Obszerny zbiór informacji o kinie domowym. Od dźwięku mono do najnowocześniejszych systemów kin domowych.
Historia kina domowego
Od mono do dźwięku dookólnego
Przez dziesiątki lat dźwięki zapisywane i odtwarzane były monofonicznie. Mimo że jeszcze w wieku XIX odbyły się pierwsze udane próby transmisji audycji w systemie stereofonicznym, to trzeba było przeprowadzić wiele badań nad naturą ludzkiego słuchu i wprowadzić wiele rozwiązań technicznych, aby możliwe stało się nagrywanie i odtwarzanie audycji stereofonicznych. W 1939 roku, odbyła się premiera stereofonicznego dźwięku towarzyszącego filmom i od tego czasu to właśnie film był motorem postępu. Pierwsze radiowe transmisje stereofonicznego sygnału odbyły się w 1959 r. Zalety systemu stereofonicznego to zwiększenie odczucia głębi obrazu, lepsza wyrazistość wokali na tle instrumentów muzycznych, czytelność szczegółów. Lecz stereofonia ma też ograniczenia: akcja dźwiękowa rozgrywa się tylko pomiędzy głośnikami, a plan dźwiękowy z reguły nie wychodzi przed linię głośników. W latach siedemdziesiątych XX wieku japońskie firmy promowały system dźwięku kwadrofonicznego, gdzie dźwięk wydobywał się z czterech głośników, ale system nie przyjął się. Nowa technologia przyszła z kina.
Historia kina (nie tylko) domowego
W kinach widzowie oczekiwali coraz większych wrażeń tak wizualnych jak i dźwiękowych. Ponieważ na filmach stereofoniczne efekty dźwiękowe nie nadążały za efektami specjalnymi, dlatego w latach siedemdziesiątych XX wieku londyńska firma Dolby Laboratories Inc. rozpoczęła pracę nad układami redukcji szumów w filmie, a następnie nad dźwiękiem wielokanałowym. Opracowano najpierw system 3 kanałowy nazwany Dolby Stereo, a następnie Dolby Surround Pro Logic z czterema kanałami dźwiękowymi. Dolby Surround to system typu "matrix" w którym oryginalny zapis mieści się na dwóch kanałach klasycznej stereofonii, z których na podstawie kalkulacji matematycznej wyciągane są, wcześniej odpowiednio zakodowane sygnały do pozostałych głośników. Pierwsze sukcesy. Pierwsze filmy z dźwiękiem nagranym w tych systemach, z braku kin wyposażonych w odpowiednią aparaturę przechodziły bez echa. Dopiero w 1977 roku "Gwiezdne wojny" George'a Lucasa z dźwiękiem Dolby Stereo odniosły olbrzymi sukces. Wrażenia dźwiękowe były dla ówczesnej publiczności nie do opisania. Najwięksi entuzjaści oglądali film po kilkadziesiąt razy, a rekordziści nawet ponad 100! Film został wyróżniony Oskarem za efekty dźwiękowe. Od tego czasu dźwięk wielokanałowy stał się prawie standardem przy produkcji filmów kinowych.
THX - wyśrubowane normy.
W 1980 roku rozpoczęto na zlecenie George'a Lucasa prace nad ustanowieniem zespołu norm dotyczących akustyki sali kinowej, ustawienia głośników, jakości aparatury zapisującej i odtwarzającej, itp., których zachowanie miało widzom zagwarantować odbiór wrażeń zgodnie z założeniami twórców ścieżki dźwiękowej filmu. Zestaw tych norm został nazwany THX (Tomlinson Holman eXperiment) od nazwiska jego twórcy Tomlinsona Holmana. Uzyskanie certyfikatu THX podnosi prestiż firmy a użytkownikowi produktów gwarantuje najwyższą jakość. Pierwszym filmem, który otrzymał certyfikat THX był film George'a Lucasa "Powrót Jedi".
Nowe systemy
Firma Dolby ciągle udoskonala systemy dźwięku wielokanałowego. W 1991 roku filmem "Powrót Batmana", Dolby zapoczątkował nową erę dźwięku wielokanałowego - całkowicie cyfrowy system zapisu dźwięku zwany Dolby Stereo Digital (w kinie domowym zwany Dolby Digital lub Dolby AC-3) składający się 5 pełno zakresowych, cyfrowo zapisanych kanałów i 1 basowego.
Co na to konkurencja?
Wprawdzie systemy firmy Dolby opanowały większość kin na świecie, ale konkurencja nie śpi. Sony opracowało SDDS (Sony Dynamic Digital Sound), który może być rozbudowany do 7 pełno zakresowych kanałów i 1 basowego, oraz bardziej znany DTS (Digital Theater Sound) opracowany przez grupę związaną z Uniwersalem i Stevenem Spielbergiem, który bazuje na identycznej ilości kanałów co Dolby (5+1), ale kompresja dźwięku jest czterokrotnie niższa, przez co jego jakość jest o wiele lepsza. System DTS, mimo niewątpliwych zalet, wolniej toruje sobie drogę wśród producentów filmowych. Z kina do domu Systemy sprawdzone w kinach po odpowiednim przystosowaniu znajdują zastosowanie w systemach kina domowego. Stosuje się nagrania dokonane w systemach Dolby Pro Logic (analogowo) i cyfrowo - Dolby AC-3 i DTS.
A co dalej?
Firmy ciągle udoskonalają swoje produkty, wprowadzają nowe technologie tak, by uzyskane efekty były coraz doskonalsze. Jaki system będzie za kilka lat - trudno dzisiaj wyrokować. Jedno jest pewne - będzie doskonalszy niż dziś.
Z czego składa się system kina domowego?
Ażeby uzyskać wspaniały dźwięk, który będzie wiernym oddaniem przestrzeni, energii i tempa filmu, potrzeba wielu doskonale ze sobą współpracujących elementów. By zbudować system kina domowego powinniśmy więc mieć:
- telewizor, (lub lepiej projektor) oczywiście do oglądania filmów,
- źródło obrazu i dźwięku, którymi mogą być: odtwarzacz DVD, magnetowid, czy tuner satelitarny,
- wielokanałowy wzmacniacz z wbudowanymi dekoderami dźwięku dookólnego,
- przynajmniej pięć głośników i subwoofer, ( głośnik basowy).
Telewizor w kinie domowym może być "zwykły", nawet monofoniczny, ponieważ dźwięk podczas oglądania filmu podawany jest na wzmacniacz i kolumny. Oczywiście im większy i nowocześniejszy jest telewizor, tym większy komfort oglądania filmów, szczególnie z cyfrowego źródła jakim jest DVD. Zalecany jest telewizor wykonany w technologii 100 Hz, o przekątnej obrazu przynajmniej 28 cali, panoramiczny, o proporcjach ekranu 16:9. W bardzo drogich systemach kina domowego proponuje się telewizor plazmowy o dużych wymiarach i płaskim, mającym zaledwie kilka centymetrów grubości ekranem, łatwym do powieszenia na ścianie jak obraz. Duży format obrazu zapewni nam także projektor wizyjny.
Źródła obrazu i wielokanałowego dźwięku.
1. Programy telewizyjne.
Jeżeli posiadamy telewizor z dekoderem sygnału stereofonicznego (np. Nicam) to możemy oglądać film (jeśli jest tylko nadawany) w systemie dźwięku przestrzennego wyciszając głośnik telewizora i przełączając dźwięk na wzmacniacz (czy amplituner) naszego zestawu. Skokową poprawę jakości tak obrazu jak i dźwięku uzyskamy, gdy popularna stanie się telewizja cyfrowa.
2. Tuner satelitarny (stereofoniczny).
Większość stacji nadaje w analogowym systemie stereofonicznym, który pozwala na przesyłanie dźwięku przestrzennego zakodowanego w starszym systemie Dolby Pro Logic. Programy nadawane cyfrowo i odbierane na tunerze cyfrowym pozwolą nam na uzyskanie dźwięku o jakości cyfrowej
3. Magnetowid stereofoniczny.
Jest analogowym źródłem sygnału, tak jak większość programów telewizyjnych. Dźwięk przestrzenny zapisany jest na analogowej ścieżce dźwiękowej i dekodowany we wzmacniaczu naszego systemu na 4 kanały (a nie na 5 jak w systemie cyfrowym). Żeby cieszyć się dźwiękiem przestrzennym (po angielsku "surround") kaseta musi być nagrana w tym systemie. Szukajmy więc na okładce znaczka z napisem: "Dolby Surround".
4. Odtwarzacz DVD.
Tak obraz jak i dźwięk zapisany jest na płycie z wyglądu podobnej do płyty kompaktowej, całkowicie cyfrowo. Płyta ta posiada jednak wielokrotnie większą pojemność (nawet do 17 Gigabajtów danych przy dwuwarstwowym i dwustronnym sposobie zapisu) niż płyta kompaktowa (0.65 GB). Umożliwia to zapisanie od 135 minut filmu z dźwiękiem wielokanałowym (płyta jednostronna 4.7 GB), do 8 godzin (17 GB, wykorzystane obie strony płyty, dwie warstwy nagrania na każdej stronie). Film nagrany na płycie DVD ma rozdzielczość ponad 500 linii (na taśmie VHS 240 linii) a dźwięk zapisany jest cyfrowo na 6 niezależnych kanałach - 5 pełno zakresowych i 1 subniskotonowym. Najbardziej rozpowszechnionym systemem kodowania dźwięku jest Dolby AC-3, zwany często Dolby Digital 5.1. i DTS. Przewidziany początkowo jako europejski, MPEG-2 Multichannel nie przyjął się w wytwórniach filmowych. Film nagrany na płycie DVD posiada oryginalną ścieżkę dźwiękową (czasem dodatkowo 2-3 dubbingowane) i możliwość wyświetlania napisów w 32 językach. Zaletą zapisu na płycie DVD jest możliwość szybkiego przechodzenia do kolejnych scen filmu, doskonała stop klatka, różne dodatki i informacje o filmie, aktorach itp. Przewiduje się możliwość wyboru przez widza różnych wątków (np. wybór zakończenia szczęśliwego lub tragicznego) jeśli producent nagra taką wersję. Odtwarzacz DVD jest jednocześnie dobrej klasy odtwarzaczem kompaktowym, możemy więc używać go do słuchania muzyki. Płyty z muzyką, nagrane w systemie dźwięku przestrzennego, nie wywołują szczególnego entuzjazmu wśród melomanów i audiofilów. Następcą starzejącego się formatu CD są DVD-Audio i SACD, w którym nagrania mogą być dokonywane tak stereofonicznie jak i w systemie wielokanałowym, z kompresją lub bez kompresji sygnału. Więcej o DVD na stronie "O DVD".
Jakie głośniki?
Głośniki to jeden z ważniejszych elementów zestawu. Od nich bowiem zależy jakość słuchanej muzyki (zestaw kina domowego jest z reguły dobrym zestawem Hi-Fi), wyrazistość dialogów, tworzenie atmosfery filmu, oddanie jego energii i tempa. Głośników powinno być 5 i szósty subwoofer (droższe systemy wymagają 7 lub więcej). Aby nagłośnić duży pokój, należy stosować dość duże kolumny, dobrej jakości. Ważne jest aby kolumny przednie i głośnik centralny były jednego producenta i tej samej klasy, aby uniknąć zmiany charakteru dźwięku podczas przechodzenia dźwięku przez kolejne kolumny. Głośnik centralny powinien być ekranowany, aby pole magnetyczne nie wpływało na ekran telewizora. Jeżeli głośniki główne stoją blisko telewizora, także powinny być ekranowane. Normy THX przewidują użycie jako tylnych, głośników o charakterystyce dipolowej, a głośniki przednie, łącznie z centralnym powinny posiadać po trzy głośniki wysokotonowe, umieszczone pionowo jeden nad drugim. Ma to na celu zawężenie charakterystyki promieniowania w kierunku pionowym, co pozwala lepiej kontrolować pole dźwiękowe. Ponieważ normy THX przewidują iż sygnał niskotonowy do 80 Hz jest odfiltrowywany i podawany na subwoofer, wszystkie głośniki systemu mogą być mniejszej mocy, podstawkowe.
Wszystko wreszcie ustawiamy.
 |
Dwa głośniki główne ustawiamy po bokach telewizora. Jeżeli są to głośniki podstawkowe, ustawiamy je na specjalnych podstawkach (standach). Głośnik centralny kładziemy na półce pod telewizorem lub na nim, ustawiając w jednej linii z głośnikami głównymi. Dwa głośniki surroundowe (tylne) umieszczamy za widzem na wysokich podstawkach (90-120 cm), przy ścianach, nieco powyżej głowy oglądających (min. 0.5 m), lecz niezbyt blisko sufitu. Jeżeli są przystosowane do powieszenia możemy je powiesić na ścianach. Jako głośniki tylne stosujemy głośniki pełnozakresowe, kierunkowe, czyli po prostu zwykłe kolumny, najczęściej podstawkowe. Na rysunku z lewej przykładowe ustawienie głośników.
A może dipole?
 |
W droższych systemach (obowiązkowo THX) jako głośniki tylne stosuje się głośniki dipolowe, czyli promieniujące dźwięk w dwóch kierunkach. Dipole rozpraszają dźwięk, wypełniając nim pokój. Dzięki temu obszar objęty przestrzenią dźwiękową jest dużo większy niż przy zastosowaniu głośników konwencjonalnych a wrażenia bardziej naturalne. Pewną wadą jest gorsza lokalizacja źródeł dźwiękowych jak np. kroków, szelestów, spowodowana właśnie dużym rozproszeniem pola dźwiękowego. Głośniki tylne ustawiamy nie za widzem, lecz obok nich (jak na rysunku), także na podstawkach lub powieszone na ścianie, 1 metr powyżej głowy widza. To ostatnie rozwiązanie ma ważną zaletę - głośniki nie przeszkadzają w użytkowaniu pokoju i łatwiej je zamaskować. [rysunek z prawej]
Wystarczy odwrócić
Jeżeli chcemy uzyskać efekt podobny do dipoli, możemy skierować kolumny kierunkowe (czyli te "zwykłe") nie w kierunku słuchacza, lecz w kierunku ściany tylnej, by uzyskać odbicie i większe rozproszenie dźwięku. Właściwe efekty uzyskamy na drodze eksperymentalnej, ustawiając głośniki pod różnymi kątami względem ścian i ustawiając różne czasy opóźnienia dźwięku na naszym wzmacniaczu czy amplitunerze kina domowego [rysunek z lewej]
Więcej kanałów w filmie
Forma Dolby, mimo że większość filmów nagrana jest w systemie 5.1 zaleca użycie systemu 7.1. W tym systemie oprócz dwóch głośników głównych, centralnego i subwoofera, używa się 4 głośników efektowych, które powinny mieć niewielkie rozmiary i charakterystykę promieniowania dipolarną, (jak w normach THX) w celu maksymalnego rozproszenia pola dźwiękowego. Dwa z nich umieszcza się obok słuchacza, 1 m powyżej jego głowy. Dodatkową parę głośników efektowych, także dipolarnych, umieszcza się za plecami słuchacza, na podobnej wysokości jak głośniki boczne.
Muzyka w kanałach
Do słuchania wielokanałowo nagranej muzyki (np. z DVD-Audio) firma Dolby zaleca zupełnie inną konfigurację. Głośniki przednie jak i tylne efektowe powinny być jednakowej wielkości i mocy, kierunkowe (czyli te "zwykłe"). Powinno być ich 4 i piąty centralny, (jak w systemie 5.1) lecz ich ustawienie jest nieco inne. Wszystkie głośniki, łącznie z centralnym powinny być ustawione po okręgu koła, a w jego centrum powinien znajdować się słuchacz. Praktycznym rozwiązaniem tych zaleceń jest ustawienie 4 głośników w pobliżu naroży pokoju, a centralny na wprost słuchacza. Subwoofer nie jest obowiązkowy, chociaż może oczywiście być używany. Telewizor, ze względu na to, że stanowi dużą płaszczyznę odbijającą dźwięk, nie powinien podczas słuchania muzyki stać pomiędzy głośnikami, lub powinien być przynajmniej zasłonięty materiałem tłumiącym. [z prawej - ustawienie głośników podczas słuchania wielokanałowo nagranej muzyki]
Tak więc, zupełnie inny system głośników powinien być używany do słuchania wielokanałowo nagranej muzyki, a zupełnie inny do oglądania filmów. I jeżeli dodam, że do słuchania nagrań stereofonicznych powinniśmy używać nieco innego zestawu (wyrzucić telewizor, bo odbija, jeżeli mamy pokój umeblowany zgodnie z normami THX, wtedy ze stereo musimy przenieść się do innego pokoju, odpowiednio wytłumionego, itd...) to okazuje się, bałagan jest niezły. A już myślałeś, że kupując kino domowe masz trzy w jednym i spokój na całe życie...
Dekodowanie i wzmacnianie w kinie domowym
Ścieżka dźwiękowa filmu, w zależności od zastosowanej technologii i nośnika może być nagrana stereofonicznie lub w jednym z kilku systemów dźwięku przestrzennego (surround). Zwykle w systemie kina domowego dekodowanie zapisanej ścieżki dźwiękowej przejmuje wzmacniacz lub amplituner, chociaż bywa że dekodery dźwięku dookólnego wbudowane są w odtwarzacz DVD Ponieważ sposobów kodowania dźwięku jest wiele, wzmacniacz musi być wyposażony w kilka dekoderów, przynajmniej tych najbardziej rozpowszechnionych.
1. Dolby Surround Dolby ProLogic
Spotyka się też nazwy Dolby Pro Logic, ProLogic lub Dolby Stereo. Jest to jeden z pierwszych, jeszcze analogowy, system zapisu dźwięku wielokanałowego. Jako nośnik mogą być użyte taśmy magnetyczne a transmisja radiowa czy telewizyjna nie sprawia problemów. Informacje zapisane są na stereofonicznej ścieżce dźwiękowej. Jego zaletą jest to, że dźwięk zapisany w tym systemie może być odtwarzany tak na zwykłym zestawie stereofonicznym jak i czterokanałowym. Informacja oryginalna zapisana jest za pomocą tzw. kodowania macierzowego na dwóch ścieżkach stereofonicznych, a później podczas odtwarzania, za pomocą procesora, rozdzielana na cztery kanały: 2 kanały główne, centralny i 1 tylny surroundowy (efektowy). Wprawdzie jako tylne efektowe pracują dwa głośniki, ale zasilane są jednym sygnałem - są połączone równolegle. Wadami tego sposobu kodowania jest ograniczone pasmo przenoszenia tylnego kanału surround do 7 kHz, brak niezależności każdego kanału, analogowy, czyli podatny na zniekształcenia sposób zapisu dźwięku a także brak wydzielonego kanału basowego, co jest istotne podczas oglądania filmów z efektami dźwiękowymi.
2. Dolby Pro Logic II.
Jest rozwinięciem systemu Dolby Pro Logic. W przeciwieństwie do innych, nowo powstałych systemów odtwarzania dźwięku wielokanałowego, system Pro Logic II nie wymaga specjalnych nagrań i jest kompatybilny zarówno z analogowymi nagraniami Dolby Pro Logic, jak i normalnymi nagraniami stereofonicznymi z muzyką. Zasadnicza różnica w stosunku do starej wersji systemu polega na zastosowaniu doskonalszego algorytmu kodowania/dekodowania matrycowego. W wyniku tego procesu otrzymujemy z dwóch kanałów nośnika nie cztery, a pięć ścieżek dźwiękowych. Ponadto kanały tylne mają pełne pasmo akustyczne, a nie - jak to ma miejsce w Dolby Pro Logic - ograniczone do 7 kHz. Efektem jest polepszona przestrzenność i lokalizacja dźwięku oraz większa stabilność źródeł dźwięku.
DTS poszedł śladem firmy Dolby i stworzył analogiczny system DTS Neo, który dzieli sygnał aż na 7 kanałów. Oba systemy pracują w dwóch trybach - kinowym, który rozkodowuje dane zapisane w starszym systemie Dolby Pro Logic, i w muzycznym, który uprzestrzennia klasyczne utwory stereofoniczne.
3. Dolby Digital AC-3 (Dolby Digital Audio Coding 3 
Jest to powszechnie obowiązujący, cyfrowy system kodowania dźwięku firmy Dolby. W tym systemie zapisywany jest dźwięk na płytach DVD. System ten pracuje na 5. niezależnych, zapisanych cyfrowo pełno zakresowych kanałach i 1 basowym (system 5.1). Na kanale basowym zapisano dźwięk o częstotliwości poniżej 200 Hz. Dźwięk jest silnie skompresowany, aż 12-krotnie. Rozwinięciem DD 5.1 jest Dolby Digital Ex 6.1 (Matrix) oraz 7.1.
W systemie 6.1 dodano głośnik tylny centralny [na rysunku z lewej] . Do tego głośnika podawany jest zsumowany, odpowiednio zakodowany sygnał, powstały z "wyłowienia" z kanałów tylnych efektowych. Dzięki zastosowaniu tej matrycowej (jak w Dolby Pro Logic) metodzie kodowania ilość danych nie zwiększa się mimo wzrostu informacji i jako podstawa służy technika 5.1 kanałowa. Jednak dość szybko okazało się, że wprowadzenie za plecy słuchacza głośnika centralnego może powodować pojawianie się niestabilnego pola dźwiękowego. Dźwięk może pojawiać się nie z tyłu lecz w środku a nawet z przodu głowy słuchającego. Dlatego pojawił się ósmy kanał i technika 7.1 [na rysunku z prawej, poniżej].
Oprócz istniejących pięciu głośników (i szóstego subwoofera) dodano dwa tylne centralne, które zasilane są jak w systemie 6.1 sygnałem powstałym z sumowania matrycowego. Ważnym jest fakt, że dzięki zastosowaniu sumowania matrycowego ProLogic, zarówno nagrania w formacie 6.1 jak i 7.1 mogą być bez problemu odtwarzane za pomocą dekodera Dolby Digital 5.1, oraz odwrotnie - nagrań w formacie 5.1 można słuchać z użyciem Dolby EX.
4. DTS.
Jest to konkurencyjny do systemu Dolby, system dekodowania wielokanałowego dźwięku zaproponowany przez firmę, NuOptix Inc. Początkowo był używany w kinach, gdzie ścieżka dźwiękowa zapisana jest na płycie CD a jej odczytywanie jest synchronizowane specjalnym kodem zapisanym na taśmie filmowej. System ten został zaadaptowany dla potrzeb kina domowego. Bazuje na identycznej ilości kanałów jak AC-3 (5.1), lecz dźwięk jest skompresowany tylko w stosunku 4:1. Jego przewaga nad Dolby AC-3 wynika właśnie z mniejszej kompresji, co daje dźwięk bardziej wierny, o większej ilości szczegółów. Odpowiedzią firmy DTS na format Dolby Digital EX jest DTS Discrete, (DTS 6.1) za którym stoi ta sama idea uczynienia pola dźwiękowego za głową słuchacza jeszcze bardziej realistycznym. Dodano tylny głośnik centralny, lecz do jego zasilania, używa się dodatkowego, w pełni niezależnego kanału. Dzięki temu nie występują przesłuchy międzykanałowe i ograniczenia dynamiki, jak w przypadku systemu DD Ex. Mnogość pomysłów Firmy ciągle rozwijają swoje systemy proponując coraz lepsze procesory, algorytmy zapisu dźwięku, mnożąc ilość kanałów, proponując dołożenie różnych głośników itp. Wszystko to ma teoretycznie poprawić jakość odbioru dźwięku, uczynić wrażenia jeszcze bardziej realistyczne. Lecz efekt jest taki, że czujemy się zagubieni w gąszczu głośników, systemów dekodowania, czy nowych rozwiązań technicznych. Ale taka jest cena postępu. Jaki system będzie obowiązywał za kilka lat nie jest w stanie przewidzieć chyba nikt.
Wyprocesorowana przestrzeń
Dźwięk dookólny, zakodowany w którymś z powyżej opisanych systemów dekodowany jest za pomocą dekoderów, następnie wzmacniany w wielokanałowym wzmacniaczu i podawany na kilka głośników. Ale to nie wszystko. Producenci wielokanałowych systemów prześcigają się w pomysłach jak przekształcić nasz pokój w iluzję sali kinowej, a widzom dać wrażenie pełnego uczestnictwa w akcji odtwarzanego filmu czy koncertu muzycznego. Aby uzyskać specjalne efekty, dźwięk po zdekodowaniu poddawany jest specjalnej obróbce cyfrowej na układzie zwanym Cyfrowym Procesorem Dźwięku (DSP - Digital Sound Procesor). Kupując wzmacniacz czy amplituner kina domowego dowolnej firmy, będziemy mieli do dyspozycji wiele trybów DSP, które "wyprocesorują" nam imitację akustyki kina, kościoła, teatru, dyskoteki, stadionu, czy inną, dopasowaną do konkretnej sytuacji przestrzeń dźwiękową. W uzyskaniu doskonałych efektów pozycję liderów przejęły dwie firmy: Yamaha z sytemem Cinema DSP i Sony z DCS. Inne firmy produkujące zestawy kina domowego korzystają z licencji lub stosują własne, często równie doskonałe rozwiązania. Aby uzyskać doskonałą przestrzeń dźwiękową można użyć jeszcze innej metody - THX.
Cinema DSP
Firma Yamaha korzysta z własnego programu pomiarowego mierzącego i rejestrującego charakterystykę poszczególnych sal i klubów. Za pomocą specjalnych mikrofonów rejestrowany jest dźwięk bezpośredni i akustyczną odpowiedź sali. Później analizowane są zależności i określane położenie i siła "wirtualnego źródła dźwięku". Yamaha chwali się że przebadała dziesiątki znanych miejsc i sal koncertowych. Dokładną akustykę tych sal w naszym pokoju możemy uzyskać dzięki specjalnym cyfrowym procesorom dźwięku DSP wbudowanych we wzmacniacz czy amplituner Yamahy.
Posiadacz amplitunera Yamahy ma, w zależności od klasy cenowej, do dyspozycji większą lub mniejszą ilość trybów DSP, tryby Hi-Fi symulujące różne pola akustyczne, układy Virtual Cinema, tworzące dźwięk surround za pomocą tylko zestawów przednich itp. Ma także możliwość zbudowania własnego trybu DSP dzięki różnym modyfikacjom jak zmiana poziomów głośności każdego kanału, czas opóźnienia każdego kanału, ustawienia wielkości głośników, wielkości pomieszczenia i wielu innych parametrów Przenieść kino do domu Uzyskanie w domu efektów dźwiękowych takich jak w "prawdziwym" kinie nie jest łatwe. Inne są rozmiary sali kinowej, inna ilość głośników, moc aparatury itp. Pomiary dźwięku występującego w kinie wykazały, że można wyróżnić trzy pola dźwiękowe, oddziałujące na widza: przednie, lewe tylne i prawe tylne. Pozostało więc dopasować działanie DSP do kinowych założeń. Tak właśnie powstał projekt Tri-Field Cinema DSP (Trzy Pola Kina DSP), kreujący przedni plan z dialogami, muzyką, przednimi efektami, oraz dwa silne pola efektowe, lewe i prawe, ulokowane za słuchaczem. By stworzyć dla komputera DSP odpowiednie rozkazy (algorytmy), ustalono drogą pomiarową, wzorce dla wszystkich trzech pól. Tri-Field Cinama DSP używane jest w przypadku dźwięku kodowanego za pomocą DD AC-3 i DTS. W przypadku dźwięku kodowanego za pomocą Dolby Pro Logic powstają tylko dwa pola dźwiękowe, a system nazwany jest Cinema DSP. Aby uzyskać pożądane efekty, Yamaha proponuje użycie dodatkowych głośników przednich, ustawionych za głośnikami głównymi, powyżej nich. W nowszych systemach, gdzie dźwięk koduje się na siedmiu a nawet ośmiu kanałach, jakość pola dźwiękowego jest jeszcze lepsza, a uzyskane efekty bardziej realistyczne.
Digital Cinema Sound
System wirtualnego dźwięku przestrzennego opracowany przez koncern Sony, podobnie jak w przypadku DSP Yamahy, opiera się na wykorzystaniu cyfrowego procesora DSP, który modyfikuje rozkodowany sygnał audio uzyskany z systemów DD AC-3 lub DTS. Inżynierowie Sony zwrócili uwagę, że w instalacjach domowych najmniej naturalnie reprodukowane są efekty za słuchaczem. Dlatego właśnie na tym aspekcie skupiła się ich praca. W kinie za widzem, pracuje wiele głośników tworząc odpowiednie pole akustyczne, podczas gdy w domu są tylko dwa głośniki efektowe (przynajmniej w systemie 5.1). Ale można temu zaradzić stosując odpowiednie obliczenia dokonywane przez procesor DSP. Opracowanie tej techniki nazwano Digital Cinema Sound. Składają się na nią trzy etapy obróbki dźwięku. W pierwszym - Cinema Studio Reverbation - do ścieżki dźwiękowej dodawany jest pogłos obliczony na podstawie pomiarów dokonanych w rzeczywistych kinach czy salach koncertowych. W drugim - Virtual Multi-Dimension Mode - procesor dodaje sygnały symulujące wirtualne głośniki tylne. Możliwe jest wytworzenie do pięciu par takich głośników. Trzecim, ostatnim, krokiem jest proces nazwany Screen Depth Matching i polega na wirtualnym odsunięciu kolumn przednich za ekran telewizora. Oprócz wcześniej przygotowanych przez firmę wielu trybów DSP symulujących wirtualne sale koncertowe, kinowe itp., należące do wytwórni Sony Pictures, słuchacz (czy raczej widz) ma możliwość dokonania rozlicznych modyfikacji. Można ustawić wielkość kolumn, ich odległość od widza, zmienić ustawienie kolumn efektowych. Dzięki tym danym procesor tak reguluje czas opóźnienia, symuluje dźwięk odbity i rozproszony, by uzyskać jak najlepsze efekty. Widz ma także możliwość stworzenia dodatkowych, wirtualnych głośników efektowych, umieszczonych w miejscu przez niego wskazanym, a także uzyskanie dźwięku przestrzennego za pomocą tylko głośników przednich. Dla miłośników Hi-Fi firma przygotowała różne rodzaje pól stereofonicznych.
