cine bestv51, cómo conseguir sonido envolvente

¿Cómo se implementa el sonido envolvente?

Qué es el sonido envolvente

Hay muchas formas de producir y presentar una grabación. El método más sencillo, y el utilizado en las primeras películas sonoras, se llama mono. Mono significa que todo el sonido se graba en una sola pista o canal (por ejemplo, un surco en espiral en un disco o una pista en una cinta), que generalmente se reproduce en un solo altavoz.

La grabación binaural a menudo se denomina estereofónica, en la que el sonido se reproduce en altavoces situados a ambos lados del oyente. Pero esto no es del todo exacto, ya que estéreo en realidad se refiere a una gama más amplia de grabaciones multicanal. El sonido binaural es el formato estándar para receptores estéreo domésticos, televisores y transmisiones de radio FM. La grabación de dos canales más simple, llamada grabación binaural, implica configurar dos micrófonos para reemplazar los oídos de una persona en un evento en vivo (como un concierto). Cuando escuchas los dos canales en dos parlantes diferentes, se recrea la experiencia de estar allí.

La grabación envolvente lleva esta idea un paso más allá, añadiendo más canales de audio para que el sonido provenga de tres o más direcciones. Si bien el término "sonido envolvente" técnicamente se refiere a un sistema multicanal específico diseñado por Dolby Laboratories, se usa más comúnmente como un término general para sistemas de sonido multicanal en cines y cines en casa. En este artículo lo usaremos de esta manera general.

Existen micrófonos especiales que pueden grabar sonido envolvente (captando sonido de tres o más direcciones), pero esta no es la forma estándar de crear una banda sonora de sonido envolvente. Casi todos los efectos de sonido envolvente para películas se crean en un estudio de mezcla. Los editores y mezcladores de sonido recopilan muchas grabaciones de audio diferentes, diálogos grabados en un set de película, efectos de sonido grabados en un estudio de doblaje o producidos en una computadora, partituras musicales y luego deciden qué canal o canales de audio reproducir.

Sonido envolvente temprano

A lo largo de los años, el sonido envolvente se ha producido de muchas maneras diferentes. Fantasía de Disney (1941) fue una de las primeras películas con sonido envolvente, que sumergía al público en la música clásica. El ingeniero de sonido de Disney, William Garrity, separó cada grabación de la orquesta y las mezcló para crear cuatro bandas sonoras distintas, que se grabaron como bandas sonoras ópticas en un carrete de película separado.

Cuatro pistas de audio conducen diferentes altavoces por el teatro. En un teatro bien equipado, la música parece moverse hacia adelante y hacia atrás en el auditorio, un efecto que se logra mediante la panorámica del sonido. La panorámica implica atenuar un sonido (como la melodía de un violín) de un canal de audio mientras se construye el sonido en otro canal.

Para reproducir "Fantasia" con sonido envolvente, el cine necesitaba un proyector adicional para reproducir el sonido original, así como un costoso receptor y parlantes.

Este sistema de sonido envolvente no tuvo éxito (el equipo necesario era muy caro), pero a finales de la década de 1950, muchas películas de Hollywood estaban adoptando el formato multicanal más simple. Durante esta época surgieron varios entornos teatrales diferentes, incluido el famoso cine y el proyector de películas, pero la mayoría utilizaba la misma tecnología de sonido básica. En conjunto, estos sistemas se denominan estéreo o simplemente estéreo de cine.

Estéreo

El estéreo utiliza cuatro o más pistas de audio magnéticas analógicas alrededor de los bordes de la película. Las pistas magnéticas no producen un sonido tan claro como las bandas sonoras ópticas tradicionales y se desvanecen con el tiempo, pero ocupan mucho menos espacio en la película. El formato de película estándar no tiene espacio suficiente para más de dos pistas, pero se pueden comprimir hasta seis pistas alrededor del fotograma de la película.

En un sistema estéreo, de tres a cinco canales impulsan los altavoces detrás de la pantalla de cine. Los sistemas populares de cuatro canales incluyen un canal que controla el altavoz izquierdo, un canal que controla el altavoz derecho, un canal que controla el altavoz central y un canal que controla los altavoces envolventes a lo largo de los lados y la parte trasera del cine. Algunos sistemas tienen cinco canales separados y un canal envolvente detrás de la pantalla.

