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Scheda 46

L'audio multicanale

Sebbene i termini audio stereofonico e audio multicanale siano a tutti gli effetti dei sinonimi, è uso comune diversificare il significato dei due termini. Solitamente, infatti, con il termine audio stereofonico si indica l'audio a due canali, mentre il termine audio multicanale viene utilizzato per indicare l'audio con un numero di canali maggiore di due. Questo uso diversificato dei termini nasce dal fatto che inizialmente il termine maggiormente diffuso è stato audio stereofonico, e per lunghissimo tempo l'implementazione classica dell'audio stereofonico è stata a due canali. Durante gli anni settanta, viene elaborata una soluzione multicanale dedicata esclusivamente alla riproduzione musicale, la quadrifonia, ma questa soluzione non dura a lungo. L'audio multicanale ha trovato applicazione inizialmente in campo cinematografico, per l'esigenza di rendere più spettacolari e coinvolgenti le colonne sonore dei film. Dopo il boom dell'Home Theater, sono nate nuove proposte di soluzioni multicanale dedicate alla musica.
Il Fantasound
Il primo ad intuire l'importanza del coinvolgimento dello spettatore nell'azione cinematografica mediante la spettacolarità della colonna sonora è Walt Disney che concepisce il sistema ottico a 4 canali Fantasound, adottato all'inizio degli anni '40 per la pellicola Fantasia, esempio principe di come una colonna sonora di qualità, in questo caso sia dal punto di vista artistico che da quello tecnico, possa diventare parte integrante, se non addirittura protagonista, di un'intera opera. Negli anni successivi si assisterà a numerose varianti di sistemi audio multicanale, molto spesso legate a film altamente spettacolari. Cinerama, Cinemascope, Todd-AO sono tutte soluzioni che, dalla parte del formato visivo, hanno parallelamente contribuito all'evolversi del formato sonoro. Tutte le soluzioni adottate dopo il Fantasound erano basate su piste magnetiche, che certamente producevano buoni risultati ma con costi di produzione e di manutenzione molto elevati. Nel procedimento Fantasound, vennero utilizzati svariati microfoni per registrare parti differenti di un'esecuzione (in questo caso di un'esecuzione orchestrale) su tracce separate. Il suono venne registrato su otto tracce ottiche: sei tracce rappresentavano single sezioni dell'orchestra, la settima era un mix di queste sei tracce, e l'ottava era l'orchestra nel suo complesso per catturare la riverberazione ambientale. Queste tracce vennero in seguito miscelate su tre tracce ottiche ad ampiezza doppia. Le tre tracce audio e una quarta traccia di controllo vennero stampate su una pellicola 35 millimetri sincronizzata con una pellicola separata in formato Technicolor. Il film venne proiettato in sale equipaggiate con un numero di altoparlanti che variava da 30 a 80 (questo era dipendente essenzialmente dalla disponibilità economica del cinema stesso), posizionati dietro lo schermo e tutto intorno il soffitto della sala. Il Fantasound era caratterizzato anche da una dinamica più ampia di quella di un film sonoro di tipo convenzionale, permettendo una sonorità più piena e forte. Questo fu possibile aggiungendo una traccia di controllo parallela alle tre tracce sonore. La traccia di controllo consisteva in una serie di toni variabili che corrispondevano a livelli di volume differenti. Questi segnali audio provenienti dalla traccia controllo regolavano in modo automatico i livelli degli amplificatori utilizzati per riprodurre il suono. Regolando il volume sul lato della riproduzione si regolava anche il livello di rumore, così che i passaggi più 'tranquilli' non ne erano più sommersi, mentre quelli più 'animati' potevano essere esaltati senza distorsione. Una curiosità: la Disney acquistò da Bill Hewlett e David Packard, alla modesta cifra di $71,50 ciascuno (dell'epoca!), otto oscillatori da utilizzare per realizzare in alcuni teatri delle installazioni certificate Fantasound, diventando così il primo cliente della nascente Hewlett-Packard.