THX
System THX nie jest systemem kodowania dźwięku, czy uzyskania wysokiej przestrzenności dźwięku przez procesory, lecz zespołem norm, wymagań oraz standardów które powinien spełniać każdy składnik systemu kinowego, by odtworzyć dźwięk zgodny z założeniami jego twórców. Certyfikat THX określa normy jakie powinny być zachowane tak podczas produkcji filmu, jak i podczas jego odtwarzania. By uzyskać certyfikat THX producent musi wyprodukować zgodny z normami sprzęt odtwarzający (wzmacniacze, odtwarzacze DVD, kolumny), nośnik (płyta DVD, Laser Disc) a użytkownik powinien dostosować do tych norm akustykę pomieszczenia. Normy te dotyczą dźwięku uzyskanego z sytemu kodowania DD AC-3, DTS a także Pro Logic. Istnieją dwa standardy: THX Selekt, tańszy, oraz wysokiej jakości THX Ultra. Powstał także system norm dotyczący ośmiokanałowego odtwarzania (7.1) nazwany THX Surround EX, uzupełniony o dwa dodatkowe dipolowe kanały tylne. Z kolei normy THX Music określają sposób zapisu i odtwarzania muzyki w systemie wielokanałowym. Idea działania systemu THX opiera się w dużej mierze na zaprzęgnięciu akustyki pomieszczenia odsłuchowego do uzyskania pożądanych efektów. Zgodnie z założeniami THX, wszystkie głośniki pracują w paśmie powyżej 80 Hz, natomiast pasmo od 80 do 20 Hz obsługuje wysokiej klasy subwoofer, który musi wytwarzać ciśnienie akustyczne pozbawione zniekształceń do poziomu 105 dB. Głośniki przednie oraz centralny muszą mieć zawężoną charakterystykę promieniowania w płaszczyźnie pionowej tak, aby odbicia od sufitu i podłogi nie wpływały negatywnie na scenę dźwiękową. Według norm THX, ważną rolę pełnią głośniki efektowe. Muszą mieć konstrukcję dipolową, czyli promieniować dźwięk do przodu i do tyłu i w jak największym stopniu go rozpraszać. Zalecenia THX dotyczą także akustyki pokoju. Powinna ona "współpracować" z głośnikami, dlatego ważne jest, aby ściany były słabo wytłumione i odbijały dźwięk. Spełnienie tych wymagań pozwala na uzyskanie wysokiej jakości, końcowego efektu zgodnego z zamierzeniami twórców standardu. Posiadacze zestawu z certyfikatem THX nie są skazani na pracę wyłącznie według tych norm. Każdy bowiem wzmacniacz czy amplituner z certyfikatem THX ma jeszcze wystarczającą ilość różnych trybów DSP by móc wybrać ten najbardziej nam odpowiadający.
Wzmocnić i posłać dalej...
Kiedy już dźwięk został zdekodowany i odpowiednio do naszej woli wyprocesorowany, wypadałoby go usłyszeć. W naszym wzmacniaczu czy amplitunerze znajduje się 5 lub więcej wzmacniaczy mocy, które podają wzmocniony sygnał na głośniki. Wzmacniacz/amplituner posiada także jedno lub dwa wyjścia subwooferowe, którym podawany jest sygnał kanału niskotonowego (poniżej 200 Hz lub 80 Hz w przypadku THX) do wejścia aktywnego subwoofera. Gdy oglądamy film pełen wspaniałych efektów dźwiękowych gdzie szybka akcja, wystrzały, wstrząsy zdarzają się raz po raz, to domyślamy się, że nasz wzmacniacz musi być bardzo wydajny, by wysłać odpowiednią dawkę prądu do kilku głośników naraz. Producenci, dla celów marketingowych bardzo "optymistycznie" podają moc wzmacniacza. Chwalą się, że posiada np. 5 x 100 W mocy ciągłej. I tak najczęściej jest. Ale przemilczają drobiazg - że owe 100 Wat mocy można uzyskać przy pracy jednego kanału. Już praca w systemie stereo zmniejsza moc oddawaną o kilka procent, a kiedy pracują wszystkie kanały naraz, moc każdego kanału spada drastycznie. I wina nie leży we wzmacniaczach, lecz w zasilaczu. Jego wydajność jest o wiele mniejsza niż moc wszystkich kanałów, bowiem transformator zasilający musiałby być monstrualnych rozmiarów i wagi. Producenci zakładają, że pełna moc na wszystkich kanałach potrzebna jest na tyle rzadko, by móc zainstalować zasilacz rozsądnych rozmiarów (i cenie). Oczywiście, we wzmacniaczach wysokiej klasy, gdzie liczy się jakość a cena nie gra roli, rzeczywiste parametry nie odbiegają od podanych.
Ostatnie regulacje
System kina domowego składa się z wielu elementów, które powinny być jeszcze odpowiednio ustawione i wyregulowane. Jeżeli nasz amplituner kina domowego posiada mikrofon i możliwość automatycznej regulacji, sprawa jest banalnie prosta. Ustawiamy mikrofon w miejscu wskazanym w instrukcji obsługi, włączamy automatyczną regulację... i możemy oglądać film. Jeżeli jesteśmy pozbawieni tych udogodnień, regulacji musimy dokonać ręcznie, a właściwie na słuch. Polega to na tym, że wzmacniacz generuje sygnał szumu w poszczególnych kanałach, a my mamy tak ustawić głośność, by szumy było słychać jednakowo w każdym kanale. Jeżeli mamy do dyspozycji miernik głośności, będzie on bardziej pomocny niż nasze zawodne ucho. W menu amplitunera/wzmacniacza ustawiamy także wielkość kolumn (małe - duże), czas opóźnienia dźwięku, itp. Takie regulacje są dość skomplikowane, bowiem współczesne wzmacniacze posiadają wiele rozbudowanych funkcji. Niezbędne jest tu postępowanie według instrukcji dołączonej do zakupionego sprzętu.
