنین جملاتی شنیده باشید که:THX  از DTS  بهتر است. یا Dolby Digital  به اندازه‌ی THX خوب نیست یا سینماهایی که از فرمت DTS  پشتیبانی می‌کنند، تاییدیه THX  را ندارند  اما آنهایی که از فرمت Dolby digital   پشتیبانی می‌کنند، تاییدیه THX  را دارند.«. (شکل3)

شکل 3)

اول از همه این‌که؛ THX  یک فرمت صوتی نیست اما DTS  وDolby Digital   فرمت‌های‌ صوتی هستند. در واقع DTS   و Dolby Digital  روش‌هایی برای کد کردن و دیکد کردنِ دیجیتالیِ صدای فیلم هستند در حالی که THX ، روشی برای کدگذاری صدا نیست بلکه مجموعه‌ای از استانداردهای گواهینامة کیفیت است که شرکت Lucas Film   ارائه می‌کند. این استاندارد برای اطمینان از وفاداری کیفیت صدا و تصویرِ محتوای در حال نمایش در سینما یا سینمای خانگی نسبت به کیفیت خروجی میکس نهاییِ استودیویی ارائه شده‌است که شامل موقعیت بلندگو(speaker position) ، آکوستیک محل نمایش، روشنایی تصویر و موارد دیگر است. سینماها برای دریافت تاییدیةTHX  ، باید استانداردهای آن را تامین کنند و همچنین حق صدور گواهینامه را بصورت سالانه به Lucas film   بپردازند.  اما الزاما این‌طور نیست که مکان‌های نمایشی که  تاییدیة THX  دارند، از آن‌هایی که این تاییدیه را ندارند، بهترند.  یک محل نمایش ممکن است از تجهیزات ویژه‌ای ساخته شده باشد که استانداردهای THX را پوشش دهد یا حتی فراتر از آن رود اما مبلغی را  برای آزمون و دریافت گواهینامه، به شرکت lucas film  نپردازد، در این صورت تاییدیةTHX  را نخواهد داشت.

دالبی دیجیتال و دالبی سراند فرمت‌های کدگذاری صدا هستند که در بسیاری از فیلم‌های سینمایی استفاده می‌شوند و استفاده فراوان از آنها موجب شده است به جای آنکه گفته شود صدای فیلم فراگیر است گفته می‌شود صدای دالبی دارد که به طور قطع اصطلاحی غلط است زیرا ممکن است از فرمت صدای فراگیر دیگری غیر از دالبی در آن فیلم استفاده شده باشد(مانند ریکا که به جای مایع ظرف‌شویی یا کلنکس که به جای دستمال کاغذی اطلاق شده است)  بنابراین برای تعریف فرمت Dolby digital   بهتر است ابتدا به اختصار و بصورت دسته‌بندی شده، برخی از معروف‌ترین فن‌آوری‌های آزمایشگاه دالبی را معرفی کنیم.(شکل4) آزمایشگاه دالبی (Dolby Laboratories )، شرکتی آمریکایی – انگلیسی است که در زمینة کاهش نویز صدا و فشرده‌سازی داده‌ها فعالیت می‌کند و حق استفاده ازفناوری خود را به تولیدکنندگان تجهیزات صدا و تصویر می‌فروشد. برخی از مهم ترین فن‌آوری‌ های آن عبارتند از:

شکل 4)

1) فن‌آوری‌‌های دالبی برای کاهش نویز صدای آنالوگ :

  • Dolby A : سیستم کاهش نویز(حرفه‌ای)  برای نوارها و کاست‌های آنالوگ.
  • Dolby NR / B / C / S  : سیستم کاهش نویز(خانگی) برای نوارها و کاست‌های آنالوگ.
  • Dolby SR (spectral recording): سیستم کاهش نویز صدای چهار کاناله حرفه‌ای که از سال 1986 استفاده شده است، و به افزایش گسترة پویایی صدای آنالوگ در ضبط و انتقال(به میزان 25 دسی بل) منجرشده است.
  • Dolby FM : سیستم کاهش نویز برای رادیو پخش FM
  1. فن‌آوری‌‌های دالبی برای کدگذاری و دیکدینگ صدا:

Dolby Digital  – که با عنوان  AC-3  نیز شناخته می‌شود- فرمت فشرده‌سازی صدا است که تکنیک‌های فشرده‌سازی با اتلاف   (Lossy) استفاده می‌کند و امکان ذخیره و  انتقال صدا با کیفیت بالا را فراهم می‌کند. این فرمت می‌تواند، از تک کانال مونو تا شش کانال مجزای فراگیر (5.1) را به رشته داده بیتی(Bit-Stream)  تبدیل کند. دالبی دیجیتال اولین بار برای سالن‌های سینما ساخته شد و سپس به دیسک‌های لیزری و DVD  گسترش یافت. (شکل5 و 6)

شکل 5)

دالبی دیجیتال با بسیاری از فرمت های پخش، از جمله تلویزیون های دیجیتال آمریکای شمالی  (ATSC)، DVB-T، DBS، تلویزیون کابلی، DTMB ، IPTV، و سرویس های صدای فراگیر رادیویی مطابقت دارد.  در زیر مثالی از کاربرد دالبی دیجیتال در انتقال صدای ماهواره‌ای نشان داده شده است.(شکل7)

شکل 7)

دالبی دیجیتال بخشی از استانداردهای    Blue-ray   و HD   DVD  نیز هست که اکنون دیگر مشتری ندارند. همچنین برای تأمین خروجی صدای فراگیر در اکثر کنسول های بازی هم استفاده می‌شود. بسیاری از رایانه های شخصی نیز از مبدل دالبی دیجیتال در خروجی استفاده می‌کنند.

