Ontstaansgeschiedenis

Bioscoop systemen

De meerkanaal audio systemen bij de bioscoop worden hier besproken. Op deze pagina kan je ook veel achtergrond informatie terugvinden. Men ging hier direct over van mono geluid naar meerkanaals, want stereo was niet geschikt.

We zitten in de jaren 1990. De mensen hebben hun zwart-wit televisie omgeruild voor een kleurentelevisie, dan hun kleurentelevisie door een exemplaar met stereo-mogelijkheden. Wat kan er nog uitgevonden worden om de commerce draaiende te houden?

Dolby Stereo

Hier is een beetje geschiedenis op z'n plaats. Tot de jaren 1970 wordt de zogenaamde "Academy curve" gebruikt, een audiosysteem met een beperkte bandbreedte zodat ruis en andere storingen onderdrukt konden worden. Dit systeem werd in de jaren 1930 ontworpen en was aan vervanging toe. De eerste film die met modernere audio-paramùeters en een ruisonderdrukking werd opgenomen was "A Clockwork Orange", maar de goede audio-eigenschappen gingen verloren bij het maken van de filmcopies, die de academy curve bleven gebruiken.

Maar vanaf de jaren 1970 is er een kentering, en meer en meer films worden opgenomen met een Dolby ruisonderdrukking die de academy curve moet vervangen. De films zijn eerst nog mono, en de bioscoopuitbaters zien niet het nut in van hun systeem te vervangen. "Gewone stereo" was niet geschikt voor bioscoopzalen, het effekt was niet aangenaam in een grote bioscoopzaal.In bioscoopzalen zitten de L en R luidsprekers redelijk ver uit elkaar en de mensen zitten meestal niet zo optimaal, waardoor de aktie midden in het beeld niet goed klonk. Dialogen waren soms moeilijk verstaanbaar door het tijdsverschil als de mensen niet in het midden van de zaal zaten. Men zal uiteindelijk naar een vier-kanaalssysteem gaan.

Dolby Stereo wordt gebruikt vanaf 1976. Bij Dolby moet je niet noodzakelijk denken aan ruisonderdrukking (dit werd wel gebruikt), maar de Dolby onderneming kon hun ervaring goed gebruiken in het realiseren van een surround systeem.

Er bestonden toen reeds meersporen systemen zoals een magnetische perfotape die synchroon liep met de projector en het geluid multikanaals kon weergeven, maar dit was een veel te complex systeem die niet gebruikt kon worden door de kleinere bioscoopzalen die enkel een projector met optisch geluid bezaten. CinemaScope gebruikte 4 magnetische audiosporen, maar dit systeem was te duur voor kleine bioscopzalen.

De grote bioscoopzalen die reeds over de nodige installaties beschikten voor CinemaScope pasten hun installaties aan om ook Dolby Stereo films te kunnen weergeven. Dit was eigenlijk maar een kleine aanpassing van de projector (vervangen van de detectorlamp en plaatsen van een Dolby decoder). Voor de verdelers was het systeem optimaal want één enkele film kon afgespeeld worden in alle bioscopen (mono, stereo en surround).

Star Wars (1977) was een kaskraker, het het surround geluid speelde een grote rol in de film. Kleine bioscoopzalen zagen zich verplicht hun installaties aan te passen en gingen over van mono naar Dolby Stereo. Dit betekende ook het einde van het magnetisch 4-sporensysteem met aparte perfotape.

Systemen voor huishoudelijk gebruik

Al heel vroeg na het ontstaan van de stereofonie is men op zoek gegaan naar systemen om het geluid een extra dimensie te geven. Bij de eerste ontwerpen stuurde men het verschilsignaal naar een derde luidspreker dat acheraan geplaatst werd. Omdat de lage frekwenties in beide kanalen aanwezig zijn kon die extra luidspreker kleiner uitgevoerd worden. Het probleem was echter dat de bron niet geschikt was om een dergelijk signaal weer te geven: wat men uit die derde luidspreker hoorde was voornamelijk ruis. (figuur 1)

Nadien heeft men een poging ondernomen met quadraphonie. Bij dit systeem zijn alle geluidskanalen evenwaardig. Dit systeem is nooit echt populair geworden omdat nodige afspeelapparatuur nogal duur was. (figuur 2). Met de toen beschikbare middelen kon het systeem niet echt overtuigen. Toch zijn de surround-systemen op hetzelfde principe gebaseerd, maar door het belang van het beeld over het geluid valt het niet echt op dat het geluid niet echt goed is.