En estas películas, la mayor parte del sonido se graba en el canal frontal por lo que el texto parece venir de la pantalla. Cuando un actor habla en el lado izquierdo de la pantalla, el diálogo proviene de los parlantes de la izquierda. Cuando un actor habla a la derecha, el sonido proviene del altavoz de la derecha. La mayor parte del diálogo también se dirige al altavoz central, que sirve para anclar o enfocar el sonido en la pantalla. Las pistas de retroceso (o pistas de audio) se utilizan a menudo para "sonidos de efectos", como el ruido ambiental de fondo o los sonidos que provienen de fuera de la pantalla.

En los años 70, Dolby Laboratories introdujo un nuevo formato de sonido basado en la misma configuración.

Dolby Dynamic

Al igual que el estéreo, el Dolby Stereo original tenía tres canales frontales y un canal envolvente. Sin embargo, en lugar de utilizar pistas magnéticas, recurre a una tecnología superior de pistas ópticas para permitir una reproducción de sonido más clara. Dolby Stereo también utiliza tecnología avanzada de reducción de ruido para mejorar aún más la calidad del sonido.

La alta calidad de sonido de Dolby Stereo permite a los cineastas hacer un mayor uso de los canales envolventes. Star Wars de George Lucas fue una de las primeras películas codificadas en Dolby Stereo, utilizando sonido envolvente para realzar sus escenas épicas de batallas espaciales. Los ingenieros de sonido movieron gradualmente el sonido del avión de combate desde el canal frontal al canal trasero, haciendo que pareciera como si estuviera volando a través de la pantalla.

Las películas posteriores adoptaron la fórmula de "Star Wars", utilizando bandas sonoras envolventes para crear efectos fantásticos y rellenando el ruido de fondo para establecer el escenario de la escena. En las versiones más nuevas de sistemas de sonido envolvente, los propietarios de salas de cine pueden conectar un subwoofer para manejar sonidos de muy baja frecuencia (un crossover puede separar estos sonidos de las dos pistas de audio). Muchos cineastas utilizan subwoofers para crear poderosos rugidos en los cines que sacuden al público cuando ocurre una explosión o un terremoto en la pantalla. El canal del subwoofer en los sistemas de sonido envolvente analógicos y digitales a veces se denomina canal de efecto de baja frecuencia (LFE).

En 1982, Dolby lanzó Dolby Surround, una versión de Dolby Stereo para sistemas de entretenimiento doméstico. Dolby Surround recrea el efecto Dolby Stereo en un cine, pero con un efecto ligeramente diferente. Los canales de audio se codifican como pistas en cinta magnética o se transmiten como señales de televisión, en lugar de pistas ópticas. Los parlantes están configurados de la misma manera básica que en un cine, excepto que el sistema Dolby doméstico original solo tenía tres canales: altavoz izquierdo, altavoz derecho y altavoz trasero. En 1987, Dolby introdujo Dolby Pro Logic, que tenía un canal adicional para el altavoz central delantero.

La verdadera innovación de Dolby Stereo es que tanta información de audio se comprime en un pequeño espacio en una película. Cuando los ingenieros de Dolby comenzaron a trabajar en el nuevo formato, descubrieron que sólo podían colocar dos pistas de luz en el espacio disponible. Para permitir cuatro canales de audio independientes, desarrollaron un sistema de procesamiento especial 4-2-4. Este sistema se utilizó originalmente para la grabación de estéreo doméstico de cuatro canales a principios de la década de 1970, codificando cuatro canales de información de audio en dos pistas de audio.

Sistema de procesamiento 4-2-4

La idea básica del sistema de procesamiento 4-2-4 es derivar cuatro flujos de información a partir de dos flujos de información. Básicamente, los cuatro flujos de información son: información en el flujo A, información en el flujo B, la misma información en el flujo A y el flujo B, y la diferencia entre la información en el flujo A y el flujo B.

Los dos primeros canales son bastante sencillos. La transmisión A se proporciona al altavoz izquierdo y la transmisión B se proporciona al altavoz derecho. Pero los canales "iguales" y "diferentes" son un poco más complicados. Para entender cómo funciona esto, necesita saber un poco sobre cómo los parlantes producen sonido.