Dolby Digital Plus که با عنوان E-AC-3  (Enhanced AC-3)  شناخته می‌شود، نیز مانند AC-3  فرمت فشرده‌سازی صدای دیجیتال برای ذخیره‌سازی و انتقال است که تا 8 کانال صوتی فراگیر (7.1)  را پشتیبانی می‌کند.

Dolby TrueHD نیز صدای فراگیر(7.1)  را پشتیبانی می‌کند اما فرمت بدون اتلاف با نرخ بیت بالا(18Mb/s)  است.

 Dolby E : سیستم کدینگ حرفه‌ای برای توزیع صدای فراگیر و چند کاناله به  دو کانال دیجیتال است که در پس تولید، زیرساخت پخش، ضبط صدای فراگیر بر روی دو تراک صوتی در نوارهای ویدیویی معمولی، سرورهای ویدئویی، لینک‌های ارتباطی، سوئیچرها و روترها استفاده می‌شود. سیگنال Dolby E  را مخاطبان در خانه دریافت نمی‌کنند. بلکه در آخرین مرحله از ارسال DTV  به دالبی دیجیتال تبدیل می‌شود.

Dolby stereo : دالبی استریو- که با عنوان دالبی A  نیز شناخته می‌شود- فن‌آوری نوری صدای فراگیر آنالوگ برای چاپ بر روی فیلم های 35 میلیمتری است.

تراک‌های صوتیِ نوری با انکدینگ دالبی استریو بر روی فیلم 35 میلیمتری، فقط شامل کانال‌های چپ و راست برای صدای استریوفونیک نیستند بلکه از طریق سیستم کدینگ ماتریسی، کانال مرکز (Centre)  و  فراگیر (یک کانال تکیِ فراگیر ) نیز با آن ترکیب می‌شوند، بطوری‌که هر چهار کانال
روی دو تراک صوتیِ Left Total و Right Total کد و بر روی فیلم چاپ می‌شوند و سپس در هنگام پخش به چهار کانال دیکد می شوند.(شکل8 و 9)

شکل 8)
شکل 9)

Dolby Surround (دالبی فراگیر) :

دالبی استریو و دالبی سراند در واقع دو روی یک سکه هستند. اساس کار هر دو سیستم مشابه است و هر دو چهار کانال چپ، راست، مرکز و فراگیر را بر روی دو کانال به‌نام های Right total   و Left total  کد می‌کنند، با این تفاوت که دالبی استریو سینمایی است و از سیستم‌های کاهش نویز دالبی A  یا SR  استفاده می‌کند، اما دالبی سراند برای فرمت‌های خانگی است و  در آن از سیستم کاهش نویز استفاده نمی‌شود.

Dolby Pro logic  :

واژة دالبی سراند(Dolby surround)، فن‌آوری‌ کد گذاری ِ ماتریسی تراک‌های صوتی را توصیف می‌کند، در حالی‌که Dolby Pro logic    به فن‌آوری رمزگشایی‌ (دیکد کردن) و پردازش اشاره دارد و می‌تواند سیگنال کد شده به فرمت دالبی سراند را به چهار کانال تشکیل دهندة  آن یعنی چپ، راست، مرکز و فراگیر تفکیک(رمزگشایی) کند.

II  Dolby Pro Logic  :

این فن‌آوری می‌تواند سیگنال استریوی با کیفیت بالا را به پنج کانال جداگانة  چپ جلو، راست جلو، مرکز، چپ عقب و راست عقب تبدیل (upconvert) کند و یا چهار کانال صوتی کد شده به فرمت دالبی سراند را به پنج کانال صدا دیکد کند.

Dolby Pro Logic IIX  :

این فرمت می‌تواند منابع دوکانالة استریو و یا دالبی سراند (شامل چهار کانال صوتی که بر روی دو تراک صدا کد شده‌است)، و یا دالبی دیجیتال 5.1  را به صدای فراگیر 6.1  و یا 7.1 تبدیل کند.

 Dolby Pro Logic IIZ :

این فرمت صدای فراگیر 5.1  یا 7.1  را  با اضافه کردن مولفة  ارتفاع به صدای 7.1 یا 9.1  ارتفاعی (height)  تبدیل می‌کند.

DTS :

مخفف Digital Theater System(نام شرکت آمریکایی)، فن‌آوری‌ صدای فراگیر برای فیلم و ویدئو است که در سال 1993 به‌عنوان رقیب آزمایشگاه دالبی، توسعه پیدا کرد.(شکل10)

شکل 10)

انواع فرمت‌هایی که DTS  را ارائه می‌کنند، عبارتند از:

 DTS Digital Surround :

با پشتیبانی از 6 کانال صدای فراگیر (5.1)  و نرخ بیت 1.5 Mb/s

Digital Master Audio  :

با پشتیبانی از 8 کانال صدای فراگیر(7.1)  با فشرده سازی بدون اتلاف و نرخ بیت     24.5 Mb/s

HD High-Resolution  :

با پشتیبانی از 8 کانال صدا فراگیر(7.1) با فشرده سازی با اتلاف و نرخ بیت 6 Mb/s

SDDS_ (Sony Dynamic Digital Sound):

این فرمت نیز یک فرمت فشرده‌سازی صداست که شرکت سونی آن را ارائه کرده‌است، اما چون کمتر استفاده می‌شود به ذکر نام آن بسنده می‌کنیم.(شکل11)

شکل 11)

 

 

حتما ببینید

انتخاب و عملکرد پردازشگرهای سیگنال صوتی (بخش پنجم)

در بخش پنجم از این مجموعه، پردازشگرهای دینامیک را معرفی می‌کنیم. پردازشگرهای دینامیک  (Dynamics  Processors) …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *