Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Systemy Dźwięku Dookólnego Spis treści jak człowiek słyszy i lokalizuje dźwięk standardy adaptacji dźwięku do odsłuchu w warunkach kinowych i domowych.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Systemy Dźwięku Dookólnego Spis treści jak człowiek słyszy i lokalizuje dźwięk standardy adaptacji dźwięku do odsłuchu w warunkach kinowych i domowych."— Zapis prezentacji:

1

2 Systemy Dźwięku Dookólnego

3 Spis treści jak człowiek słyszy i lokalizuje dźwięk standardy adaptacji dźwięku do odsłuchu w warunkach kinowych i domowych opis wybranych systemów kinowych i domowych dźwięk wirtualny podsumowanie koniec

4 Do lokalizacji wykorzystywane są mechanizmy: - IID (Interaural Intensity Difference) - wewnątrzsłuchowa różnica intensywności - ITD (Interaural Time Difference) - wewnątrzsłuchowa różnica czasu - HRTF (Head-Related Transfer Function) - efekt filtrujący głowy i małżowiny usznej (pozwala na dokładne określenie kierunku) - DRR ( Direct to Reverberant Ratio) - stosunek głośności dźwięku, który dotarł bezpośrednio, do głośności dźwięku po odbiciach (pozwala na określenie odległości) Jak człowiek lokalizuje dźwięki

5 Z jaką dokładnością ludzie mogą zlokalizować źródło dźwięku? większa zdolność określania azymutu niż wysokości - azymut - dla przedziału ±30° dokładność lokalizacji nawet 1° - z boków głowy lokalizacja dużo gorsza dokładność 30° - wysokość - blisko horyzontu dokładność lokalizacji 9° - ze wzrostem wysokości dokładność lokalizacji szybko spada zdolność lokalizacji zależna od częstotliwości sygnału - tony niskie < Hz nie możliwe do lokalizacji zdolność lokalizacji zależna od zmienności sygnału - proste, stałe tony są bardzo trudne do zlokalizowania dla zebrania większej liczby informacji człowiek porusza głową

6 Możliwości i ograniczenia przy oszukiwaniu zmysłu słuchu. możliwe utworzenie panoramy przedniej przez odpowiednie spreparowanie sygnałów pochodzących z prawego i lewego głośnika przedniego. Pozwala to umieścić w panoramie jeden lub kilka instrumentów nie jest możliwe utworzenie w podobny sposób panoramy bocznej bardzo utrudniona lokalizacja sygnałów w panoramie tylnej. Dość precyzyjnie udaje się zlokalizować tylko jedno źródło

7 Możliwości i ograniczenia przy oszukiwaniu zmysłu słuchu. w konsekwencji w systemie kwadrofonicznym słuchacz nie będzie mógł lokalizować źródeł dźwięku w panoramie z boków i z tyłu. aby lokalizacja była możliwa potrzeba większej liczby głośników w najnowszych systemach DD-EX, DTS-ES Discrete głośniki umieszczone są także z boku słuchacza

8 Standard THX powstał przy produkcji filmu Powrót Jedi wymagania THX dotyczą akustyki sali, jakości głośników oraz sposobu ich rozmieszczenia, wzmacniaczy mocy, okablowania. Kina posiadające certyfikat THX charakteryzują się kilkoma bardzo ważnymi cechami [24]: szerokie pasmo odtwarzanych częstotliwości; równa odpowiedź częstotliwościowa dla całego zakresu; równomierne pokrycie całej sali kinowej dźwiękiem; czysty, bardzo wyraźny dialog; dobra prezentacja nagrań o dużej dynamice, bez słyszalnych zakłóceń; niski poziom szumu tła zastosowanie ustalonego, opatrzonego znakiem firmowym, wysokiej jakości sprzętu odtwarzającego; określona jasność ekranu; trailer DEEP NOTE odtwarzany przed każdym seansem Systemy kinowe

