AUDIO 1

 

Formaty audio.

 

1. Monofonia.

 

Monofonia (od greckich słów mono i fonia = jeden dźwięk, potocznie MONO) jest to prosty sposób nagrywania i odtwarzania dźwięków. Cały materiał dźwiękowy, nagrywany na wszystkich mikrofonach zapisywany jest jako jeden kanał. Dlatego nagrania MONO są "płaskie" i obejmują zaledwie mały wycinek naturalnego obszaru słyszenia człowieka, nie są więc przestrzenne, ani nie oddają kierunkowości. Stosowany kiedyś powszechnie w telefonii, w telewizji, na płytach  i innych nośnikach, po II wojnie światowej został wyparty przez STEREOFONIĘ - w Polsce nastąpiło to dopiero w końcu lat sześćdziesiątych XX wieku.

2. Stereofonia.

 

Niektórzy uważają, że początkiem muzyki przestrzennej była stereofonia (potocznie: STEREO od greckich słów stere i foni = dźwięk przestrzenny lub trójwymiarowy). Jest to technika nagrywania  i odtwarzania dźwięków na dwóch kanałach, co daje efekt przestrzenny. W wyniku stosowania dwóch głośników powstaje wirtualny "efekt stereo" polegający na tym, że sumę obydwu głośników odbieramy w przestrzeni pomiędzy nimi jakby był tam umieszczony trzeci głośnik. Efekt ten, jako źródło pozorne, powstaje dzięki zróżnicowaniu oraz porównaniu przez nasz mózg bodźców odbieranych przez lewe i prawe ucho. Bodźce te mogą być zróżnicowane pod względem częstotliwości, natężenia, opóźnienia itp. i są różne dla lewego i prawego ucha. Różnice te są spowodowane przeważnie charakterystyką częstotliwościową i  kierunkową ucha ludzkiego oraz niejednakową odległością obu uszu od źródła dźwięku.

Najlepiej efekt ten jest to słyszalny wtedy, gdy używamy stereofonicznych słuchawek: większość dźwięków "słyszymy" na czubku głowy, a nie w lewej lub prawej słuchawce, w których odbieramy tylko te dźwięki, które mają ekstremalnie kierunkowe ustawienie pozycji panoramy - w pozycji skrajnie lewej lub w pozycji skrajnie prawej.

                       System stereofoniczny skutecznie wyeliminował MONO prawie ze wszystkich pól zastosowania (z wyjątkiem telefonii). Jest on bardziej przestrzenny i  bardziej zbliżony do naturalnego obszaru słyszenia człowieka, chociaż również nie oddaje jego wszystkich możliwości. STEREO, jako system wprowadzający kierunkowość,  prowadzi już wprost do kwadrofonii   i innych systemów wielokanałowych. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


A więc w stereofonicznym pliku audio odtwarzanym na 2 głośnikach mamy 3 podstawowe kanały dźwiękowe : Lewy, Centralny i Prawy.

Jeżeli gałkę panoramy skierujemy w lewo, to do lewego głośnika docierać będzie dźwięk o głośności od 51 do 100 %, a do prawego głośnika jego odwrotność, a więc 49 do 0% . W kwadrofonii SQ stosowano proporcje 60 do 40% co nie zawsze pozwalało słuchaczowi poprawnie określić, z którego głośnika dźwięk dobiega.  Ja stosuję proporcje co najmniej 80 do 20%, a przy konwersji pliku stereo na Spatial Stereo proporcje wynoszą nawet 90 do 10%.

W analogiczny sposób uzyskujemy kanał prawy - po skierowaniu gałki panoramy w prawo, do prawego głośnika docierać będzie dźwięk o głośności od 51 do 100 %, a do lewego głośnika jego odwrotność, a więc 49 do 0% .

Jeżeli zaś gałkę panoramy ustawimy w pozycji środkowej = 0, to do obu głośników docierać będzie dźwięk o takiej samej głośności - 50 do 50%, co określamy jako efekt stereo, a w praktyce odczuwamy jakby był pomiędzy głośnikami  jeszcze jeden głośnik. Jest to jednak tylko złudzenie - jednak dźwięk słyszymy realnie.

Powyższe ustawienia stosuję w tworzeniu zestawów stereo, które w ciągu dalszej edycji przekształcam na wielokanałowe przestrzenne stereo (Multichannel Spatial Stereo).

