Ir al cine hoy es una experiencia muy diferente a ir al cine hace 70 años:la imagen es más clara, la mayoría de las películas son a color y el precio de la entrada es mucho más alto. Pero el mayor cambio es probablemente la experiencia de sonido. En las salas de cine de la década de 1930, la banda sonora completa se reproducía en un solo altavoz o en una colección de altavoces colocados detrás de la pantalla de cine. Hoy en día, el público del teatro espera escuchar el sonido proveniente de todas las direcciones; y la tecnología que alguna vez caracterizó solo a las salas de cine ahora es bastante estándar en los centros de entretenimiento en el hogar.
En este artículo, echaremos un vistazo a los sistemas de sonido envolvente que se han convertido en equipos estándar de salas de cine. También veremos configuraciones de sonido envolvente de cine en casa y le ayudaremos a comenzar a crear la suya propia.
Contenido- ¿Qué es el sonido envolvente?
- Early Surround
- Sonido estereofónico
- Dolby dinámico
- Cuatro de dos
- Cambio de fase
- Acceso al canal envolvente
- Dominio digital:DTS
- Dominio digital:Dolby Digital
- Dominio digital:SDDS
¿Qué es el sonido envolvente?
Sistema de cine en casa de Sony, que incluye un reproductor de DVD con receptor de sonido envolvente integrado y un colección de altavoces Hay muchas maneras de hacer y presentar una grabación de sonido. El método más simple, y el que se utilizó en las primeras películas sonoras, se llama monoaural. o simplemente mono . Mono significa que todo el sonido se graba en una pista de audio o canal (un solo surco en espiral en un disco, por ejemplo, o una sola pista magnética en una cinta), que normalmente se reproduce en un altavoz.
Las grabaciones de dos canales, en las que el sonido se reproduce en los altavoces a cada lado del oyente, a menudo se denominan estéreo. . Esto no es del todo exacto, ya que el estéreo (o estereofónico ) actual se refiere a una gama más amplia de multicanal grabaciones El sonido de dos canales es el formato estándar para los receptores estéreo domésticos, la televisión y las transmisiones de radio FM. Las grabaciones de dos canales más simples, conocidas como grabaciones binaurales , se producen con dos micrófonos instalados en un evento en vivo (un concierto, por ejemplo) para tomar el lugar de los dos oídos de un ser humano. Cuando escucha estos dos canales en parlantes separados, recrea la experiencia de estar presente en el evento.
Grabaciones envolventes Lleve esta idea un paso más allá y agregue más canales de audio para que el sonido provenga de tres o más direcciones. Si bien el término "sonido envolvente" técnicamente se refiere a sistemas multicanal específicos diseñados por Dolby Laboratories, se usa más comúnmente como un término genérico para sistemas de sonido multicanal de teatro y cine en casa. En este artículo, lo usaremos en este sentido genérico.
Hay micrófonos especiales que grabarán el sonido envolvente (captando el sonido en tres o más direcciones), pero esta no es la forma estándar de producir una banda sonora envolvente. Casi todas las bandas sonoras envolventes de películas se crean en un estudio de mezcla . Los editores y mezcladores de sonido toman varias grabaciones de audio diferentes (diálogos grabados en el set de filmación, efectos de sonido grabados en un estudio de doblaje o creados en una computadora, una partitura musical) y deciden en qué canal o canales de audio ponerlos.
En la siguiente sección, aprenderemos un poco sobre cómo se creó el sonido envolvente y veremos cómo se configuró en los cines más antiguos.
Envolvente temprano
A lo largo de los años, ha habido muchos enfoques diferentes para el sonido envolvente. "Fantasía" de Walt Disney (1941), una de las primeras películas con sonido envolvente, sumergió al público en la música clásica. El ingeniero de sonido de Disney, William Garity, tomó grabaciones separadas de cada sección de la orquesta y las mezcló para producir cuatro pistas de audio distintas, que se grabaron como pistas ópticas en un rollo de película separado.
Las cuatro pistas condujeron a diferentes altavoces colocados alrededor del teatro. En un teatro equipado, la música parecía moverse por el auditorio, un efecto logrado por panoramización de sonido . La panorámica implica atenuar un sonido (una melodía de violín, por ejemplo) de un canal de audio mientras se construye sobre otro.