9 Systemy domowe Standard THX Ultra model pomieszczenia o powierzchni 110m3 standaryzacja użytych głośników Re-Equalization -zmniejszenie efektu błędnego odsłuchu kinowych ścieżek audio w warunkach domowych (inne n ch-tyki przenoszenia) Timbre Matching - zachowanie zgodności tonu głośników surround z głośnikami głównymi i kompensacja faktu że odsłuchach domowych stosowane są pojedyncze głośniki do odbioru kanałów surround Adoptive Decorrelation - fazowo/amplitudowe zmiany monofonicznego sygnału surround w celu efektu stereofonicznego odsłuchu kanału surround

10 Systemy domowe Standard THX Ultra Bass Management Electronic Crossover - niskie częstotliwości przekierowywane do subwoofera mniejsze wymiaru głośników Bass Peak Level Management - ochrona subwoofera przed przeciążeniem Loud speaker Position Time Synchronization - możliwość optymalnego ustawienia systemu odsłuchowego (pozycjonowanie poszczególnych głośników) Standard THX Select ograniczenie przestrzeni osłuchowej do 74m3 zastosowanie technologii z THX Ultra

11 Dolby Stereo Systemy kinowe zaprezentowane w 1974r system analogowy w miejsce dotychczasowej ścieżki mono wstawiono dwa kanały (stereo) poddane redukcji szumów Dolby A - zapisane optycznie na taśmie

12 Dolby Stereo Systemy kinowe kodowanie i dekodowanie ( koder Dolby MP Matrix ) separacja kanałów - L/P: >40dB - L(P)/C: 3dB - C/S:>40dB - L(P)/S: 3dB

13 Dolby Surround Systemy domowe 1982r - pierwszy dekoder system analogowy system kodowania - analogiczny do kinowego Dolby Stereo - dwie ścieżki(zakodowane 4 kanały) - separacja kanałów jak w DS - kanał surround o paśmie 100Hz - 7kHz układ dekodera pasywnego zbliżony do systemu DS (dodatkowy układ regulacji poziomów w przypadku symulacji kanału centralnego) kanał centralny (Phanton)może być symulowany przez głośniki lewego i prawego kanału - liczba kanałów odbieranych 3 lub 4 - w przypadku 3 kanałów ( symulacja centralnego) mniejsza powierzchnia prawidłowego odsłuchu.

14 Dolby SR Systemy kinowe zaprezentowane w 1986r system analogowy w stosunku do Dolby Stereo ścieżki dźwiękowe nagrano w Dolby SR (Spectral Recording) - dwukrotnie większa redukcja szumów - lepsze przenoszenie górnych częstotliwości sygnałów we współczesnych cyfrowych systemach jako ścieżka zapasowa

15 Dolby Surround Pro Logic Systemy domowe zaprezentowane w 1987r cztery kanały: lewy, centralny, prawy, surround (pasmo 100-7kHz) kodowanie analogiczne jak w DS dekodowanie (aktywny dekoder) - detekcja i uwypuklenie(w sieci układów kombinacyjnych) sygnału dominującego (analiza sygnałów P-L oraz C-S) - eliminacja przesłuchów (dodawanie w przeciwfazie wysterowanego przez VCA sygnału dominującego) - dodanie szumu do kanałów celu odpowiedniego dostrojenia poziomów wzmocnienia każdego z kanałów, by zminimalizować przesłuchy separacja kanałów : 30dB

16 Dolby Surround Pro Logic II Systemy domowe modyfikacja systemu Pro Logic dwa kanały surround (jeden stereofoniczny) - brak filtacji kanałów surround (pełne pasmo akustyczne) - możliwość pracy w trybie Pro Logic (jeden monofoniczny kanał surround) możliwość odtwarzania sygnałów stereo z rozszerzoną panoramą kontrola powierzchni odsłuchowej (przesuwanie pola odsłuchowego w przód lub w tył) kontrola położenia sygnału centralnego

17 Dolby Digital Systemy kinowe zaprezentowane w 1992r (premiera Batman Returns) cyfrowe optyczne ścieżki dźwiękowe - kino musi być wyposażone w odpowiedni odtwarzacz ścieżki dźwiękowej i cyfrowy procesor dźwiękowy) dodatkowa ścieżka dźwiękowa Dolby SR - zachowania kompatybilności - jako ścieżka zapasowa korekcja drobnych błędów w sygnale cyfrowym

18 Dolby Digital Systemy kinowe sześć niezależnych kanałów dźwiękowych (5.1): - lewy, centralny, prawy, tylny lewy, tylny prawy 20Hz - 20kHz - kanał niskich częstotliwości 20Hz - 120Hz pełna separacja kanałów pozwala na występowanie kilku źródeł dominujących 20 bitowa rozdzielczość (dynamika 120dB)

19 Dolby Digital - kodowanie system AC-3 - częstotliwości próbkowania 32, 44.1 i 48 kHz - przepływności dla 1 kanału od 32kb/s do 640kb/s (dla DD 384kb/s) - współczynnik kompresji od 1:3 do 1:15 - transformacja t->f a pomocą banku filtrów TDAC redukcja wpływu aliasingu w sąsiednich podpasmach zmienna rozdzielczość czasowa transformacji(5,33 lub 2,67ms) - transmisja obwiedni spektralnej o zmiennej rozdzielczości bitowej (zapis wektorowy zmiennoprzecinkowy, kodowanie różnicowe) - kodowanie perceptualne (w przypadku mantys): analiza sygnałów w podpasmach zastosowanie przybliżonej liniami prostymi f. rozkładu energii wzdłuż błony podstawnej Systemy kinowe

20 Dolby Digital (AC-3) sześć niezależnych kanałów dźwiękowych (5.1): - lewy, centralny, prawy, tylny lewy, tylny prawy 20Hz - 20kHz - kanał niskich częstotliwości 20Hz - 120Hz Systemy domowe zaprezentowany w 1992r

21 Dolby Digital (AC-3) system AC-3 - system kodowania analogiczny do systemu kinowego dodatkowo - możliwość downmixu do mono, stereo, Dolby Surround Systemy domowe

22 Dolby Digital (AC-3) zastosowany m.in. w : - DVD-AUDIO - DVD-VIDEO - DVD-ROM - DBS - direct broadcast satellite - HDTV - standard w amerykańskiej DTV ustalony przez ATSC (jako lepszy od MPEG-2) Systemy domowe

23 MPEG-2 BC przedstawiony w 1994r. przez Moving Pictures Expert Group kompatybilny z wersją dwukanałową MPEG-1 - strumień bitowy złożony z dwóch kanałów danych w MPEG-1 i trzech kanałów używanych tylko przez dekoder MPEG-2 - nieefektywny w porównaniu z AC-3 przy kodowaniu sygnałów stereo - w 1997r. powstał niekompatybilny wstecz MPEG-2 AAC 3 tryby pracy (layers) liczba kanałów 5(+1) L,C,R,LS,RS (lub również 7(+1) np. Philips) L,LC,C,RC,R,LS,RS częstotliwości próbkowania 32, 44.1 i 48 kHz dobra jakość dźwięku przy przepływności kbit/s dla pięciu kanałów

24 MPEG-2 BC kodowanie perceptualne - analiza sygnału w 32 podpasmach - szybka transformata FFT w celu wyznaczenia progu maskowania - użyty model psychoakustyczny (po stronie kodera) - maskowanie czasowe i częstotliwościowe - utrzymywanie szumu kwantyzacji poniżej progu maskowania - dynamiczna alokacja bitów - kompresja 12:1 jakość CD skalowalność - względem szerokości pasma - względem złożoności obliczeniowej

25 Systemy kinowe Digital Theater Systems ( DTS ) opracowany przez NuOptix Inc. zaprezentowany w 1993r. ( premiera Jurrasic Park ) ścieżka z 24 bitowym kodem czasowym - identyfikuje film, szpule i występowanie klatek w czasie ścieżka dźwiękowa jest umieszczona na 3 dyskach CD - dekoder dźwięku zawiera trzy odtwarzacze CD - pojemność CD pozwala na zastosowanie kompresji bezstratnej APT-X ( kompresja 4:1) dynamika 96dB próbkowanie 44.1kHz (pasmo 20Hz - 20kHz) liczba kanałów dyskretnych kanałów dźwięku :L, C, R (20-20kHz), SL i SR (80Hz - 20kHz) i LFE (20Hz - 80Hz) automatyczny powrót do odczytu analogowego w przypadku braku informacji cyfrowej i odwrotnie

26 Systemy domowe DTS Digital Surround dla potrzeb kina domowego zrezygnowano z kompresji APT-X na rzecz lepszego kodowania CAC ( Coherent Acoustics Coding ) standard DTS zapewnia następujące właściwości: - 1 do 8 multipleksowanych kanałów audio - dynamika 120dB (20 bit ) - częstotliwości próbkowania 8 kHz do 192 kHz - ekwiwalentna długość słowa PCM: 16 do 24 bit - współczynniki kompresji od 1:1 do 40:1 - przepływność danych wyjściowych kodera : od 32 kb/s do 4096 kb/s - możliwość kodowania bezstratnego (zmienna przepływność) - możliwość downmixu na mniejszą liczbę kanałów - dokładna synchronizacja pomiędzy sygnałami audio i video - stała architektura dekodera

27 Systemy domowe DTS Digital Surround Własności kodowania CAC ( Coherent Acoustics Coding ) zaawansowane techniki kodowania - podział na podpasma: 32 dla pasma 0-24kHz i dodatkowe 8 dla pasma 24-48kHz - analiza psychoakustyczna - liniowe kodowanie predykcyne LPC - kwantyzacja wektorowa - dynamiczna alokacja bitów - maskowanie maksymalny strumień bitów 3,528 Mbit/s

28 Systemy kinowe Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) zaprezentowany w 1994r. ( premiera Last Action Hero) dźwięk zapisany bezpośrednio na taśmie filmowej - ścieżki z optycznym zapisem dźwięku umieszczone między perforacjami, a krawędziami taśmy filmowej - algorytmy zapewniające 100% nadmiarowości danych - ścieżki analogowe wykorzystywane w przypadku awarii liczba kanałów 7.1 (L, P, centralny,centralne L i P, surround L i P) - możliwość pracy w systemie 4, 5.1, 6 (downmix) - konwersja systemów z mniejszą ilością kanałów na system 7.1 algorytm kodowania ATRAC (Audio Transform Acoustic Coding) - kompresja 5:1 częstotliwość próbkowania 44,1 kHz - pasmo częstotliwości 20Hz - 20kHz dynamika 105dB separacja kanałów >80dB

29 IMAX PSE (Personal Sound Environment) w użyciu od 1995r - dzieło firmy Sonics Associates Inc. współdziałanie dwóch systemów dźwiękowych pierwszy - sześciokanałowy system cyfrowy (lewy, prawy, centralny,LFE, dwa kanały surround) w skład systemu wchodzi osiem kolumn (dwie dla kanału centralnego i dwa subwoofery) drugi - (PSE) dwukanałowy słuchawkowy szerokopasmowy służący do odbioru muzyki, dialogów, efektów specjalnych nagranych przy użyciu sztucznej głowy odpowiednie słuchawki na podczerwień nie zakrywające całej małżowiny usznej - możliwość odbioru dźwięków z głośników na sali ścieżki muzyczne przechowywane na płycie DVD w standardzie PCM (24bit/96kHz) przed projekcją zgranie płyty na szybki twardy dysk z którego ścieżka dźwiękowe odtwarzana podczas projekcji (odpowiednia synchronizacja) Systemy kinowe

30 Dolby Digital Surround EX Systemy kinowe powstał dzięki współpracy Dolby Labs i THX Lucasfilm zaprezentowane w 1999r (premiera Star Wars TPM ) w stosunku do DD – trzeci kanał surround (odtwarzany przez dodatkowy procesor Dolby SA-10) - rozwiązanie problemów z lokalizacją dźwięków - powiększenie strefy najlepszego odsłuchu możliwość odtwarzania ścieżek przez system DD bez trzeciej ścieżki surround