 

NAZWA

Zestaw FRONT

(lub Side, Side 2, Back)

UWAGI

 

Format

 

Stereo + (L-C-R)

3 kanały:  2 realne boczne

z głośników

 1 wirtualny środkowy  jako efekt stereo

Kanały

1. LF

2. CF

3. RF

lub kolejne kanały innego zestawu

Panorama

< -----

^

--->

panorama maksymalnie

rozstawiona

Separacja kanałów

w %

80 / 20 (RF)

50 /50

80 / 20 (LF)

taka separacja daje wyraźną kierunkowość, separację

 90 /100 stosuję w konwersji gotowych plików audio na Oktafonię

Reguła

wszystkie kanały są stereofoniczne

 - kanały nagrane monofonicznie - dublujemy  i różnicujemy panoramą

 

3. Formaty przestrzenne.

 

W coraz powszechniejszym użyciu są formaty przestrzenne, jak 5.1, 7.1, 9.1, itd. Są one stworzone na potrzeby przemysłu filmowego i odtwarzane w kinach lub zestawach kina domowego (Home Cinema). Nie wdając się w rozważania o ich użyteczności do odtwarzania filmów (również z płyt DVD) - trzeba jednoznacznie stwierdzić, że ich stosowanie do odtwarzania muzyki jest kontrowersyjne, bo:

 - kanał Center  w Kinach domowych jest fabrycznie ustawiony na poziomie -3dB ponieważ na ten kanał w filmach kierowane są rozmowy. Jeżeli wykorzystywany jest on dla muzyki, każdorazowo trzeba by zmieniać ten poziom, co byłoby kłopotliwe. W sumie więc kanał ten nie jest mi do niczego potrzebny i dlatego go nie używam,

- kanał  Center uzyskuję jako efekt stereo kanałów bocznych, a więc byłaby to kolizja dwóch kanałów w tym samym miejscu: wirtualnego i rzeczywistego,

- na kanał 4 - (SW = Subwoofer lub LFE=Low Freqency Effects) - w przemyśle kinowym kierowane są dźwięki o niskiej częstotliwości wycinane z pozostałych kanałów, które są ich automatycznie pozbawione,

- w niektórych formatach (np. 11.1) zdublowane są kanały przednie, do których kierowane są dźwięki najwyższe, które wycinane są z pozostałych kanałów. To analogiczna procedura jak z kanałami nisko-tonowymi. Jest to potworne barbarzyństwo, w efekcie którego wszystkie "oskalpowane" w ten sposób kanały brzmią płasko i nieciekawie, a zgrupowanie wszystkich niskich lub wysokich dźwięków w jednym kanale deformuje całe nagranie,

            Potwierdzenie moich negatywnych opinii o tym problemie odnalazłem w wielu miejscach, w tym najbardziej znaczące u dr Micha McMarcha na wkładce do świetnej płyty Surround -    "1976: A SPACE Odyssey" Zbigniewa Wodeckiego:

 

"Współczesny system dźwięku dookólnego, który pierwotnie został wymyślony dla potrzeb kina, stanowi wynik kompromisu budżetowego. Cierpi przez to na poważną częstotliwościową asymetrię: oddzielenie kanału niskotonowego (LFE) od pozostałych. Jest to zamach na high fidelity, ponieważ prowadzi do rozbicia lokalizacyjnego informacji dolnego pasma, sprawiając, że jakość basów staje się kwestią przypadku... Mamy więc do czynienia z niskobudżetowym aparatem quasi-dookólnym, ponieważ najniższe dźwięki nagrania emitowane są wyłącznie z jednego źródła, w losowej korelacji fazowej z pozostałymi. Taki "postęp" trąci absurdem wobec osiągnięć  w dziedzinie najdroższych konstrukcji studyjnych    i systemów high-end, gdzie naczelnym celem zawsze była emisja wszystkich tonów zakresu słyszalnego z tego samego kierunku (np. układ d`Appolito). Spójrzmy krytycznie na nadmierne zagęszczenie głośników z przodu, z praktycznie bezużyteczną w fonografii jednostkę centralną (w kinie emitującą dialogi) - oto trzy głośniki upchnięte w jednym kącie, który równie dobrze można by zagospodarować dwoma".

Dr Mitch McMarch, PhD

 

Reasumując: dla potrzeb muzycznych powinniśmy zrezygnować z używania kanału 3 (Center) i kanału 4 (SW/LFE) ponieważ w niekontrolowany sposób zubożają i zniekształcają nasze nagranie.

A zatem dla celów muzycznych:

 - z formatu 5.1 (czyli na 6 głośników) powinniśmy wykorzystywać tylko 4.0 (na 4 głośniki),

- z formatu 7.1 (czyli na 8 głośników) powinniśmy wykorzystywać tylko 6.0 (na 6 głośników),

- z formatu 9.1 (czyli na 10 głośników) powinniśmy wykorzystywać tylko 8.0 (na 8 głośników), itp. itd.