Para mostrar "Fantasía" con sonido envolvente, un teatro necesitaba un proyector adicional para reproducir solo la banda sonora, así como un conjunto costoso de receptor y altavoz. (Consulte Film Sound History para obtener una historia completa de cómo surgió "Fantasound").
Este sistema de sonido envolvente no se popularizó (el equipo necesario era prohibitivamente costoso), pero a fines de la década de 1950, muchas películas de Hollywood se codificaron con formatos multicanal más simples. Varias configuraciones de teatro diferentes surgieron en esta época, incluido el famoso Cinerama y cinemascopio , pero la mayoría de ellos usaban la misma tecnología básica de sonido. En su conjunto, estos sistemas se denominaron sonido estereofónico , o simplemente estéreo de cine .
Sonido estereofónico
Diseño típico para sonido estereofónico El sonido estereofónico usaba cuatro o más pistas de audio magnéticas analógicas alrededor de los bordes de la película. Las pistas magnéticas no podían producir un sonido tan claro como las pistas de audio ópticas convencionales y tendían a desvanecerse con el tiempo, pero ocupaban mucho menos espacio en la película. El formato de película estándar no tenía suficiente espacio para más de dos pistas ópticas, pero era posible apretar hasta seis pistas magnéticas alrededor del marco de la película. (Consulte Cómo funciona el sonido de la película para saber cómo funcionan las bandas sonoras ópticas y magnéticas).
En el sistema estereofónico, de tres a cinco canales conducían altavoces detrás de la pantalla de cine. El popular sistema de cuatro canales incluía un canal que activaba un altavoz a la izquierda, un canal que activaba un altavoz a la derecha, un canal que activaba un altavoz central y un canal que activaba altavoces envolventes a lo largo de los lados y la parte posterior del cine. Algunos sistemas contaban con cinco canales separados detrás de la pantalla y un canal de sonido envolvente.
En estas películas, la mayor parte del sonido se graba en los canales frontales para que las palabras parezcan salir de la pantalla. Cuando un actor habla en el lado izquierdo de la pantalla, el sonido del diálogo proviene de los altavoces izquierdos. Cuando un actor habla del lado derecho, el sonido proviene de los altavoces correctos. La mayor parte del diálogo también se canaliza a los altavoces centrales, que sirven para anclar o enfocar el sonido en la pantalla. La pista (o pistas) traseras generalmente se reservan para "sonidos de efectos", como el ruido de fondo ambiental o una voz que proviene de fuera de la pantalla.
En la década de 1970, Dolby Laboratories introdujo un nuevo formato de sonido basado en esta misma configuración. En la siguiente sección, veremos qué hizo de este sistema el nuevo estándar para el sonido de teatro.
Dolby dinámico
Dolby Stereo almacena información de sonido en dos pistas ópticas. Al igual que el sonido estereofónico, el Dolby Stereo original ® tenía tres canales frontales y un canal de sonido envolvente. Pero en lugar de usar pistas magnéticas, volvió a la tecnología superior de pistas ópticas para permitir una reproducción de sonido más clara. Dolby estéreo también usó un avanzado proceso de reducción de ruido , que mejoró aún más la calidad del sonido. (Consulte Cómo funciona el sonido de la película para obtener más información). Actualmente, Dolby Stereo es el estándar de sonido analógico, gracias a su calidad de sonido superior y su instalación relativamente sencilla.
La calidad de sonido mejorada de Dolby Stereo llevó a los cineastas a hacer un uso más extenso del canal de sonido envolvente. "Star Wars" de George Lucas, una de las primeras películas codificadas para Dolby Stereo, usó sonido envolvente para realzar sus épicas escenas de batallas espaciales. Al desplazar gradualmente el sonido de los barcos de combate desde los canales delanteros hasta el canal trasero, los ingenieros de sonido hicieron que pareciera que los barcos volaban fuera de la pantalla sobre la audiencia.
El diseño del teatro Dolby Stereo Las películas posteriores siguieron el modelo de "Star Wars", utilizando la pista de sonido envolvente para crear efectos fantásticos, así como para rellenar el ruido de fondo para establecer el escenario de una escena. En versiones posteriores del sistema de sonido envolvente, los propietarios de los cines podían conectar un subwoofer para manejar sonidos de frecuencia extremadamente baja (una unidad de cruce puede separar estos sonidos de ambas pistas de audio). Muchos cineastas usan el subwoofer para crear un poderoso estruendo en el cine, sacudiendo a la audiencia cuando hay 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 efectos de baja frecuencia (LFE) .