Il Dolby Stereo
Dolby Stereo
Tutte le soluzioni audio adottate dopo il Fantasound erano basate su piste magnetiche, che producevano buoni risultati ma con costi di produzione e di manutenzione elevati. Il problema viene affrontato e risolto da Ray Dolby. Già popolare per aver messo a punto un sistema per la riduzione del rumore di fondo, egli dà nuova vita alla colonna sonora basata su pista ottica, che fino ad allora consentiva solo un audio monofonico e a bassa fedeltà. Dolby, inoltre, elabora un tipo di codifica che consente di inserire 4 canali in una sola traccia stereofonica. Oltre alle informazioni sui canali destra e sinistra, trovano quindi spazio anche le informazioni per un canale centrale, installato dietro lo schermo, e un ulteriore canale posteriore, monofonico, distribuito su 2 o più diffusori; il tutto ottenuto senza l'ausilio di piste magnetiche, rendendo così il sistema economico e retro-compatibile. Risolvendo brillantemente la perenne esigenza delle industrie di contenere i costi, il cosiddetto Dolby Stereo diventa perciò lo standard per l'audio cinematografico professionale.
L'Home Theater
Anche i primi apparecchi basati sul sistema Dolby Surround che apparvero sul mercato consumer all'inizio degli anni '80 utilizzavano una registrazione stereo, inserendovi un canale di riverbero, monofonico ma riprodotto da una coppia di altoparlanti posteriori, implementando così una sorta di multicanalità nell'audio del film. Questo contribuì ad aumentare il senso di coinvolgimento dello spettatore nell'azione cinematografica, anche quando si trovava nel salotto di casa; lo spettatore aveva così la sensazione di trovarsi egli stesso al centro dell'evento. Pochi anni dopo nacquero il sistema Dolby Spectral Recording per il cinema vero e proprio e il Dolby Pro Logic per l'Home Theater.
Dolby ProLogic
Nel sistema cinematografico viene incrementata la dinamica e codificato l'utilizzo del canale LFE (Low Frequency Effects), ossia di un canale separato dedicato alle basse frequenze e riprodotto da un altoparlante dedicato, denominato subwoofer. Questo canale era, di fatto, utilizzato anche in precedenza ma in modo opzionale: e venne in questo modo reso obbligatorio. In modo parallelo, il sistema domestico fa in questi anni passi da gigante, riducendo di molto le differenze concettuali che lo separano da quello cinematografico: viene aumentata la dinamica e la separazione tra canali, compare il canale centrale, riservato ai dialoghi e collocato nei pressi dello schermo, e compare anche il canale LFE, anche se opzionale. L'introduzione dell'audio digitale, operata da Sony e Philips nel 1982, porta nel mondo dell'audio multicanale cambiamenti radicali. Con la comparsa del Laserdisc, assistiamo al successo dei principali artefici della rivoluzione digitale nell'audio multicanale, in particolare la Dolby e la DTS, aziende che fino ad allora avevano operato solo nel mercato professionale. Le due compagnie propongono soluzioni basate sullo stesso concetto: come si fa ad aumentare la fedeltà e il numero di canali, quando la capacità del supporto è limitata? La risposta è semplicemente la seguente: introducendo il concetto di compressione. Da quel momento la competizione si sposta sull'efficienza dell'algoritmo di compressione, all'aumentare della quale aumenta proporzionalmente lo spazio libero sul supporto che può essere utilizzato per altri scopi. Questi principi porteranno alla realizzazione di un nuovo supporto, in grado di immagazzinare grandi quantità di informazioni, anche di natura diversa, visto che una volta convertite in digitale, esse possono essere trattate allo stesso modo. Stiamo parlando del DVD. È dunque ora possibile realizzare il prodotto ideale: alta qualità video, audio multicanale e multilingue, elevata interattività, contenuti speciali. Immediatamente cresce il numero di canali a disposizione: si passa ad un sistema a 6 o più canali, questa volta 'discreti', cioè incisi separatamente. La configurazione tipica di questa fase viene definita 5.1, dove il .1 rappresenta il canale LFE. I rimanenti 5 canali sono: i canonici frontale destro, centrale, frontale sinistro, e per la prima volta in ambito domestico, un posteriore destro e un posteriore sinistro. È a questo punto che nasce la guerra per determinare quale sarà il sistema dominante in ambito consumer: Dolby AC-3, successivamente denominato Dolby Digital, DTS, e MPEG Multichannel (quest'ultimo destinato ad uno scarso successo e, di conseguenza, ad una prematura scomparsa). Si affermerà, alla fine, il Dolby Digital, anche se il DTS, con un algoritmo di compressione meno distruttivo, incontrerà il favore degli utenti più raffinati e godrà, fino a oggi, di ottima salute, diventando successivamente onnipresente nelle sale cinematografiche e nei prodotti hardware e software.
