La giungla del surround: THX, DTS e Dolby

Martin Jud

14.8.2018

Traduzione: tradotto automaticamente

Sapevi che il THX non è un formato surround? Ti chiedi spesso cosa c'è dietro una certa denominazione di surround? Cosa sono gli oggetti audio, come funziona il virtual surround e cos'è un codec? Sono tutte domande che presto non dovrai più porti.

Se vuoi avere una rapida panoramica delle tecnologie surround e delle loro caratteristiche, qui sotto troverai delle tabelle con tutte le informazioni a colpo d'occhio. Ho raccolto i dati relativi ai formati Dolby e DTS. Per il resto, non vedo l'ora di accompagnarti in un viaggio tecnologico cronologico, dove, dopo una breve introduzione sull'udito, inizieremo dal Rinascimento.

Quando sei circondato in inglese o sei circondato da qualcosa, sei "circondato" da qualcosa. Con il suono surround, sei circondato dal suono. Il suono surround è quindi il termine che indica le registrazioni sonore che tecnicamente creano un'impressione di suono spaziale.

L'udito spaziale: come funziona il nostro udito

L'orecchio umano è piuttosto sofisticato. Analizza le differenze di tempo e di livello tra le due orecchie per determinare la direzione laterale del suono. Il fatto che il suono provenga dalla parte anteriore, posteriore, superiore o inferiore è determinato dalle risonanze nel padiglione auricolare e nel canale uditivo esterno. La distanza di una sorgente sonora si basa su valori empirici. Vengono utilizzati e valutati gli schemi di riflessione e i colori del suono presenti nella nostra memoria.

Ovviamente, questa spiegazione non fa altro che scalfire la superficie e non riflette la complessità e la profondità che questo argomento comporta. Ma non c'è bisogno di andare più a fondo. La cosa importante da capire è che tutto parte dalla biologia umana e che tutta la tecnologia circostante si basa sulle scoperte della biologia e della fisica.

Va bene, mi correggo: Tutto è iniziato con un sogno. Un'idea che ispira così tanto che qualcuno osa trasformare il sogno in realtà. Ed è proprio quello che è successo a Venezia tra il 1500 e il 1600 con l'idea del suono surround.

Tecniche surround: Dal tardo Rinascimento al 2015

Il primo suono surround esisteva già nel tardo Rinascimento. In Italia, il cosiddetto stile policorale veneziano emerse a metà del XVI secolo. L'architettura della chiesa e il suo spazio, con tutte le sue nicchie e gallerie, furono incorporati nella composizione e l'essere umano divenne letteralmente il centro dell'arte. I cori e gli strumenti erano disposti intorno al pubblico. La musica raggiunse così una nuova dimensione, ed è per questo che la musica policorale veneziana era ed è tuttora popolare ben oltre i confini dell'Italia.

Ci volle molto tempo prima che le persone potessero sperimentare questa nuova dimensione di ascolto nelle proprie case. Più di 400 anni dopo, nel 1975 fu introdotto il Dolby Stereo. Si trattava del precursore della prima tecnologia surround per la casa. Per la prima volta, i cinema furono in grado di fornire un altoparlante centrale e un canale surround (posteriore centrale) in aggiunta ai canali stereo. La tecnologia è stata poi adottata per l'home cinema e lanciata sul mercato nel 1982 sotto forma di Dolby Surround.

Codifica a matrice: suono surround da un segnale stereo analogico

La particolarità dei primi formati surround del nostro tempo è che le tracce sonore aggiuntive (centrale e centrale posteriore) sono integrate in un segnale stereo analogico (codifica a matrice). Il segnale analogico di questa tecnologia è anche compatibile con il basso. Ciò significa che puoi riprodurre un supporto audio con Dolby Surround o una versione Dolby Surround Pro Logic anche in stereo. Le informazioni delle tracce aggiuntive sono integrate in modo intelligente nelle due tracce esistenti in modo da non rovinare il suono dello stereo puro.

La codifica a matrice è compatibile anche con il basso.

La codifica a matrice utilizza varie tecniche che solo un fisico e un biologo (o al massimo uno psicologo) possono comprendere appieno. Ad esempio, il canale centrale posteriore viene codificato utilizzando uno spostamento di fase di 180 gradi. Inoltre, alcune gamme di frequenza sono limitate per contrastare la distorsione acustica. Il decodificatore (amplificatore) assegna i segnali al canale corretto utilizzando una matrice adattiva.
Questa tecnologia, purtroppo, non è in grado di garantire la qualità del suono.
Questa tecnologia purtroppo non è priva di perdite, in quanto la separazione dei canali è simulata solo in linea di principio.

