Система многоканального звука 22.2

Первое появление системы 22.2 состоялось на Всемирной вы-ставке ЭКСПО в 2005 году в японском городе Айти, когда впервые демонстрировалась новейшая для того времени видеосистема «Super Hi-Vision», разработанная научно-технической лабораторией японской компании NHK (NHK Science&Technical Research Lab). Изображение демонстрировалось на экране с диагональю 600 дюймов (15,24 м), а звук при этом воспроизводился с помощью системы 22.2, в которой было использовано 75 громкоговорителей[45 - 48].

Само появление системы 22.2 обязано появлению в Японии нового поколения видеосистем повышенной четкости, которые получили название «Super Hi-Vision». В отличие от принятых в остальном мире стандартов телевидения высокой четкости HDTV, для японского стандарта «Super Hi-Vision»характерна улучшенная в шестнадцать раз разрешающая способность (4320×7680 пикселей), угол обзора более 100º и другие особенности[49].

Появление видеосистем, обеспечивающих широкий угол обзора на достаточно больших экранах, обеспечивает возможность перемещения видеообраза в горизонтальном и вертикальном направлениях в очень широких пределах. Распространенные в то время двумерные системы пространственного звучания былине в состоянии обеспечить соответствующее перемещение звукового образа, поскольку могли реализовать его локализацию только в горизонтальной плоскости, да и то преимущественно во фронтальной части. При этом угол обзора звукового образа у них весьма мал. Это и стало побудительным мотивом к созданию для «Super Hi-Vision» новой системы звуковоспроизведения с 22 раздельными широкополосными каналами и тремя уровнями их размещения (рис. 3.15).Как видно из рисунка, верхний уровень содержит девять каналов, средний – десять каналов, нижний – три широкополосных плюс два низкочастотных канала (LFE).

При проектировании новой системы разработчикам требовалось выполнить следующие условия:

– обеспечить стабильную локализацию звукового образа в любой точке экрана;

– обеспечить возможность формирования звуковых образов с высоким качеством во всех направлениях вокруг зрителя;

– обеспечить возможность создания ощущения трехмерности окружающего зрителя звукового пространства, т.е. реалистичности воспроизведения его глубины и ширины;

– обеспечить широкую зону прослушивания при перемещении слушателя, характерного для реального концертного зала;

– обеспечить возможность фиксации, передачи и воспроизведения «живых» записей симфонического оркестра с сохранением натурального тембра и естественного баланса громкостей инструментов;

– обеспечить возможность адаптации системы воспроизведения записи к различным акустическим условиям (помещениям разных размеров);

– обеспечить совместимость записи в новом формате с уже существующими системами пространственного звучания.

Передать звучание симфонического оркестра с максимально возможной реалистичностью было одной из важнейших задач, поэтому к параметрам используемых громкоговорителей были предъявлены следующие требования:

– эффективно воспроизводимый диапазон частот каждого из громкоговорителей широкополосных каналов должен быть не менее чем 40…15000 Гц, а дополнительных низкочастотных блоков–не менее чем 20…200 Гц;

– для того чтобы обеспечить равномерное распределение звуковой энергии по слушательским местам, громкоговорители должны обладать широкой диаграммой направленности (не менее 120º в горизонтальной плоскости и не менее 100º - в вертикальной);

– поскольку видеоэкран был акустически непрозрачным, три верхних и три нижних громкоговорителя должны быть панорамированы таким образом, чтобы образовать три мнимых источника на центральной линии экрана;

– для определения оптимальной высоты расположения громкоговорителей верхнего слоя была проведена серия субъективных экспертиз, позволившая выбрать значение высоты, соответствующее 45º по отношению к плоскости расположения зрителей.

Схема расположения громкоговорителей системы 22.2 в кинозале показана на рис. 3.16.

Очевидно, что наличие такого большого количества дискретных каналов, как в системе 22.2, создает серьезные трудности при записи звуковой информации, которая будет воспроизводиться с их помощью. Расположение микрофонов при записи и технология самой записи – это отдельная и очень важная проблема для любой многоканальной звуковой системы, и она становится тем более сложной и многофакторной, чем больше количество раздельных каналов записи-воспроизведения. Технология размещения микрофонов является принципиально важным элементом процесса записи как с точки зрения передачи ширины и глубины звуковых образов, так и с точки зрения естественности, достоверности и четкости звучания оркестра.

Для того чтобы в полной мере реализовать достоинства новой системы, специалистам лаборатории NHK под руководством известного ученого-акустика К. Хамасаки пришлось проделать огромный объем работ, результатом которых стала многослойная технология микрофонной записи, состоящая из набора главных микрофонов,предназначенных для записи прямого звука и ранних отражений,и второго набора микрофонов для записи поздних отражений, формирующих реверберационное звуковое поле.

При этом в систему главных микрофонов должны входить как направленные, так и ненаправленные микрофоны (для записи сигналов, которые будут воспроизводиться сабвуферами), а также двунаправленные микрофоны для записи первых отражений. Во вторую систему для записи поздних отражений также входят двунаправлен-ные микрофоны, но устанавливаться они должны на достаточном расстоянии от источника звука.

Установка этих многослойных микрофонных систем также является задачей непростой и зависит как от характера источника звуковой информации, так и от размеров и конфигурации помещений (концертных залов)где производится запись.

Таким образом, сам факт появления системы 22.2 стал побуди-тельным мотивом для разработки нового подхода к микрофонным технологиям записи звука. Правда, проблемы, связанные с микшированием звуковых каналов для такой системы все еще остаются и служат мотивацией для дальнейшей работы. Компания NHK планирует продолжить исследования в этом направлении, рассматривая предложенную ею систему всего лишь как очередной шаг в развитии и становлении систем высококачественной записи звука для кинозалов, систем радиовещания и домашних кинотеатров [48].