Il Dolby Surround Pro Logic II
Il Dolby Surround Pro Logic II, spesso abbreviato in Dolby Pro Logic II, è uno standard di audio multicanale sviluppato dalla Dolby Laboratories che ne detiene anche i diritti di utilizzo. In particolare, esso è un'evoluzione retro-compatibile dell'audio Dolby Surround sviluppata per l'home video, la televisione e i videogiochi, anche se attualmente viene utilizzato soprattutto nei videogiochi. La caratteristica principale dell'audio Dolby Surround Pro Logic II è che, analogamente all'audio Dolby Surround, si presenta come audio stereofonico.
Dolby ProLogicII
L'encoder audio esegue la codifica dell'audio Dolby Surround Pro Logic II, il decoder/processore audio, invece, segue la decodifica/elaborazione dell'audio Dolby Surround, Dolby Surround Pro Logic II, Dolby Stereo e Dolby Stereo Spectral Recording, e l'elaborazione dell'audio stereofonico. Il decoder/processore audio Dolby Surround Pro Logic II, in particolare, appartiene alla famiglia di decoder/processori audio Pro Logic sviluppata dalla Dolby Laboratories alla quale appartengono anche i decoder/processori Dolby Surround Pro Logic e Dolby Surround Pro Logic IIx; precisamente è il secondo ad essere stato sviluppato dopo il decoder/processore Dolby Surround Pro Logic. Il logo del Dolby Surround Pro Logic II è quindi usato sia per indicare che l'audio è Dolby Surround Pro Logic II (ad esempio si può trovare sulla confezione di un videogioco), sia per indicare che un apparecchio, o un dispositivo elettronico è in grado di codificare l'audio Dolby Surround Pro Logic II e/o decodificare/elaborare l'audio Dolby Surround, Dolby Surround Pro Logic, Dolby Surround Pro Logic II, Dolby Stereo e Dolby Stereo Spectral Recording, nonché di elaborare l'audio stereofonico (ad esempio si può trovare sul frontale di un amplificatore audio per l'home theater).
Caratteristiche del Dolby Pro Logic II
Il Dolby Surround Pro Logic II prevede l'utilizzo di cinque canali audio:
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
Per rappresentare questa configurazione si è soliti utilizzare il seguente simbolo grafico:
DolbyPL2_1
A differenza dell'audio Dolby Surround che prevede un canale posteriore con una risposta in frequenza limitata da 100Hz a 7KHz, il Dolby Surround Pro Logic II non presenta tale limitazione per i canali audio posteriori, si può quindi considerare un'alternativa meno sofisticata all'audio Dolby Digital il quale, nella sua più evoluta configurazione di canali audio, prevede la medesima configurazione di canali audio del Dolby Surround Pro Logic II, fatta eccezione per il canale LFE che comunque viene ricreato dal decoder/processore Dolby Surround Pro Logic II in fase di decodifica di questa determinata codifica audio. L'audio Dolby Surround Pro Logic II, a differenza dell'audio Dolby Digital e similmente all'audio Dolby Surround, è implementato codificando alcuni canali audio all'interno di altri canali audio. In particolare nell'audio Dolby Surround Pro Logic II i canali audio anteriore centrale, posteriore sinistro e posteriore destro sono codificati all'interno dei canali audio anteriore sinistro e anteriore destro, mantenendoli riproducibili anche come semplici canali audio stereofonici. L'audio Dolby Surround Pro Logic II infatti, come detto all'inizio, si presenta come un audio stereofonico, con l'ovvio vantaggio di risultare automaticamente compatibile con tutti gli standard di registrazione e trasmissione di audio stereofonico, e di poter essere riprodotto anche come audio stereofonico o come audio monofonico visto che l'audio stereofonico è a sua volta riproducibile come audio monofonico.
La riproduzione dell'audio Dolby Pro Logic II
Per riprodurre l'audio Dolby Surround Pro Logic II come audio multicanale e non come semplice audio stereofonico (o monofonico) è necessario che gli apparecchi di cui si dispone siano compatibili con l'audio Dolby Surround Pro Logic II, cioè integrino al loro interno uno dei decoder sviluppati dalla Dolby Laboratories in grado di decodificare l'audio Dolby Surround Pro Logic II. Tali decoder sono:
  • Dolby Surround
  • Dolby Surround Pro Logic
  • Dolby Surround Pro Logic II
  • Dolby Surround Pro Logic IIx
Tranne il Dolby Surround tutti gli altri, oltre che essere dei decoder audio sono anche dei processori audio in grado, a seconda dei casi, di svolgere alcune elaborazioni sull'audio stereofonico, Dolby Surround e Dolby Surround Pro Logic II. La tabella seguente riassume come i vari decoder decodificano ed eventualmente elaborano il Dolby Surround Pro Logic II.