31 Dolby Digital Surround EX analog systemu kinowego zaimplementowanego w warunkach domowych system 6.1 (trzy kanały surround) centralny kanał surround jest zawarty (matrycowo) w prawym i lewym kanale surround (zapis 5.1) - zachowanie kompatybilności w dół - brak 100% separacji miedzy tymi trzema kanałami surround Systemy domowe

32 Systemy kinowe / domowe DTS-ES 6.1 kanałowy format Matrix - zaprezentowane w 1999r (po prezentacj DD-EX) - trzy kanału surround (lewy, prawy, centralny zawarty matrycowo w prawym i lewym) - brak 100% separacji pomiędzy kanałami surround - kompatybilność ze wcześniejszymi systemami DTS przepływność 1536 kbps lub 768 kbps

33 6.1 kanałowy format Discrete - zaprezentowany w czerwcu 2000r - trzeci dyskretny kanał surround (zapisywany w nieużywanym dotąd bloku data frame - kompatybilność z wcześniejszymi systemami DTS 5.1 i 6.1 Matrix (kanał centralny zawarty jest w lewym i prawym kanale surround i należy go zniwelować przy odsłuchu w systemie 6.1 Discrete dodając w przeciwfazie do lewego i prawego kanału surround) - brak 100% separacji pomiędzy kanałami surround (choć jest ona większa niż w przypadku systemu Matrix) - w kinie konieczność zastosowania przystawki DTS-ES Systemy kinowe / domowe DTS-ES

34 Systemy domowe Wirtualny dźwięk przestrzenny użycie standartowego głośnikowego zestawu stereo dźwięk w jednym z formatów dookólnym zostaje przystosowany do odsłuchu stereofonicznego - kanał centralny jato phantomowy - kanały surround poprzez virtualizer (oparty najczęściej na procesorze DSP) dodane są do dwóch dostępnych kanałów - zmniejszone pole prawidłowego odsłuchu

35 Dolby Headphones zaprezentowane zimą 2000r symulacja za pomocą procesora DSP wirtualnego pomieszczenia z zestawem odsłuchowym zgodnym z AC-3 - możliwość wyboru charakterystyki wnętrza odsłuchowego - symulacja na słuchawkach odsłuchu stereo z zestawu głośnikowego( brak efektu dźwięku w środku głowy) odbiór poprzez zwyczajne słuchawki stereofoniczne - brak potrzeby personifikacji stanowiska odsłuchowego - odbiorca jest cały czas w najlepszej pozycji odsłuchowej kompatybilność z formatami dźwieku wielokanałowego : - Dolby Surround - Dolby Digital - PCM - PCM pakowane przez MLP - MPEG (do 5 kanałów) Systemy domowe

36 pierwsze procesory DSP - firma Analog Devices INC system znalazł miejsce w rozwiązaniach softwearowych - wtyczka programowa Personal Listening Space (firma Lake) wymagania Pentium II 266, 64 Mb RAM - softwearowe odtwarzacze DVD(SoftDVD, WinDVD, PowerDVD) Systemy domowe Dolby Headphones

37 Systemy domowe Wirtualny dźwięk przestrzenny do systemów tych należą m.in.: - Q Surround (Q Sound Labs) - TruSurround (SRS LABS ) - 3D-Phonic (JVC ) - Lucas (Sennheiser) - Virtual Dolby Surround (Dolby Laboratories ) - Virtual Dolby Digital (Dolby Laboratories ) - Dolby Headphones (Dolby Laboratories ) - Virtual Sonic (Matsushita ) - VMAx (Harman International) - Digital Virtual Surround-5.1 (Spatializer Audio Laboratories) - Aureal A3D Surround (Aureal Semiconductor ) - Sensaura EMI/CRL - Sony MDR-DS5000

38 Podsumowanie systemy wielokanałowe

39

40 Przygotowali : Przemysław Maziewski (kat. Inżynierii Dźwięku) Marcin Rymon Lipiński (kat.Systemów i Urządzeń Radiokomunikacyjnych)


Pobierz ppt "Systemy Dźwięku Dookólnego Spis treści jak człowiek słyszy i lokalizuje dźwięk standardy adaptacji dźwięku do odsłuchu w warunkach kinowych i domowych."

Podobne prezentacje


Reklamy Google