Il mondo ha bisogno di codec: la nascita di Dolby Digital e DTS

Un codec è un algoritmo che codifica o decodifica digitalmente dati o segnali. Ad esempio, converte un CD in formato audio RAW PCM in file MP3. Oppure decodifica i file MP3 per la riproduzione.

Ci sono codec lossless (ad esempio DTS-HD Master Audio, Dolby TrueHD) e lossy. Lossy significa che il codec esegue anche una riduzione della gamma dinamica e una compressione dei dati durante la codifica dei segnali analogici. Questo comporta una perdita di qualità, che viene percepita più o meno bene a seconda del metodo di compressione e della velocità di trasmissione.

I primi formati surround con codec lossy sono stati Dolby Digital (1992, Dolby Laboratories Inc.), DTS (1993, DTS Inc.) e il formato SDDS di Sony Corporation (1993), sviluppato solo per il cinema. Il Dolby Digital e il DTS sono ancora oggi ampiamente utilizzati. A differenza dei formati audio analogici codificati a matrice, queste tecnologie memorizzano tutti i canali singolarmente. Per le persone con un udito normale, la differenza con i formati audio lossless è difficile da distinguere. Tuttavia, dipende anche dalle apparecchiature utilizzate. In particolare, dalla qualità degli altoparlanti. Ed è qui che entra in gioco il THX.

THX: No, non è un formato surround!

Il THX è una raccolta di diversi standard per il suono e l'immagine. È un marchio di qualità commerciale. Le certificazioni THX hanno lo scopo di garantire uno standard di qualità uniforme. Hanno lo scopo di garantire che tu riceva il suono come lo vuole il tecnico del suono. O che tu veda l'immagine come l'ha immaginata il regista.

La società THX Ltd. ha ottenuto la certificazione THX.

L'azienda THX Ltd. è stata fondata nel 1983 da George Lucas e oggi è di proprietà del produttore di accessori per computer Razer. Le certificazioni THX si trovano raramente nel settore cinematografico, poiché si dice che i costi di licenza siano molto elevati. Fino al 1999 esisteva una sola certificazione THX. Oltre alle certificazioni THX Ultra per le sale di grandi dimensioni, ora esistono anche certificazioni THX Select per le sale di medie e piccole dimensioni (uso domestico). Le certificazioni non si differenziano per il suono, ma per le prestazioni. Oltre agli altoparlanti, ai subwoofer e ai ricevitori, sono certificati anche altri dispositivi come le schede audio (THX Certified Multimedia).

Attenzione: se non sei in possesso della certificazione THX Select, non devi preoccuparti.

Attenzione: se un dispositivo non ha alcuna certificazione, ciò non significa che non possa avere la qualità dell'immagine o del suono di un dispositivo certificato. Tuttavia, si può presumere che un dispositivo certificato offra un certo standard.

Impostazione di un sistema surround

Oltre ai contenuti e a un dispositivo di riproduzione, è necessario un amplificatore che supporti i formati surround corrispondenti e che li elabori e li riproduca in base alla configurazione dei diffusori. Una classica configurazione 5.1 prevede due diffusori anteriori (anteriore destro e sinistro), un diffusore centrale intermedio, due diffusori surround (laterale destro e sinistro a livello dello spettatore/ascoltatore) e un subwoofer (canale LFE) per le basse frequenze fino a 100 Hz. Per inciso, il corpo non è in grado di localizzare le basse frequenze. Tuttavia, abbiamo la sensazione che il formicolio allo stomaco provenga da una certa direzione. Insieme alle informazioni visive di ciò che vediamo, il cervello classifica la fonte dei bassi.

Sia che si tratti di un sistema 5.1 o di un sistema con più diffusori, è importante che i diffusori siano posizionati il più simmetricamente possibile intorno all'ascoltatore. Idealmente in cerchio. Tuttavia, è tutt'altro che facile configurare un sistema surround in modo che il suono sia autentico come quello della registrazione. Le pareti e gli altri oggetti presenti nella stanza possono far sì che una parte del suono venga assorbita o riflessa. Questo influisce sull'immagine sonora.

Ci sono però anche tecnologie che sfruttano il riflesso del suono. I formati Dolby Atmos e DTS:X, relativamente recenti, supportano anche i diffusori in altezza, che permettono, ad esempio, di far provenire dall'alto il suono degli aerei del film. Ciò può essere ottenuto sia con altoparlanti montati nelle posizioni appropriate sia con i cosiddetti altoparlanti. Si tratta di moduli aggiuntivi compatti per altoparlanti da pavimento che portano il suono all'ascoltatore attraverso la riflessione del soffitto.

Oggetti audio

A differenza dei moduli aggiuntivi, gli oggetti audio non sono oggetti fisici. Sarebbe troppo bello... o pericoloso. Schiarisciti la gola... In ogni caso, stiamo parlando di oggetti posizionati virtualmente il cui suono è destinato ad essere ascoltato. Il surround basato sugli oggetti si può trovare nelle tecnologie Dolby Atmos (2012) e nel prodotto rivale DTS:X (2015).