Decoder/processore audio Decodifica ed eventuale elaborazione dell'audio Dolby Surround Pro Logic II Elaborazioni audio eseguite
Dolby Surround (solo decoder audio) DolbyPL2_2
  • anteriore sinistro
  • anteriore destro
  • posteriore
Nessuna
Dolby Surround Pro Logic DolbyPL2_3
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore
Nessuna
Dolby Surround Pro Logic II DolbyPL2_4
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
  • LFE
Creazione del canale audio LFE
Dolby Surround Pro Logic IIx DolbyPL2_5

  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore centrale
  • posteriore destro
  • LFE
Creazione dei canali audio posteriore centrale ed LFE
DolbyPL2_6
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore centrale sinistro
  • posteriore centrale destro
  • posteriore destro
  • LFE
Creazione dei canali audio posteriore centrale sinistro, posteriore centrale destro ed LFE
Il decoder/processore Dolby Surround Pro Logic IIx è l'unico che può creare due diverse configurazioni di canali audio per l'audio Dolby Surround Pro Logic II. Normalmente le apparecchiature dotate di decoder Dolby Surround o decoder/processore Dolby Surround Pro Logic duplicano il canale posteriore in modo che sia riprodotto da una coppia di diffusori audio e creano anche un canale LFE.
Il Decoder/Processore Dolby Pro Logic II
Poichè l'audio Dolby Surround Pro Logic II è un'evoluzione dell'audio Dolby Surround, un decoder/processore Dolby Surround Pro Logic II è in grado di decodificare e/o elaborare, oltre che l'audio Dolby Surround Pro Logic II, anche l'audio Dolby Surround. Il decoder/processore Dolby Surround Pro Logic II, inoltre, è in grado di elaborare l'audio stereofonico. Inoltre poichè l'audio Dolby Surround deriva dal Dolby Stereo, un decoder/processore Dolby Surround Pro Logic II è anche in grado, come il decoder Dolby Surround e il decoder/processore Dolby Surround Pro Logic, di decodificare l'audio Dolby Stereo, anche se con una qualità audio inferiore a quella permessa da tale standard audio, pur se con la possibilità aggiuntiva di creare nuovi canali audio non previsti nell'audio Dolby Stereo. Tutto ciò è valido anche per l'audio Dolby Stereo Spectral Recording, evoluzione retro-compatibile dell'audio Dolby Stereo. Ci si può trovare nella condizione di riprodurre l'audio Dolby Stereo o Dolby Stereo Spectral Recording quando un film uscito al cinema in tali standard audio (la maggior parte dei film prodotti negli ultimi decenni) viene trasmesso in televisione. La trasmissione deve essere però stereofonica e l'apparecchio televisivo ricevente in grado di riceverla in stereofonia e non in monofonia. Anche l'audio Dolby Stereo e Dolby Stereo Spectral Recording, infatti, hanno l'apparenza di un normale audio stereofonico e, come il Dolby Surround Pro Logic II, per poter essere decodificati devono proprio come audio stereofonico devono presentarsi; se vengono missati in audio monofonico non sono più decodificabili. Inoltre i film usciti al cinema con audio Dolby Stereo o Dolby Stereo Spectral Recording in realtà sono pubblicati in home video in tali standard audio e non in Dolby Surround come invece viene normalmente indicato sulla copertina della pubblicazione. Il Dolby Stereo e il Dolby Stereo Spectral Recording si possono quindi trovare in pubblicazioni home video in standard VHS, S-VHS e LaserDisc come audio stereofonico analogico, in standard Video CD come audio stereofonico MPEG-1 Layer II, e in standard DVD quasi sempre come audio stereofonico Dolby Digital. La seguente tabella riassume come vengono decodificati e/o elaborati da un decoder/processore Dolby Surround Pro Logic II i vari standard audio che esso è in grado di decodificare e/o elaborare:
Standard audio Decodifica e/o elaborazione con decoder/processore Dolby Surround Pro Logic II Elaborazioni audio eseguite
Stereofonia:
DolbyPL2_7
  • anteriore sinistro
  • anteriore destro
DolbyPL2_4
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
  • LFE
Creazione dei canali audio anteriore centrale, posteriore sinistro, posteriore destro ed LFE
Dolby Surround:
DolbyPL2_3
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore
DolbyPL2_4
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
  • LFE
Creazione dei canali audio posteriore sinistro, posteriore destro ed LFE
Dolby Surround Pro Logic II:
DolbyPL2_1
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
DolbyPL2_4
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
  • LFE
Creazione del canale audio LFE
Dolby Stereo:
DolbyPL2_3
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore
DolbyPL2_4
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
  • LFE
Creazione dei canali audio posteriore sinistro, posteriore destro ed LFE
Dolby Stereo Spectral Recording:
DolbyPL2_3
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore
DolbyPL2_4
  • anteriore sinistro
  • anteriore centrale
  • anteriore destro
  • posteriore sinistro
  • posteriore destro
  • LFE
 
Il sistema DTS
Il DTS (Digital Theater System) è un sistema di codifica audio multicanale introdotto per il cinema con il film Jurassic Park in diretta concorrenza con il Dolby Digital, ed è ora diffuso sui principali supporti multimediali (LaserDisc, DVD-Video, DVD-Audio, ecc.), compresi i più nuovi supporti Blu-Ray e HD DVD. A differenza del Dolby Digital, che si è diffuso come principale sistema di codifica audio multicanale, sia per i cinema che per l'Home Theater, il DTS ha conquistato, pur essendo tecnicamente superiore, una limitata fetta di mercato, tanto da potersi considerare un sistema alternativo (o opzionale) nei moderni sistemi di cinema in casa. Negli anni ha comunque costantemente accresciuto la sua popolarità, tanto da essere stato inserito come sistema obbligatorio nel caso dei supporti per l'alta definizione Blu-Ray e HD DVD.
DTS
Il DTS è un sistema di codifica audio di tipo lossy, ovvero con una certa perdita di informazione, ma con anche con la possibilità di essere utilizzato in modalità lossless, ovvero in maniera trasparente, senza perdita di informazione, possibilità che sarà implementata quanto prima nella versione del DTS chiamata DTS-HD Master Audio. Il DTS attualmente diffuso nelle sale cinematografiche e nei supporti per l'home video usa un tipo di compressione psicoacustica, analogamente a quanto avviene con il Dolby Digital. Il sistema di compressione del DTS cinematografico è derivato dall'APT-X, mentre quello per il DTS consumer prende il nome di DTS CAC (Coherent Audio Coding). I due sistemi, benché raggruppati sotto lo stesso nome, sono in realtà molto differenti. Come nel caso del Dolby Digital, anche per il DTS la versione consumer è chiaramente ma paradossalmente più avanzata e perfezionata di quella cinematografica.
Il DTS al Cinema
L'introduzione del DTS al cinema ha segnato un punto di svolta nella storia dell'evoluzione dell'audio multicanale, scatenando la concorrenza con la Dolby, che stava recuperando il terreno perduto nell'evoluzione digitale e aveva da poco introdotto il Dolby Digital, frutto di numerosi compromessi sul fronte qualitativo. Rispetto al Dolby Digital cinematografico, il DTS viaggia ancora oggi su ben altri binari. Utilizzando circa 1,4 Mbps per la codifica anziché 640 Kbps come il Dolby Digital, assicura una migliore fedeltà e dinamica. I dati, inoltre, sono memorizzati separatamente su un CD, anziché impressi direttamente sulla pellicola. A dispetto dei dubbi inizialmente sollevati da più parti, con questo impiego separato di un CD per la colonna sonora, il DTS al cinema è molto più robusto dello stesso Dolby Digital. Quest'ultimo, impresso nella delicata porzione posta tra i fori di scorrimento della pellicola, tende a rovinarsi molto più rapidamente con l'usura: non è infatti infrequente rilevare nelle sale un salto della traccia audio digitale Dolby Digital, con conseguente passaggio al backup analogico e in seguito, con un certo ritardo, il ritorno al digitale. Al contrario è piuttosto difficile che questo avvenga con il DTS, sia per la robustezza dei CD (che non si rovinano se non dopo diversi anni) che del sistema di sincronizzazione. Il DTS, attualmente, è meno diffuso del Dolby Digital nelle sale, ma gode comunque di molta popolarità e sono numerosissime le uscite con doppio audio (Dolby/DTS).
