AUDIO
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 |
1-2-3 |
brak |
FRONT |
|
|
4-9-8 |
brak |
SIDE |
||
|
5-6-7 |
brak |
BACK |
REQUIEM
- muz: Hector Berlioz - fragment z Dies Irae (na 8 knałów)
|
Nazwa |
plik .wav |
kanały |
synchronizacja |
pozycja |
|
Berlioz |
1-2-3 |
tak |
FRONT |
|
|
4-8 |
tak |
SIDE |
||
|
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 |
1-3 |
tak |
FRONT |
|
|
|
|
|
|
|
|
5-7 |
tak |
BACK |
RHAPSODY in BLUE George Gershwine`a - fragment Leggiero
(na
9 kanałów).
|
Nazwa |
plik .wav |
kanały |
synchronizacja |
pozycja |
|
Gershwin |
1-2-3 |
tak |
FRONT |
|
|
4-9-8 |
tak |
SIDE |
||
|
5-6-7 |
tak |
BACK |
SONATA
fortepianowa C-dur [kv 545] Wolfganga Amadeusza Mozarta
|
Nazwa |
plik .wav |
kanały |
synchronizacja |
pozycja |
|
Mozart |
1-2-3 |
tak |
FRONT |
|
|
4-9-8 |
tak |
SIDE |
||
|
5-6-7 |
tak |
BACK |
Nuty Sonaty C-cur W.A. Mozarta w aranżacji przestrzennej na 9 instrumentów.
OKTAFON
- muz: Witold Antoni Ciechanowicz (na 8 kanałów).
|
Nazwa |
plik .wav |
kanały |
synchronizacja |
pozycja |
|
Oktafon |
1-2-3 |
tak |
FRONT |
|
|
4-9-8 |
tak |
SIDE |
||
|
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 |
1-2-3 |
brak |
FRONT |
|
|
4-9-8 |
brak |
SIDE |
||
|
5-6-7 |
brak |
BACK |
SEKSTAFON - muz: Witold Antoni Ciechanowicz (na 6
kanałów).
|
Nazwa |
plik .wav |
kanały |
synchronizacja |
pozycja |
|
Sekstafon |
1-2-3 |
tak |
FRONT |
|
|
|
|
|
|
|
|
5-6-7 |
tak |
BACK |
* * *
* *