Dolby Surround

Dolby Surround is de eerste poging tot surround-geluid (figuur 3). In tegenstelling met quadraphonie is het systeem wel compatibel met bestaande apparatuur en geluidsbronnen. Het surround-effekt wordt opgenomen als een verschilsignaal en het middenkanaal als somsignaal. Alle geluidsdragers konden voorzien worden van een surround effekt: fonoplaten, hifi-video (VHS of Betamax), zelfs radio-uitzendingen konden van surround-effekten voorzien worden. De weergave van een surrond signaal is mogelijk op een mono-installatie, een stereo-installatie of een echte surround installatie.

Belangrijke kenmerken van dit systeem zijn:

Het systeem werkt volledig analoog (sterke ruis op de effekten-kanalen)
De effektenkanalen zijn minder zwaar uitgevoerd dan de hoofdkanalen (in tegenstelling met quadraphonie).
De kanaalscheiding is niet optimaal

Men werkte met een center-kanaal (voor spraak) en één surround-kanaal dat naar beide achterste speakers gestuurd werd.

Men heeft ook systemen op de markt gebracht waarbij men de originele stereo-installatie bleef gebruiken, en een losse decoder zorgde het bovenhalen en versterken van de center en surround-informatie. Elektuur heeft zo'n kit op de markt gebracht.

Het surround signaal wordt samengesteld door middel van een matrix. We hebben het linkse en het rechtse kanaal, het centerkanaal (dialogen en aktie die op het scherm gebeurt) en het surroundkanaal (effekten). Het center en surround kanaal worden 3dB verzwakt. Het surroundkanaal wordt daarbij ook in bandbreedte beperkt om storing van de andere kanalen te reduceren. Bij weergave wordt er opnieuw gefilterd om de storende sis-klanken te verwijderen (overspraak). De dolby compressor en expander zorgt voor een vermindering van de ruis op het surroundkanaal.

Hetzelfde codeersysteem zal bij alle volgende analoge versies gebruikt worden om de compatibiliteit te garanderen.

Dolby Surround Pro Logic

Dolby Surround Pro-Logic is een verbetering: men gebruikt gestuurde versterkers om de kanaalscheiding te verbeteren (VCA: voltage controlled amplifier). Het kanaal met de maximale geluidssterkte wordt extra versterkt, terwijl de andere kanalen evenredig verzwakt worden zodat de totale geluidsterkte constant blijft.

Er is een vertraging op het surroundkanaal om ervoor te zorgen dat het geluid van de effekten de toeschouwers pas later bereiken, zodat eeen meer natuurlijke belevenis mogelijk is.

Een baskanaal geeft de lage tonen weer zodat alle speakers kleiner uitgevoerd kunnen worden. De lage tonen worden uit de vier kanalen afgeleid, er is geen extra kanaal nodig. De twee surround speakers werden onafhankelijk bij versie II (figuur 4 is voor versie II). Dit systeem is lange tijd in gebruik geweest. Bij dit systeem heeft men twee volwaardige links en rechts speakers (volledige bandbreedte zodat ze ook voor klassieke stereo-weergave gebruikt konden worden), een centerkanaal (spraak), een woofer voor de lage tonen en twee achterste speakers met beperkte bandbreedte.

Het blijft echter een analoog systeem met matige eigenschappen, die goed opvallen als men het beeld uitschakelt. Het mixen van de geluidsporen moet zeer nauwkeurig gebeuren om vreemde effekten te vermijden. In de opnamestudio waar de mengtape gerealiseerd wordt, wordt de audio door een decoder gestuurd en dan direct gedecodeerd om deze effekten te kunnen vermijden.

Digitale systemen

Bij Dolby Digital en DTS gebruikt men dezelfde indeling (figuur 4), maar nu zijn de kanalen evenwaardig geworden. Bij een digitaal systeem moeten alle luidsprekers identiek zijn (dit is een verreiste om het logo "Dolby Digital" of "DTS" te mogen dragen). Enkel het effektenkanaal mag afwijkend zijn om de lage tonen beter te kunnen weergeven. Vanaf dit systeem is men beginnen spreken van het vijf-punt-één-systeem, om te benadrukken dat de 5 kanalen evenwaardig (moeten) zijn.