Il DTS a casa
Il DTS CAC, la variante consumer, è stato progettato per essere molto più flessibile del concorrente Dolby Digital, ed è stato fin dalla nascita posizionato come in grado di offrire una qualità potenzialmente superiore. Il dibattito tra detrattori e sostenitori di questo formato non si è mai arrestato, e un verdetto ufficiale non è ancora stato emesso, anche per via del diverso utilizzo che è stato fatto dei due sistemi, soprattutto in ambito Home Theater. È pur vero che, partendo da una situazione iniziale di marcata superiorità qualitativa del DTS rispetto al Dolby Digital, con il tempo le differenze si sono affievolite, soprattutto grazie ai miglioramenti apportati nel tempo dalla Dolby al suo algoritmo. Il DTS CAC, semplicemente chiamato DTS, codifica un audio a 5.1 canali con una frequenza di campionamento di 48.000 Hz e una risoluzione massima di 24 bit per canale. Il bitrate standard è pari a 1536 Kbps, ovvero 4 volte superiore al bitrate tipicamente utilizzato dal Dolby Digital 5.1. La minore compressione apportata dovrebbe essere alla fonte di una superiore qualità audio, soprattutto nella resa dei dettagli con contenuti musicali molto complessi. Su LaserDisc il DTS è stato sempre utilizzato nella sua versione a 1536 Kbps, e inizialmente è stato così reso disponibile anche su DVD. Su questi supporti, però, riservare 1,5 Mbps di dati a una traccia audio opzionale si è rivelato poco conveniente, in quanto costringeva a ridurre la qualità video, oppure a eliminare parte dei contenuti extra, oppure, ancora, ad aumentare il numero di dischi su cui codificare il materiale. Tutte opzioni, queste, ovviamente sgradite agli editori. Il risultato è che, generalmente, il DTS viene utilizzato su DVD con un bitrate dimezzato (768 Kbps). Sempre superiore, comunque, rispetto al Dolby Digital, ma con differenze ovviamente minori che si sono tradotte anche in meno evidenti superiorità intrinseche sotto il profilo della qualità audio. Rispetto al Dolby Digital, il DTS è stato concepito fin dall'inizio per permettere una maggiore rinnovabilità ed evoluzione, e sotto questo profilo non è stato ancora eguagliato dal Dolby Digital.
DTS-ES
Dal momento dell'introduzione, infatti, sono state introdotte due importanti varianti del DTS: il DTS-ES 96/24 e il DTS-ES Discrete 6.1. Nel primo caso, la risposta in frequenza di tutti e 5 i canali surround è stata estesa dai 24 KHz (campionamento a 48 KHz) del DTS tradizionale (e anche del Dolby Digital) a un massimo teorico di 48 KHz (campionamento a 96 KHz), e la risoluzione è stata migliorata utilizzando 24 bit per canale anziché i 16 o 20 bit tipicamente utilizzati per il DTS convenzionale. Nel DTS-ES Discrete 6.1. invece, un settimo canale si aggiunge alla classica configurazione 5.1. Si tratta del canale detto center surround o back surround usato anche dal Dolby Digital Surround EX ma che, nel DTS-ES Discrete 6.1, come suggerisce il nome stesso, è codificato in forma completamente discreta, realizzando una vera traccia 6.1. Il DTS-ES è del tutto compatibile con i decoder DTS tradizionali, che ovviamente ne estraggono solamente la porzione a 5.1 canali con campionamento a 48 KHz. Questo è possibile grazie alla speciale codifica utilizzata dall'encoder del DTS-ES, che divide i dati in due parti: una parte centrale (core) contenente la colonna sonora DTS 5.1 compatibile con tutti i decoder e una extension contenente i dati aggiuntivi necessari ai decoder compatibili per ricostruire l'audio 6.1 (nel caso del DTS-ES 6.1) oppure per estendere la risposta in frequenza fino a 48 KHz (nel caso del DTS-ES 96/24). In modo del tutto analogo è possibile aumentare il numero di canali (ad esempio fino a 7.1) o migliorare ulteriormente le prestazioni utilizzando ad esempio la codifica lossless.