Oszałamiające tempo
Kino domowe opanowało takie wariactwo jak komputery. Duże firmy wypuszczają na rynek nowe modele kilka razy w roku, wprowadzane są nowe rozwiązania, procesory, lasery, mechanizmy etc, etc. Ceny tak odtwarzaczy DVD, jak wzmacniaczy kina domowego ciągle maleją a same produkty są coraz doskonalsze.
Pan Bas, czyli o subwooferze
W systemach kina domowego bardzo ważną rolę odgrywa dobry, nisko schodzący bas. W filmach akcji i nie tylko, dodaje on wiarygodności przekazu dźwiękowego, tworzy atmosferę i klimat. Do wytwarzania takiego basu używamy specjalnego głośnika basowego, zwanego subwooferem. Współczesny subwoofer posiada wbudowany własny wzmacniacz, (tzw. subwoofer aktywny) i dużej średnicy głośnik(i) niskotonowy. Do pomieszczeń o powierzchni do 25 m2 wystarczy jeżeli będzie miał moc 60 - 100 W. Jeżeli posiadamy duże, główne kolumny i niewielki pokój do nagłośnienia, możemy z niego zrezygnować.
Czarna, dudniąca skrzynka.
Subwoofer wygląda jak skrzynia - chociaż nie zawsze czarna i brzydka. Posiada wejście (wejścia) główne ( LINE LEVEL INPUT, SUBWOOFER) które łączymy kablem typu "cinch" z wyjściem subwooferowym naszego wzmacniacza/amplitunera. Często posiada dodatkowo po 4 zaciski na kanał (SPEAKER LEVEL INPUT/OUTPUT, SPEAKER FROM) które pozwalają na podłączenie subwoofera kablami z gniazd głośnikowych wzmacniacza/amplitunera (INPUT) a następnie z głośnikami głównymi lub satelitkami (OUTPUT). Przy takim połączeniu nie pracuje wzmacniacz wbudowany w subwoofer, lecz korzystamy ze wzmacniacza naszego zestawu (głośnik subwoofera jest wpięty szeregowo z kolumnami lub satelitkami naszego zestawu kina). Kiedy opłaca się zastosować taką konfigurację? Wtedy, gdy posiadamy mocny wzmacniacz (dodatkowe obciążenie w postaci głośnika niskotonowego) i jest on wyższej jakości niż ten w subwooferze lub mamy dodatkową końcówkę mocy. A także gdy nasz wzmacniacz nie posiada wyjścia subwooferowego (słuchamy muzyki ze wzmacniacza stereo).
 |
Oprócz wyłącznika sieciowego (droższe modele posiadają funkcję AUTO ON/OF, czyli włączają się i wyłączają automatycznie) dobry subwoofer powinien posiadać jeszcze dwa pokrętła - głośności (LINE LEVEL INPUT CONTROL, VOLUME) oraz regulacji odcięcia częstotliwości (FREQUENCY CONTROL, CROSSOVER). To ostatnie, tajemnicze pokrętło służy do dopasowania pracy "suba" do możliwości naszych kolumn. Jeżeli nasze kolumny dolną granicę częstotliwości mają np. 50 Hz, (subwoofery pracują z reguły w paśmie od 120 Hz w dół, najlepsze nawet do nawet kilkunastu Hz!), to ustawienie punku odcięcia na np. 100 Hz powodowałoby niepotrzebne nakładanie się częstotliwości 50 - 100 Hz i mogłoby to pogorszyć odbiór dźwięku. Ustawienie pokrętła na 50 Hz powoduje że nasz sub będzie pracował tylko do tej częstotliwości, a wszystko co powyżej zostanie odcięte.
Przydaje się także przełącznik fazy (PHASE). Jeżeli w naszym systemie, po włączeniu subwoofera mamy wrażenie że bas jest mniejszy, możemy przypuszczać, że głośniki suba i kolumn nie pracują zgodnie w fazie. Przestawienie tego przełącznika poprawi sytuację. Jeśli nasz sub nie posiada przełącznika, musimy poprzekładać odwrotnie wszystkie kable w głośnikach.
Gdzie ustawić?
Jak wspominałem wcześniej, (Akustyka pokoju odsłuchowego) często mamy kłopoty z obfitym, dudniącym basem. Betonowe ściany naszych mieszkań, proporcje pokoju zbliżone do sześcianu, słabe wytłumienie pokoju - to najczęstsze przyczyny powstawania tzw. fal stojących, odpowiedzialnych za nierównomierne rozproszenie dźwięku (w jednej części pokoju bas jest głośny, w innej przytłumiony). W takim pomieszczeniu właściwe ustawienie subwoofera wymaga wielu prób, a efekt nie zawsze nas usatysfakcjonuje.
O czego zacząć próby? Możliwości są trzy.
1. Umieszczenie subwoofera mniej więcej w środku pokoju. Bas będzie najbardziej precyzyjny, chociaż nieco słabszy.
2. Umieszczenie subwoofera blisko ściany pomieszczenia zwykle powoduje, że basu jest dużo i jest w miarę precyzyjny.
3. Największy bas uzyskamy ustawiając nasz sub w którymś z rogów naszego pokoju, lecz będzie on mało precyzyjny.
By uniknąć problemu fal stojących, powinniśmy subwoofer ustawić nierównolegle do ścian pokoju.
Jak wyregulować?
W każdym przypadku musimy dokonać regulacji, tak aby nasz system kina "zgrał się" idealnie. Zwykle potrzebna jest pomoc drugiej osoby, które będzie regulowała system, gdy Ty będziesz siedział w swoim zwykłym miejscu odsłuchowym. Potrzebna będzie płyta lub film na którym występuje często niski, powtarzający się bas. Regulatory barwy dźwięku na wzmacniaczu/amplitunerze ustawiamy na 0.