Un altavoz básico se construye alrededor de un electroimán, que es un cilindro metálico rodeado por un anillo de cables. El electroimán está rodeado de imanes naturales permanentes. Cuando se pasa una corriente eléctrica a través de un electroimán, éste se magnetiza, como un imán natural, que tiene un polo norte y un polo sur. La bobina del electroimán está conectada al cable del altavoz ( ) en un extremo y al cable del altavoz (-) en el otro extremo.

El amplificador de audio cambia constantemente la dirección de la corriente, manteniendo la dirección de los polos magnéticos cambiando.

Cambiar la dirección de los polos magnéticos cambia la atracción entre el electroimán y los imanes naturales circundantes. Esto hace que el electroimán se mueva hacia adelante y hacia atrás. A medida que el electroimán se mueve, empuja y tira del cono del altavoz, que rápidamente expulsa el aire y luego lo vuelve a introducir. El movimiento de las partículas del aire crea los sonidos que escuchamos.

Entonces, la señal de audio es una corriente fluctuante. Cuando la corriente fluctúa en una dirección, el cono del altavoz se mueve hacia adentro; cuando la corriente fluctúa en otra dirección, el cono del altavoz se mueve hacia afuera. Esta señal se puede representar como una onda oscilante. El sonido especial producido depende de qué tan rápido y hasta qué punto se mueve el cono, lo cual depende del patrón de onda de la corriente.

En una configuración de sonido envolvente, la señal del canal central se graba en las transmisiones A y B. Las señales centrales de ambas corrientes son idénticas en amplitud y frecuencia y están completamente sincronizadas.

Cambio de fase

Un decodificador de sonido envolvente que admita el canal central captará la misma señal en función del patrón y la amplitud de las transmisiones A y B. En una configuración de sonido envolvente sin un altavoz central, una señal central perfectamente equilibrada creará un "altavoz fantasma" (un altavoz fantasma) directamente entre los altavoces izquierdo y derecho.

Las señales de sonido de los canales envolventes también se graban en la secuencia A y la secuencia B, pero las mismas señales en cada secuencia no se sincronizan entre sí. En lugar de reproducirse sincrónicamente, se mueven en el tiempo en ambas transmisiones de audio. El resultado es que estas dos señales interactúan: mientras que la señal envolvente en el flujo A le dice al cono del altavoz izquierdo que se mueva hacia afuera, la señal en el flujo B le dice al cono del altavoz derecho que se mueva hacia adentro. Por lo tanto, la información de la señal envolvente procedente de los altavoces delanteros izquierdo y derecho se cancela en gran medida de forma automática.

El decodificador envolvente toma la secuencia A y la secuencia B y las mueve entre sí para que la señal envolvente vuelva a estar en fase. Con este desplazamiento, las señales derecha, izquierda y central no están sincronizadas y, por lo tanto, tienden a cancelarse entre sí.

Además de separar diferentes señales, un decodificador envolvente adecuado también pasa la información de audio a través de diferentes filtros y componentes de reducción de ruido para equilibrar los niveles de sonido y reducir el ruido. Los decodificadores lógicos profesionales utilizan elementos activos de "dirección" para controlar el proceso con mayor precisión.

Muchos entusiastas del audio doméstico han encontrado una manera de desbloquear parcialmente los canales de sonido envolvente utilizando solo un estéreo doméstico de dos canales y un juego adicional de parlantes.

Obtener canales envolventes

La forma más sencilla de acceder a canales envolventes es conseguir un receptor con un decodificador envolvente. El decodificador identifica la información desfasada y la extrae al tercer canal. Para equilibrar el sonido, el receptor también aumenta el canal al nivel apropiado y agrega un ligero retraso de tiempo. Sin embargo, se puede acceder al sonido envolvente mediante un receptor estéreo estándar porque toda la información está contenida en los canales izquierdo y derecho.

Para ello, prepara un par de altavoces traseros y colócalos a la izquierda y a la derecha del oyente. Conecte el terminal del amplificador ( ) del canal derecho al terminal del altavoz ( ) del altavoz trasero derecho y conecte el terminal del amplificador ( ) del canal izquierdo al terminal del altavoz ( ) del altavoz trasero izquierdo. Luego conecte los dos terminales (-) en los altavoces traseros.