 

 4. Format Multichannel Spatial Stereo.

Wielokanałowe Stereo Przestrzenne.

 

Na podstawie analizy systemów kwadrofonicznych (zarówno ich zalet, jak i ich wad) - w wyniku kilkuletnich eksperymentów stworzyłem swój własny system do nagrywania i odtwarzania przestrzennego muzyki: Spatial Stereo, który jest prezentowany w innych zakładkach..

 

 

 

 

Pliki .wav następujących utworów do samodzielnych testów:

 

UWAGA: niektóre pliki zaczynają się od ciszy ( lub muzyka jest wyciszona do ok. 80%), a dźwięk pojawia się dopiero później. Nie jest to błąd - jest to całkowicie  zgodne z aranżacją przestrzenną utworu.

 

IDENTYFIKACJA KANAŁÓW (1-9)

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Identyfikacja kanałów

Kanały 1-2-3 nowe.wav

1-2-3

brak

FRONT

Kanały 4-8-9 nowe.wav

4-9-8

brak

SIDE

Kanały 5-6-7 nowe.wav

5-6-7

brak

BACK

 

 

REQUIEM - muz: Hector Berlioz - fragment z Dies Irae (na 8 knałów)

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Berlioz

Berlioz front 4.wav

1-2-3

tak

FRONT

Berlioz side 4.wav

4-8

tak

SIDE

Berlioz back 4.wav

5-6-7

tak

BACK

 

 

FUGA czterogłosowa d-moll [BWV 874] muz: Jan Sebastian Bach.

(na 4 kanały)

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Fuga d-moll

Fuga - 4k - FRONT.wav

1-3

tak

FRONT

 

 

 

 

Fuga - 4k - BACK.wav

5-7

tak

BACK

 

 

RHAPSODY in BLUE George Gershwine`a - fragment Leggiero 

 (na 9 kanałów).

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Gershwin

Gershwin 2 Front.wav

1-2-3

tak

FRONT

Gershwin 2 SIDE.wav

4-9-8

tak

SIDE

Gershwin 2 BACK.wav

5-6-7

tak

BACK

 

 

SONATA fortepianowa C-dur [kv 545] Wolfganga Amadeusza Mozarta

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Mozart

Mozart - 9K FRONT.wav

1-2-3

tak

FRONT

Mozart - 9K SIDE.wav

4-9-8

tak

SIDE

Mozart - 9K BACK.wav

5-6-7

tak

BACK

 

OKTAFON - muz: Witold Antoni Ciechanowicz (na 8 kanałów).

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Oktafon

OKTAFON zestaw 1 FRONT.wav

1-2-3

tak

FRONT

OKTAFON zestaw 3 SIDE.wav

4-9-8

tak

SIDE

OKTAFON zestaw 2 BACK.wav

5-6-7

tak

BACK

 

WOKALIZA z płyty "Ciemna strona księżyca" zespołu PINK FLOYD (na 8 kanałów).

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Pink Floyd

Wokaliza FRONT nowy.wav

1-2-3

brak

FRONT

Wokaliza SIDE.wav

4-9-8

brak

SIDE

Wokaliza BACK.wav

5-6-7

brak

BACK

 

SEKSTAFON  - muz: Witold Antoni Ciechanowicz (na 6 kanałów).

 

Nazwa

plik .wav

kanały

synchronizacja

pozycja

 

Sekstafon

SEKSTAFON Front S.wav

1-2-3

tak

FRONT

 

 

 

 

SEKSTAFON Back S.wav

5-6-7

tak

BACK

 

Pliki służące do SYNCHRONIZACJI (na 9 kanałów).

 

Nazwa

plik .wav

kanały

pozycja

 

SYNCHRONIZACJA  8 kanałów

Synchronizacja 8k.wav

1-2-3

FRONT

 

SYNCHRONIZACJA od dźwięku Cis

Synchro Cis.wav

1-2-3

FRONT

 

Pliki STEREO +

(czyli z maksymalnie rozstawioną panoramą)

do samodzielnego testowania.

Pliki te zawierają cały materiał muzyczny utworu.

 

Nazwa

 plik streo bez synchronizacji

Fuga

Fuga - 4k - STEREO +.wav

Gershwin

Gershwin STEREO+.wav

Mozart

Mozart - 9k -STEREO +.wav

Oktafon

OKTAFON stereo+.wav

Sekstafon

SEKSTAFON STEREO +.wav

Wokaliza  z płyty Pink Floyd

Clare Torry wokaliza.wav

 

 

 

*      *     *      *       *