1. Na subwooferze poziom głośności ustawiamy na minimum, a pokrętło częstotliwości odcięcia na 50 Hz.
2. Ty siadasz na swoim miejscu a pomocnik wolno podgłaśnia subwoofer dotąd, aż uzyskamy głośność zbliżoną do głośności kolumn głównych. Bas powinien być czysty, czytelny lecz nie wyróżniający się.
3. Regulacja częstotliwości polega na tym, aby pomocnik kręcąc w prawo pokrętłem (zwiększając częstotliwość) doprowadził średni bas do stanu który Ty uznasz za najlepszy. Jeżeli dźwięk staje się zbyt "słaby" lub "buczący" należy zatrzymać regulację lub ewentualnie cofnąć nieco regulator. Staraj się uzyskać najlepsze brzmienie całego zestawu. Regulacji powinieneś dokonać za każdą zmianą położenia subwoofera.
Basujemy do kwadratu!
Jeżeli posiadamy duży, lub "trudny" akustycznie pokój, jakość basu można poprawić stosując dwa subwoofery. Pozwoli to na zmniejszenie problemu fal stojących, a bas przy dużych poziomach głośności będzie mniej zniekształcony.
Jak ustawić?
- chwilowo odłącz wszystkie kolumny,
- podłączony subwoofer umieść na środku pokoju,
- włącz muzykę z powtarzającym się basem, na średnią głośność,
- przejdź się po pokoju, zwracając uwagę, gdzie brzmi on głośniej a gdzie ciszej,
- w miejscu gdzie brzmi głośniej, ustaw jeden subwoofer, a w tym w którym słychać ciszej, ustaw drugi.
- włącz wszystkie głośniki
- przejdź do procedury regulacja subwoofera...
ABY NASZ ZESTAW KINA DOMOWEGO BRZMIAŁ JAK NAJLEPIEJ, MUSIMY WIELE EKSPERYMENTOWAĆ.
A teraz głośniki...
Jakie głośniki?
Głośniki to jeden z ważniejszych elementów zestawu. Od nich bowiem zależy jakość słuchanej muzyki (zestaw kina domowego jest z reguły dobrym zestawem Hi-Fi), wyrazistość dialogów, tworzenie atmosfery filmu, oddanie jego energii i tempa. Głośników powinno być 5 i szósty subwoofer (droższe systemy wymagają 7 lub więcej).
Wszystko wreszcie ustawiamy.
Dwa głośniki główne, ustawione po bokach telewizora, głośnik centralny (koniecznie ekranowany magnetycznie, by nie wpływał na ekran telewizora) położony na telewizorze lub zaraz pod nim, najlepiej ustawiony w jednej linii z głośnikami głównymi, oraz dwa głośniki surroundowe (tylne) umieszczone za widzem przy ścianach, nieco powyżej głowy oglądających (min. 0.5 m), lecz nie bliżej niż jeden metr od sufitu. Jako głośniki tylne stosujemy głośniki pełno zakresowe, kierunkowe, czyli po prostu zwykłe kolumny, najczęściej podstawkowe. (Rys. 1)
Może dipole?
W droższych systemach (obowiązkowo THX) stosuje się głośniki dipolowe, czyli promieniujące dźwięk w dwóch kierunkach. Dipole rozpraszają dźwięk, przez co uzyskujemy lepsze wypełnienie pokoju, chociaż kosztem gorszej lokalizacji źródeł dźwięku. (Rys. 2)
Wystarczy odwrócić
Efekt podobny do dipoli uzyskamy kierując kolumny kierunkowe (czyli te "zwykłe") nie w kierunku słuchacza, lecz w kierunku ściany tylnej, by uzyskać odbicie i rozproszenie dźwięku. (Rys.3)
A teraz Bas!
Subwoofer, ze względu na to, że niskie tony rozchodzą się we wszystkich kierunkach, można umieścić w zasadzie w dowolnym miejscu pokoju, pamiętając jednak o tym, że umieszczenie go w rogu może znacznie zwiększyć ilość basu i tworzyć niekorzystne rezonanse. Można także próbować zmienić ustawienie subwoofera, aby uzyskać lepszy dźwięk. (Pan Bas) Jeżeli mamy mocny wzmacniacz i duże główne kolumny i mały pokój możemy w ostateczności zrezygnować z subwoofera.
Cała reszta.
Wielu producentów zaleca stosowanie wszystkich 5 głośników jednakowej mocy, jednego producenta, ale nie będzie błędem, jeśli jako przednie zastosujemy większe, mocniejsze kolumny (lepsze Hi-Fi), natomiast jako tylne - mniejsze, podstawkowe, łatwe do ustawienia na wysokich podstawkach lub do powieszenia na ścianie.
Pamiętajmy, ze głośnik centralny (CC) przenosi nie tylko dialogi ale też musi przyjąć dużą moc podczas przemieszczania się akcji filmu z jednej strony ekranu na drugą (np. przejazd samochodu czy czołgu), dlatego powinien być dobrej jakości i o mocy przynajmniej zbliżonej do kolumn głównych.
Ostatnie regulacje.
Jak widzimy system składa się z wielu elementów, które powinny być jeszcze odpowiednio ustawione i wyregulowane.
Wielu posiadaczy zestawów, często bardzo drogich narzeka na niską jakość dźwięku. Winą tu można obarczyć złą akustykę pomieszczeń (szczególnie tych, tak modnych obecnie "skąpo" umeblowanych). Prosimy tutaj stosować się do wskazówek i zaleceń dotyczących akustyki pokoju tak jak podczas stosowania zestawów Hi-Fi. Ogólnie polega to na tym, że wzmacniacz generuje sygnał szumu w poszczególnych kanałach, a my mamy tak ustawić głośność, by szumy było słychać jednakowo w każdym kanale. Jeżeli mamy do dyspozycji miernik głośności, będzie on bardziej pomocny niż nasze zawodne ucho. Ustawiamy także wielkość kolumn (małe - duże), czas opóźnienia dźwięku, itp. czasem takie regulacje są dość skomplikowane, bowiem współczesne wzmacniacze posiadają wiele rozbudowanych funkcji. Niezbędne jest tu postępowanie według instrukcji dołączonej do zakupionego sprzętu.
Autor: Stanisław Chrząszcz
Źródło: http://audioton.republika.pl/