Las señales estéreo en fase con los canales frontales se anulan entre sí en los altavoces traseros: las corrientes ( ) de la izquierda y la derecha llegan a los terminales ( ) y (-) de cada altavoz al mismo tiempo, entonces las corrientes no cambian los electroimanes en ningún polo magnético.

Pero las señales desfasadas en los canales estéreo formarán corriente alterna, y la corriente de estas señales fluirá desde el terminal del amplificador ( ) del canal izquierdo, mientras que el terminal del altavoz actual ( ) fluye hacia el amplificador ( ) del terminal del canal derecho. El efecto es que estas señales desfasadas mueven los electroimanes de los altavoces traseros, controlando así el sonido de los altavoces traseros.

Para configurar un altavoz central simple (un altavoz que sostiene los altavoces estéreo izquierdo y derecho), simplemente enciende el televisor. Si es un televisor mono, reproducirá dos canales estéreo simultáneamente. Los televisores estéreo también funcionan bien como anclaje, ya que ambos canales se transmiten desde el área de televisión.

El otro componente que necesitarás en esta configuración es un potenciómetro, que aplica distintos grados de resistencia al flujo de electricidad, reduciendo así el voltaje en el circuito. En esta configuración envolvente, el potenciómetro simplemente actúa como control de volumen para los altavoces traseros. Puedes colgarlo en cualquier lugar del circuito que conduce a los altavoces en la parte posterior.

Por supuesto, esta configuración no proporcionará la misma calidad de sonido envolvente que un receptor de sonido envolvente real.

En la década de 1990 comenzó a aparecer en los cines un nuevo tipo de sonido envolvente, que desde entonces ha ido superando progresivamente el método estándar 4-2-4.

Dominio digital: DTS

Hoy en día, muchas salas de cine cuentan con sistemas de sonido envolvente digital. El sonido digital funciona de manera muy diferente a los sistemas de sonido analógicos.

En la grabación analógica, el sonido se codifica como un largo y fluctuante flujo de información. En la grabación digital, el sonido se codifica como una serie de unos y ceros, de forma muy parecida a un programa de computadora. De esta manera puedes codificar más información en un espacio limitado, lo que da como resultado pistas de audio más claras y precisas.

En 1993, con el estreno de "Jurassic Park", los efectos de sonido del cine digital estuvieron disponibles para el público. "Jurassic Park" utiliza una tecnología llamada DTS Digital Sound, que lleva el nombre de la empresa Digital Cinema Systems, que patentó la tecnología.

En este sistema de sonido, seis canales de audio independientes están codificados en uno o dos CD. El teatro está equipado con un reproductor de CD y un decodificador que separa estos canales y los reproduce en diferentes altavoces colocados por todo el teatro. Al igual que Dolby Stereo, DTS tiene tres canales frontales y un subwoofer. Sin embargo, en lugar de un canal envolvente, proporciona canales separados para los parlantes del lado izquierdo del cine y los parlantes del lado derecho del cine.

Dominio digital: Dolby Digital

Posteriormente, Dolby lanzó su propio formato digital, Dolby Digital. Dolby Digital también se conoce como Dolby Digital 5.1 (para 5 canales de audio y un canal de subwoofer), Dolby AC-3 (para el tercer diseño de codificación de audio de Dolby) o Dolby SR-D (para grabación digital espectral). Dolby Digital tiene la misma configuración básica de altavoces que DTS y suena similar, pero funciona en un sistema muy diferente. En lugar de grabar audio en un CD, la información digital se codifica en pequeños patrones en la película entre los agujeros de la rueda dentada.

El lector Dolby Digital pasa por este patrón de LED a medida que la película pasa por el proyector. En el otro lado de la película, la luz incide en un dispositivo de carga acoplada (CCD), el mismo tipo de sensor de luz que se utiliza en las cámaras digitales. El CCD registra una imagen que consta de cientos de pequeños puntos que representan unos, con cientos de espacios entre los puntos que representan ceros. El procesador Dolby Digital interpreta la información digital de esta imagen como una señal de audio.

Dolby Digital Surround Ex funciona de la misma forma que Dolby Digital, pero incluye un canal envolvente adicional. Altavoces adicionales controlados por canales se alinean en la pared trasera del teatro. Al igual que los altavoces frontal y central, se puede utilizar para anclar el sonido de los canales envolventes izquierdo y derecho.