De systemen 6.1 (Dolby Digital EX, DTS-ES) en 7.1 (Dolby Digital Plus, DTS HD) worden vooral gebruik in bioscoopzalen en high end surround systemen

In de praktijk

Tegenwoordig bestaan er enkel nog digitale surround systemen. Bij digitale surround-systemen moet je werken met digitale bronnen (bijvoorbeeld DVD). De verbinding tussen DVD speler en versterker gebeurt met een digitale verbinding (coaxiaal of optisch), maar er bestaan ook DVD spelers met ingebouwde versterker.

Het systeem bestaat uit 5 identieke geluidskanalen: 2 normale stereo-kanalen, een center speaker (voor spraak dat afkomstig is uit het "scherm") en twee surround kanalen. Het basskanaal (effekten-kanaal) moet enkel de lage tonen kunnen weergeven.

Als je naar een geluidsbron zonder surround luistert (bijvoorbeeld de radio of een DVD zonder surround), dan werken enkel de twee klassieke stereo speakers. Om toch een beetje leven in de achterste luidsprekers te brengen worden er surround-effekten gecreerd: stadium, concertzaal, enz. Dit is nep-surround (nagalm, frekwentieverschuivingen) dat door de versterker gemaakt wordt en naar de achterste speakers gestuurd wordt. Iedere versterker produceert dit surround-effekt op zijn eigen manier, maar met hifi heeft dit niets meer te maken.

Bass instelling

Een belangrijke instelling is de bass-instelling. Koop je een compleet systeem met versterker en bijhorende boxen, dan is er niets in te stellen, het is gewoon Plug&Play. Bij een versterker die zonder specifieke boxen geleverd wordt moet je het systeem configureren.

De basis van het Dolby digitaal systeem zijn 5 identieke, volwaardige geluidskanalen. Deze kanalen moeten het volledig spectrum kunnen weergeven, van de laagste frekwenties tot de hoogste. Het effektenkanaal is beperkt in bandbreedte en voorzien voor de lage tonen. Om het systeem meer betaalbaar te maken kunnen ook kleinere boxen gebruikt worden (zogenaamd "satellieten"), die de lage tonen niet weergeven. Deze lage tonen worden dan naar het effektenkanaal gestuurd. Omdat onze oren de lage tonen niet kunnen "plaatsen" speelt het geen rol dat de lage frekwenties van alle kanalen naar een enkele basluidspreker gestuurd wordt. Er is wel een hoorbaar verschil, maar die is miniem.

Omdat surround-versterkers niet kunnen weten of je volwaardige boxen gebruikt of satellieten, moet je de versterker instellen. Stuur je de volledige bandbreedte naar kleine boxen die daar niet voor gemaakt zijn, dan zal de geluidsweergave zeer slecht zijn (en worden de satellieten snel beschadigd).

Surround als multiroom?

Bij surround heeft men te maken met 5 volwaardige geluidskanalen. Zou het niet mogelijk zijn twee van de vijf kanalen in een andere ruimte te gebruiken? Het antwoord is neen en dit om verschillende redenen:

Het systeem is nooit bedoelt geweest voor multiroom en dat is ook niet voorzien in het ontwerp.
De achterste luidsperkers zijn effekt-kanalen en bevatten niet de informatie van de hoofdkanalen. Als een gewone stereo-bron beluisterd wordt, dan werken de achterste luidsprekers niet, ofwel produceren ze een effekt (stadium-nagalm,...enz). Luisteren naar een dergelijke bron is alles behalve aangenaam.
Tap je het signaal van de hoofdspeakers af, dan zullen deze minder luid klinken, waardoor het surround-effekt gedeeltelijk verloren gaat. Dit is zeker niet aan te raden, want de versterker kan daardoor overbelast worden.

Het beste bewijs dat surround systemen niet geschikt zijn voor een multiroom-opstelling: bij klassieke hifi versterkers heb je vaak een luidsprekerschakelaar A / B, waarbij de "B"-luidsprekers in een andere ruimte geplaatst kunnen worden. Zelfs de duurste surround-systemen zijn nooit uitgerust met een A / B keuzeschakelaar.

Bij echte multiroom systemen (bijvoorbeeld in bedrijven) wordt meestal zelfs niet in stereo gewerkt. In de keuken of op kantoor is een stereo-effekt meestal niet nodig en zelfs ongewenst.

Professionele systemen zijn vaak 100V systemen zodat het signaal over een grotere afstand vervoerd kan worden zonder noemenswaardige verliezen.

Publicités - Reklame