Il DT-HD - L'audio ad Alta Definizione
Il DTS-HD Master Audio rappresenta una nuova versione del formato pensata per l'impiego opzionale nei Blu-Ray e negli HD DVD e, in prospettiva, per l'utilizzo in studio. Esso, oltre a offrire fino a otto canali discreti e permettere l'estensione della frequenza di campionamento fino a 192 KHz su due canali (quindi una risposta in frequenza fino a circa 100 KHz) o 96 KHz su 8 canali (con una risposta in frequenza di circa 48 KHz), permette una codifica assolutamente trasparente (compressione di dati lossless), ovvero senza perdita di informazioni e con perfetta ricostruzione del segnale PCM non compresso originale. Anche in questo caso il DTS-HD Master Audio rimarrà compatibile con i decoder DTS tradizionali che ne leggeranno la parte 5.1 compressa, mentre i nuovi decoder DTS-HD, direttamente integrati nei lettori Blu-Ray o HD DVD, potranno decodificare l'intero flusso offrendo una qualità audio superiore. Il DTS-HD esiste anche in una versione intermedia, sotto il profilo della qualità, fra il DTS classico e il DTS Master Audio, che prende il nome di DTS-HD High Resolution Audio. Come per il DTS Master Audio, anche il DTS-HD High Resolution Audio gestisce fino a 7.1 canali a 96 KHz/24 bit ma, in questo caso, la codifica avviene mediante compressione distruttiva (lossy) anziché trasparente. Il bitrate può essere molto più elevato rispetto al DTS tradizionale e raggiunge i 6 Mbps nel Blu-Ray e 3 Mbps nell'HD-DVD. Oltre alla codifica trasparente, la maggiore risoluzione e il maggior numero di canali, una nuova interessante funzionalità offerta dal DTS-HD è il channel remapping. Il DTS-HD, infatti, permette di utilizzare gli otto canali da posizionare secondo diverse configurazioni. Oltre ai 5.1 canali classici (centrale, frontali destro/sinistro, effetti surround destro/sinistro e subwoofer) i canali in più possono essere utilizzati in modo più flessibile. Normalmente, nell'ottica dell'impiego con i nuovi impianti Home Theater 7.1, i due nuovi canali serviranno a gestire una coppia supplementare posteriore di diffusori, per portare a quattro il numero di canali surround secondo una configurazione piuttosto classica con surround destro/sinistro, surround back destro/sinistro). Questa è la configurazione standard. Le alternative, però, possono ad esempio prevedere l'uso di un canale centrale posteriore e un canale di altezza, per pilotare un diffusore posizionato sul soffitto, sopra gli spettatori. O ancora due canali frontali superiori, da posizionare sopra i canali frontali. O ancora un canale centrale posteriore e un secondo canale centrale anteriore, da riprodurre anche questo con un diffusore posto più in alto rispetto a quello standard. E così via. Poiché i programmi codificati in DTS-HD 7.1 potrebbero prevedere una configurazione di diffusori diversa da quella dell'impianto Home Theater in cui avviene la riproduzione, il channel remapping si occupa, mediante speciali elaborazioni digitali, di adattare la riproduzione dei 7.1 canali fra la configurazione di canali prevista in fase di registrazione e quella dell'impianto in cui avviene l'ascolto. Il flusso di dati DTS-HD Master Audio può essere trasferito fra i lettori Blu-Ray o HD-DVD e il decoder/amplificatore AV solo mediante l'interfaccia HDMI 1.3. Il flusso di dati DTS-HD High Resolution Audio può invece essere trasferito anche mediante interfaccia HDMI 1.1 o 1.2. Dal canto suo la Dolby ha realizzato il Dolby TrueHD come sistema di codifica lossless, con caratteristiche piuttosto simili al DTS-HD Master Audio.
Il 'misterioso' THX
Erroneamente considerato da molti un sistema di codifica e decodifica audio multicanale, in realtà il marchio THX si occupa di stabilire determinati parametri qualitativi e quantitativi in merito alla riproduzione di materiale audiovisivo, con l'obiettivo di rendere un'esperienza eccellente la fruizione di opere multimediali. Può essere quindi considerato un sistema di certificazione di qualità applicato ai sistemi di riproduzione audiovisiva, siano essi professionali o domestici. Bisogna comunque sottolineare che il THX ha introdotto significative modifiche ai sistemi di decodifica multicanale ai quali è stato applicato, anticipando, a volte di anni, soluzioni poi implementate nei sistemi di codifica veri e propri. Ciò lo ha reso, agli occhi dei non professionisti, un sistema di decodifica a sé stante.