A differenza del surround orientato ai canali, il surround orientato agli oggetti è un sistema che si basa sul canale.

A differenza del suono surround orientato ai canali, il suono surround orientato agli oggetti non viene memorizzato sulla base dei canali. In questo caso, gli oggetti vengono inviati attraverso la stanza. Le coordinate e il suono degli oggetti vengono assegnati ai canali necessari dall'amplificatore o dal dispositivo di riproduzione. Affinché il gabbiano giri sopra di te e tu possa accorgertene, è necessario calcolare quali diffusori della configurazione corrente devono riprodurre quale suono, a quale volume e in quale momento. Tutto chiaro? :)

Il suono surround orientato agli oggetti ha il grande vantaggio di essere svincolato da una specifica configurazione di canali. In teoria, puoi utilizzarlo per fornire un numero infinito di canali. Tuttavia, come il suono orientato ai canali, è legato a una posizione di ascolto fissa. Se sei seduto in fondo al cinema, non sentirai il mix perfetto nemmeno con il suono orientato agli oggetti. Questo problema potrebbe essere risolto utilizzando un suono orientato agli oggetti insieme a un sistema audio basato sulla sintesi del campo d'onda.

Surround virtuale

Il Surround virtuale simula il suono surround con due altoparlanti o cuffie stereo. Tuttavia, questo non significa che la qualità debba essere compromessa. Il primo surround virtuale era già disponibile nel 2001 grazie a Dolby Headphone e nel 2002 grazie a Dolby Virtual Speaker. DTS offre le tecnologie DTS Surround Sensation (2008) e DTS Headphone:X (2015) per questo scopo.

Il Virtual Surround si basa sugli algoritmi HRTF. HRTF è l'acronimo di "Head Related Transfer Function" e descrive i processi attraverso i quali il suono viene influenzato dal nostro udito. Il che ci riporta alle differenze di tempo e di livello e alle risonanze dei padiglioni auricolari e del canale uditivo di cui abbiamo parlato all'inizio dell'articolo.

Se il surround virtuale è basato su algoritmi di controllo del suono, allora il suono non è un'altra cosa.

Se in un film c'è un organo di Stalin che suona e il lato destro delle tue cuffie riproduce questo suono più forte del sinistro, il tuo udito avrà l'impressione che i colpi vengano sparati dal lato destro. Se vuoi che questo suono dia l'impressione di provenire da una certa direzione (in alto, in basso, davanti o dietro), il livello del suono sarà maggiore rispetto alle altre gamme di frequenza.

Se vuoi saperne di più sul virtual surround, ti consiglio il seguente articolo di Philipp Rüegg: [[marketingpage:5875]]

Tabelle di confronto delle tecnologie surround

Questi elenchi raccolti a mano in forma tabellare contengono informazioni su tutti i formati surround di Dolby Laboratories Inc. e DTS Inc. fino al 2015 e sono organizzati in base all'anno di introduzione della tecnologia. Troverai un elenco per Dolby e uno per DTS.

Tecnologie surround di Dolby Laboratories Inc.

Tecnologie surround di DTS Inc.

Bilancio del suono alla fine

Spero vivamente che le mie tabelle non ti abbiano sopraffatto e che tutte le informazioni ti abbiano dato un orientamento nella giungla del surround. Potresti anche sorridere in futuro quando ti renderai conto che il tuo smartphone è in grado di gestire il Dolby Atmos. Gran parte del mondo surround è importante soprattutto per il marketing. Un'autoradio con l'adesivo THX ha più probabilità di essere acquistata rispetto a una senza.

Non sappiamo esattamente cosa ci riservi il futuro. Dato che il THX ora appartiene a Razer, posso immaginare che presto i cinema certificati saranno dotati di LED su ogni poltrona, che accompagneranno ciò che stai guardando con effetti di luce appropriati nello spirito di Ambilight.

Per quanto riguarda la tecnologia surround, spero che la sintesi del campo d'onda sia presto adatta alla produzione di massa. Con questa tecnologia, tutti i presenti nella stanza sentono esattamente la stessa cosa, indipendentemente dalla loro posizione. La migliore qualità per tutti.

Aggiornamento del 17 agosto 2018

Oltre ai formati surround Dolby e DTS, sempre più film offrono anche il supporto per Auro 3D. Se vuoi saperne di più su Auro 3D, ti invitiamo a dare un'occhiata al seguente articolo
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Martin Jud

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La mia musa ispiratrice si trova ovunque. Quando non la trovo, mi lascio ispirare dai miei sogni. La vita può essere vissuta anche sognando a occhi aperti.

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