En 1982, Dolby lanzó Dolby Surround ® , una versión de Dolby Stereo para sistemas de entretenimiento en el hogar. Dolby Surround reproduce el efecto de Dolby Stereo en el cine, pero funciona un poco diferente. Los canales de audio están codificados como pistas magnéticas en una cinta de video o transmitida como una señal de televisión, en lugar de colocarse como pistas ópticas. Los altavoces 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 presentó Dolby Pro Logic ®, que disponía de un canal adicional para un altavoz central frontal. (Consulte Cómo funciona el cine en casa para obtener más información).
La verdadera innovación de Dolby Stereo es cómo se comprime tanta información de audio en un pequeño espacio de la película. Cuando los ingenieros de Dolby comenzaron a trabajar en el nuevo formato, se dieron cuenta de que solo podrían colocar dos pistas ópticas en el espacio disponible. Para permitir cuatro canales de audio separados, desarrollaron un sistema de procesamiento 4-2-4 especial. . En este sistema, originalmente utilizado en el cuadrafónico grabaciones estéreo caseras de principios de la década de 1970, cuatro canales de información de audio están codificados en dos pistas. En la siguiente sección, descubriremos el ingenioso truco que lo hace posible.
Cuatro de dos
El codificador de sonido envolvente toma cuatro canales y los combina en dos canales. La idea básica de un sistema de procesamiento 4-2-4 es derivar cuatro flujos de información de dos flujos de información. Esencialmente, los cuatro flujos de información son:
Los dos primeros canales son bastante sencillos. El arroyo A alimenta el altavoz izquierdo y la transmisión B alimenta el altavoz derecho. Pero los canales "mismo" y "diferencia" son un poco más complejos. Para entender cómo funciona esto, necesita saber un poco sobre cómo los parlantes producen sonido.
Un altavoz básico se construye alrededor de un electroimán, un cilindro de metal con un cable enrollado a su alrededor. El electroimán está rodeado por un imán natural permanente. Cuando envías una corriente eléctrica a través del electroimán, este se magnetiza y actúa como un imán natural, con un polo norte y un polo sur . El cable en espiral en el electroimán está conectado al cable de altavoz (+) en un extremo y al cable de altavoz (-) en el otro extremo. El amplificador de audio cambia constantemente la dirección de la corriente para que la orientación de los polos siga cambiando.
Cambiar la orientación de los polos cambia la atracción entre el electroimán y el imán natural circundante. Esto hace que el electroimán se mueva hacia adelante y hacia atrás. A medida que el electroimán se mueve, empuja y tira de un cono de altavoz , que expulsa rápidamente el aire y luego lo vuelve a introducir. Este movimiento de partículas de aire produce los sonidos que oímos. (Para obtener más información, consulte Cómo funcionan los altavoces).
Una señal de audio, entonces, es solo una corriente eléctrica fluctuante. Cuando la corriente fluctúa en un sentido, el cono del altavoz se mueve hacia adentro; cuando fluctúa hacia el otro lado, el cono se mueve hacia afuera. Esta señal se puede representar como una onda oscilante . El sonido particular producido depende de qué tan rápido y qué tan lejos se mueva el cono, lo cual está dictado por el patrón de fluctuación en la corriente eléctrica.
En una configuración de sonido envolvente, la señal del canal central se graba tanto en la transmisión A como en la transmisión B. Las señales centrales de ambos flujos son idénticas en amplitud y frecuencia, y están sincronizadas exactamente.
Cambio de fase
El codificador de sonido envolvente toma cuatro canales y los combina en dos canales. Un decodificador de sonido envolvente que admite un canal central seleccionará las señales idénticas en el flujo A y el flujo B en función de su patrón y amplitud. En una configuración de sonido envolvente sin altavoz central, las señales centrales perfectamente equilibradas crearán un "altavoz fantasma " (la ilusión de un altavoz) directamente entre los altavoces izquierdo y derecho.