THX
THX è un marchio brevettato nel 1982 dalla Lucasfilm di George Lucas. La sigla THX andrebbe interpretata come Tomlinson Holman eXperiment, dal nome dell'ingegnere incaricato da Lucas di realizzare una sala cinematografica senza compromessi tecnici all'interno degli studios della Lucasfilm. A titolo di curiosità è comunque da notare che una delle prime opere di Lucas fu proprio un lungometraggio dal titolo THX 1138, del 1971 (uscito in italia con il titolo L'uomo che fuggì dal futuro). In ogni caso l'esperimento di Tomlinson fu un successo tale, che ne fu subito concepita un'applicazione commerciale. Lucas intendeva fare in modo che lo spettatore percepisse l'opera di un artista esattamente come essa era stata concepita. Ogni aspetto è quindi coinvolto nel processo, dalla fase di realizzazione del software alla fase di riproduzione dello stesso. La certificazione THX può dunque essere ottenuta da numerosi soggetti:
  • Studi di produzione
  • Sale cinematografiche
  • Software
  • DVD
  • Videogiochi
  • Hardware
  • Componenti per Home Theater
  • Componenti per Car Audio
  • Componenti multimediali per computer
Parametri rilevanti in ambito Home Theater
Limitandoci, in questa trattazione, allo stretto ambito consumer e se, come abbiamo detto, l'obiettivo finale della certificazione THX è quello di rendere la riproduzione di un prodotto multimediale un'esperienza priva di compromessi anche all'interno delle mura domestiche, due almeno sono gli aspetti da verificare:
Condizioni ambientali
La stanza deve essere isolata acusticamente, per non disturbare e per non essere disturbati; deve avere il controllo dell'illuminazione e delle pareti acusticamente assorbenti. Il tempo di riverberazione deve essere accuratamente controllato, perché può essere determinante sia in positivo che in negativo. Le poltrone devono, naturalmente, essere confortevoli, vanno posizionate in maniera da ricevere il suono in modo ottimale e soprattutto in maniera omogenea per tutti gli spettatori. Stesso discorso per quello che riguarda la visione dello schermo.
Caratteristiche tecniche dei componenti
Ovviamente lo schermo deve essere wide, ovvero con un aspect ratio di 16:9; negli impianti più raffinati, se dotati di videoproiettore, è possibile modificare l'aspect ratio dello schermo per assecondare i vari formati cinematografici, che sono diversi da quelli televisivi. In ogni caso è importante un valore di contrasto elevato, in grado di assicurare un nero che sia veramente nero. L'immagine deve essere grande quanto basta per assicurare un effetto spettacolare, piccola quanto basta per mantenersi chiara e nitida. Può sembrare banale, ma non lo è, in particolare da quando il crollo dei prezzi dei videoproiettori ha consentito di incrementare, a costi relativamente bassi, la superficie visiva. Se è vero che grande è bello, nitido è senza dubbio meglio. La grandezza ideale prevede che lo spettatore non debba avere una visuale maggiore di 40° orizzontali e 15° verticali. Gli altoparlanti, accuratamente posizionati, devono avere sufficiente potenza per poter riprodurre un'elevata pressione sonora senza distorsioni. Vanno direzionati in modo da coprire tutta l'area destinata all'ascolto. Il subwoofer va accuratamente calibrato affinché la sua frequenza di intervento sia effettivamente nell'ambito delle basse frequenze, e comunque mai al di sopra dei 120 Hz. I suoni veramente bassi, più che ascoltati con le orecchie vanno percepiti con lo stomaco. Gli altoparlanti del canale surround vanno scelti e posizionati in modo da garantire sia una buona resa degli effetti speciali che la fedele riproduzione dell'ambiente circostante riprodotto nel film. Il processore surround, spesso integrato nell'amplificatore, oltre a decodificare il segnale audio proveniente dal software in riproduzione (es. il Dolby Digital), deve effettuare le opportune ri-equalizzazioni previste dal sistema di qualità THX, con lo scopo di adattare una colonna sonora originariamente concepita (e mixata) per essere riprodotta in grandi sale cinematografiche:
  • Re-EQ: ri-equalizzazione delle alte frequenze sui canali frontali.
  • Timbre Matching: ottimizzazione dei passaggi degli effetti sonori da un fronte all'altro della scena sonora (es. dal frontale al posteriore).
  • Adaptive Decorrelation: incremento della spazialità del suono, particolarmente utile per colonne sonore originariamente registrate in mono.
  • Advanced Speaker Array: ottimizza la riproduzione del canale posteriore, in particolare in presenza di sistemi a 7.1 canali.
Copyright © 2000- Vincenzo Ferrara