Audio

CMSS-3DSurround: Miksowanie nagrań muzycznych na kilka kanałów

przeczytasz w 2 min.

 

Technologia CMSS-3DSurround firmy Creative ma za zadanie "wymiksowywać" nagrania dwukanałowe do 4, 5, 6 lub 7 kanałów, w sposób przedstawiony na ilustracji 3. Kanały dźwięku dookólnego wykorzystywane są dla zapewnienia doznania bardziej opływającego odsłuchu, natomiast centralny głośnik przedni wykorzystywany jest to wytwarzania stereofonicznego obrazu frontalnego bardziej odpornego na ruchy słuchacza w bok od idealnej pozycji odsłuchowej ("sweet spot").

Wymiksowywanie źródła dwukanałowego do odtwarzania 5.1


Tradycyjne sposoby podejścia do wymiksowywania wielokanałowego

Wiele spośród dzisiejszych wielokanałowych odbiorników kina domowego oraz niektóre samochodowe systemy dźwiękowe oferują jedną lub więcej opcji "wymiksowywania" nagrań dwukanałowych podczas odtwarzania przez wielokanałowe systemy głośnikowe, np. Dolby Prologic II, DTS Neo:6, SRS Circle Surround lub Lexicon Logic 7. Algorytmy te oparte są na popularnej zasadzie matrycowego dekodowania stereofonicznego, przedstawionej na ilustracji 4.

Ilustracja 4. Zasada konwencjonalnych matrycowych dekoderów stereofonicznych

Technika stereofonicznego dekodowania matrycowego została pierwotnie wprowadzona w kinach w późnych latach 80-tych ubiegłego wieku i miała służyć do dekodowania nagrań z kodowanego matrycowo formatu dwukanałowego "(Lewy, Prawy)" z powrotem do formatu czterokanałowego "(Lewy, Środek, Prawy, Dookólny)".

W kolejnej dekadzie technologia ta zawędrowała do domowych wielokanałowych systemów kina domowego. Nowsze matrycowe dekodery stereofoniczne zawierają modyfikacje służące do wytwarzania kilku oddzielnych kanałów dookólnych i zapewniają tryb "muzyczny" do wymiksowywania standardowych (niekodowanych) nagrań dwukanałowych.

W dekoderach tych, kanał przedni centralny wyprowadzany jest z sumy oryginalnego sygnału lewego i sygnału prawego, natomiast kanały dookólne (tylne) wyprowadzane są z ich różnicy. System "logiki sterującej" stale monitoruje i porównuje poziomy głośności sygnału lewego, prawego, centralnego i tylnego dla określenia kierunku dominacji w obrębie 360-stopniowego łuku dookoła słuchacza i wyregulowania proporcji oryginalnego sygnału lewego i sygnału prawego podawanymi na każdy z kanałów wyjściowych (kanały: lewy, centralny, prawy i dookólny).

Metoda ta jest skuteczna przy kodowaniu i dekodowaniu pojedynczego źródła dźwięku spanoramowanego w dowolnej pozycji na płaszczyźnie poziomej lub w chwilach, kiedy dialog lub jeden efekt dźwiękowy dominuje na ścieżce dźwiękowej. Jednak logiczny układ sterujący dekodera nie potrafi rozróżnić i wyłowić kilku jednoczesnych zdarzeń dźwiękowych spanoramowanych w różnych kierunkach. W nagraniach muzycznych często występują fragmenty, w których z miksu nie wyróżnia się żaden pojedynczy składnik dominujący. W takich fragmentach matrycowe dekodery stereofoniczne mogą rozmazywać i zwężać obraz stereofoniczny, dopuszczając do podawania umiejscowionych składników dźwiękowych na kanały dookólne, co może dalej zakłócać postrzegany obraz stereofoniczny i rozpraszać słuchacza, zwłaszcza w miejscach bliżej głośników tylnych. Z powodu niestacjonarnej natury sygnału muzycznego, układ logiczny sterowania matrycowego stale wprowadza do sygnału podawanego na głośniki wahania amplitudy, które mogą powodować niepożądane "pompowanie" na kanałach przednich lub dookólnych, albo też niestabilność obrazu przestrzennego.

Kolejnym ograniczeniem aktualnych matrycowych dekoderów stereofonicznych jest ich słaba wydajność przy materiale źródłowym kodowanym o małej szybkości transmisji danych (np. MP3 lub WMA): kanały dookólne często mają zniekształconą, "wibrującą" barwę dźwięku. Ów zakłócający artefakt jest bezpośrednią konsekwencją wyprowadzania kanałów dookólnych z różnicy pomiędzy pierwotnym sygnałem lewym a sygnałem prawym (operacja ta ujawnia artefakty wprowadzane przez proces kodowania MP3 lub WMA, które nie są słyszalne podczas normalnego odtwarzania bez wymiksowywania).