Электронное
периодическое издание

Методы формирования объемного звучания

Наверное, каждый слышал название Dolby Surround (далее DS). В последнее время появилось много видеопродукции для домашнего просмотра с кодировкой в данной системе. Аппаратура домашнего кинотеатра (hi-end), как правило, приспособлена для декодирования фильмов с применением кодирования звука в упомянутой системе.
В то же время вся аудиопродукция (CD, кассеты), диски и файлы в формате MPEG, радиовещание компонуются в обычном стереоформате. Если Вы владелец аппратуры с декодером DS, то конечно можете слушать обычный стереосигнал, пропущенный через декодер. Но штука в том, что декодер DS, конечно же, подаст сигналы на левый, правый, центральный и задние динамики. Но поскольку исходный сигнал был нематрицированным, то, в целом, звучание получит объем, но образы размажутся в силу того, что сигналы левого и правого каналов перемешаются между собой.
Результат на любителя. Затраты не адекватны в силу того,что вся продукция с маркой Dolby Surround, будь то Digital или просто, лицензирована и, соответственно, дорога. Компания Dolby Laboratories попросту требует выплаты процентов за использование своего патента. Что, вобщем-то, логично, но потребителя это не греет.
Есть ли другие пути? Они известны. Об этом данная статья.

Немного истории

Попытки придать объем обычному 2-канальному стереозвуку с плоской акустической панорамой известны давно. Автор данной статьи еще будучи студентом собрал простенькую схемку, приведеннуюна рис. 1.

Надо сказать,что несмотря на чрезвычайную простоту, схема творит чудеса. Звук как бы "прыгает" из плоскости фронтальных динамиков к слушателю. Прозрачность возрастает. Лучше прослушиваются различные призвуки. Недостаток известен. Разделение каналов падает по понятной причине (см. схему). От этой схемы логичный шаг к следующей, приведенной на рис. 2.

С помощью вычитающего устройства формируется сигнал, несущий информацию об акустических свойствах первичного помещения. Через линию задержки, которая может быть включена для создания дополнительной пространственности, указанный сигнал подается на задние динамики. Обратите внимание, что последние работают в противофазе, что создает эффект дополнительного увеличения стереобазы (объема помещения). Как разновидность данной схемы можно рассмотреть приведенную на рис.3.

От предыдущей она отличается введением переменных фазовращателей (линейных) в цепь задних громкоговорителей, которые позволяют настраивать акустическую сиcтему с учетом особенностей конечного помещения. Все вышеописанные схемы были разработаны еще в 50-е годы.

5-канальный генератор объемного звучания

На рис. 4 приведена блок-схема современного устройства форимированияобъемного звучания. Рассмотрим принцип ее работы.

Стерео сигналы левого и правого каналов поступают параллельно на входы генератора управления локализацией в пространстве и схему автобаланса. Сбалансированные сигналы проходят через схему исключения центрального канала на управляемые напряжением усилители схемы управления локализацией.
Сигналы со схемы автобаланса поступают на суммирующе-вычитающие усилители. Суммарный и разностный сигналы формируют базу для центрального и задних каналов. Сигнал центрального канала поступает на схему исключения центрального канала и на управляемые напряжением усилители управления локализацией. Задние каналы разделяются на два сигнала фильтрами верхних и нижних частот, а также поступают на схему управления локализацией в пространстве.
Генератор управления локализацией предназначен для анализа динамических характеристик музыки, речи или специальных эффектов. В генераторе вычисляются управляющие напряжения для схемы управления локализацией, тем самым формируя звуковое поле. Смысл этого управления - фиксация образов в пространстве при прослушивании музыкальных произведений, исключение динамических эффектов, связанных с тем, что используется не матрицированный сигнал, а обычный стерео или, наоборот, придание образам подвижности для звукового сопровождения фильмов.Но главный интересный эффект описанной схемы: она работает и с сигналом, кодированным алгоритмом Dolby Surround!!! Отличия в полученнной акустической картине может оценить только эксперт.

Пути применения генератора

Рассмотрим такой случай. У потребителя имеется телевизор со встроенной стерео акустической системой. Тогда акустическую схему можно построить в соответствии с рис.5.

Сигнал от источника, например, спутникового ресивера поступает через один SCART-разъем на телевизор, а через другой - на генератор. В данном случае он формирует только сигналы задних динамиков, а центральный канал используется для формирования исходного сигнала для сабвуфера.
Более подробно с различными вариантами приложений генератора можно ознакомиться здесь.

Ю.О.Босько

Литература.
1. Звуковое вещание /А.В.Выходец, П.М.Жмурин, И.Ф.Зорин и др.; под.ред. Ю.А.Ковалгина/: Справочник. - М.: Радио и связь, 1993. - 464 с.
2. SRS Labs, Inc.