La señal de sonido para el canal de sonido envolvente también se graba en la transmisión A y la transmisión B, pero las señales idénticas en cada transmisión están desfasadas juntos. En lugar de reproducirse en sincronía, se desplazan en el tiempo en ambas transmisiones de audio. El resultado es que las dos señales funcionan de manera opuesta:cuando la señal de sonido 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. Debido a esto, la información de la señal de sonido envolvente proveniente de los altavoces delanteros izquierdo y derecho se cancela en gran medida y no se escucha.
El codificador de sonido envolvente divide el canal envolvente en dos y los cambia en el tiempo para que sean " fuera de fase." Un decodificador de sonido envolvente recibe tanto el flujo A como el flujo B y los desplaza entre sí para que las señales envolventes vuelvan a estar en fase. Con este cambio, las señales derecha, izquierda y central están desfasadas y, por lo tanto, tienden a cancelarse entre sí.
El decodificador de sonido envolvente selecciona la información en el canal derecho e izquierdo que está desfasada , lo cambia para que vuelva a estar en fase y lo dirige a los altavoces de sonido envolvente. Además de separar las diferentes señales, los decodificadores de sonido envolvente adecuados pasan la información de audio a través de diferentes filtros y elementos de reducción de ruido para equilibrar los niveles de sonido y reducir el ruido. Los decodificadores Pro Logic utilizan elementos activos de "dirección" para controlar el proceso con mayor precisión. Consulte Dolby Surround Pro Logic Decoder:Principios de funcionamiento (PDF) para obtener más información.
Muchos aficionados al audio doméstico han descubierto una manera de desbloquear parcialmente el canal de sonido envolvente utilizando solo un estéreo doméstico de dos canales y un conjunto adicional de altavoces. En la siguiente sección, veremos cómo funciona esta configuración básica de sonido envolvente.
Acceso al canal envolvente
La configuración del "sonido envolvente de los pobres" La forma más fácil de acceder al canal de sonido envolvente es conseguir un receptor con un descodificador de sonido envolvente . El decodificador reconoce la información desfasada y la extrae a un tercer canal. Para equilibrar el sonido, el receptor también aumenta el canal a un nivel apropiado y agrega un ligero retraso de tiempo. Sin embargo, es posible acceder al sonido envolvente con un receptor estéreo estándar, ya que toda la información se incluye en los canales izquierdo y derecho.
Para hacer esto, obtenga un par de altavoces traseros y colóquelos a la izquierda y derecha del oyente. Conecte el terminal del amplificador (+) para el canal derecho al terminal del altavoz (+) en el altavoz trasero derecho y el terminal del amplificador (+) para el canal izquierdo al terminal del altavoz (+) para el altavoz trasero izquierdo. Luego, conecta los dos terminales (-) en los altavoces traseros.
Las señales estéreo que están en fase en los canales delanteros se cancelan entre sí en los altavoces traseros:Las corrientes (+) para el izquierdo y el derecho llegarán a los terminales (+) y (-) de cada altavoz al mismo tiempo, por lo que la corriente no cambiará la electroimán en absoluto.
Pero las señales que están fuera de fase en los canales estéreo formará una corriente alterna:la corriente para estas señales fluirá desde el terminal (+) del amplificador para el canal izquierdo mientras que el terminal (+) del altavoz para la corriente fluye hacia el terminal (+) del amplificador para el canal izquierdo. canal derecho El efecto es que estas señales desfasadas mueven el electroimán del altavoz trasero y, por lo tanto, controlan el sonido trasero.
Para configurar un altavoz central simple -- uno que ancla los altavoces estéreo izquierdo y derecho -- simplemente encienda su televisor. Si es un televisor con un solo parlante, reproducirá ambos canales estéreo mezclados. Los televisores estéreo también funcionarán decentemente para propósitos de anclaje, porque ambos canales emanan del área de la televisión.
La otra pieza que necesita en esta configuración es un potenciómetro , un dispositivo que puede aplicar diferentes grados de resistencia a una corriente, reduciendo así el voltaje en un circuito. En esta configuración de sonido envolvente, el potenciómetro simplemente actúa como un control de volumen para los altavoces traseros. Puede conectarlo en cualquier lugar a lo largo del circuito que conduce a los altavoces traseros. Para obtener instrucciones detalladas sobre cómo configurar este tipo de sistema casero, consulte la fuente de información de sonido envolvente de Chris Kantack.
Esta configuración no le dará la misma calidad de sonido envolvente que un receptor de sonido envolvente real, por supuesto. Pero ensamblar un sistema casero es un gran ejercicio para comprender cómo funciona el sonido envolvente analógico en primer lugar.
En la década de 1990, un nuevo tipo de sonido envolvente comenzó a aparecer en los cines y, desde entonces, ha ido eclipsando gradualmente el enfoque estándar 4-2-4. En la siguiente sección, echaremos un vistazo a estos nuevos teatros digitales sistemas de sonido.
Dominio digital:DTS
La configuración de cine utilizada en DTS y Dolby Digital Hoy en día, muchos teatros cuentan con sistemas de sonido envolvente digital . El sonido digital funciona con un principio muy diferente al de los sistemas de sonido analógicos.
En las grabaciones analógicas, el sonido se codifica como un flujo largo y fluctuante de información. En grabaciones digitales , el sonido se codifica como una serie de 1 y 0, como un programa de computadora. Con este enfoque, puede codificar mucha más información en un espacio limitado, lo que genera pistas de audio más nítidas y precisas. (Consulte Cómo funciona la grabación analógica y digital para obtener más información).
El sonido de teatro digital se presentó al público con el lanzamiento de "Jurassic Park" en 1993. "Jurassic Park" utilizó una tecnología llamada DTS Digital Sound®, llamada así por Digital Theatre Systems, la empresa que patentó el proceso.
En este sistema de sonido, seis canales de audio separados están codificados en uno o dos CD. El teatro está equipado con un reproductor de CD y un decodificador que divide estos canales y los reproduce en diferentes altavoces distribuidos por todo el teatro. Al igual que en Dolby Stereo, DTS tiene tres canales de sonido frontales y un subwoofer. Pero en lugar de un solo canal de sonido envolvente, tiene canales separados para altavoces en el lado izquierdo del cine y altavoces en el lado derecho del cine.
El CD se sincroniza con la imagen mediante un código de tiempo especial en la película El código, una serie de puntos y rayas a lo largo del costado de cada marco, es leído por un lector óptico especial montado en el proyector. El lector ilumina la película con un diodo emisor de luz (LED). La luz que atraviesa la película incide en una pequeña fotocélula. La fotocélula envía pulsos de corriente que representan estos destellos de luz al procesador DTS. El patrón de guiones corresponde a un patrón codificado en el CD. El procesador se asegura de que los dos códigos estén sincronizados para que el sonido y la imagen encajen. (Consulte Cómo funciona el sonido de la película para obtener más información).
Dominio digital:Dolby Digital
Dolby hizo lo mismo con su propio formato digital, Dolby Digital®. Dolby Digital también se conoce como Dolby Digital 5.1® (para cinco 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 Spectral Recording Digital). Dolby Digital tiene la misma disposición básica de altavoces que DTS y suena similar, pero funciona en un sistema muy diferente. En lugar de grabar audio en CD, la información digital se codifica como pequeños patrones en la película en el espacio entre los agujeros de las ruedas dentadas.
El lector Dolby Digital hace brillar un LED a través de este patrón 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 usa en una cámara digital (consulte Cómo funciona el sonido de la película:Dolby Digital para obtener más información). El CCD registra una imagen formada por cientos de pequeños puntos que representan 1 y cientos de espacios entre los puntos que representan 0. La unidad Dolby Digital Processor interpreta la información digital de esta imagen como una señal de audio.
Un lector Dolby Digital Dolby Digital Surround EX® funciona de la misma manera que Dolby Digital, pero incluye un canal de sonido envolvente adicional. El canal adicional impulsa los altavoces a lo largo de la pared trasera de un cine. Al igual que el altavoz central delantero, se puede utilizar para anclar los sonidos de los canales de sonido envolvente izquierdo y derecho.
Dominio digital:SDDS
La entrada más reciente en sonido digital de cine, Sony Dynamic Digital Sound® (SDDS), cuenta con cinco canales separados en la parte delantera del cine, así como canales envolventes izquierdo y derecho, para un total de ocho canales disponibles, incluido el subwoofer.
Al igual que Dolby Digital, SDDS codifica información digital con un patrón distintivo de áreas claras y oscuras en la película. En este caso, el lector incluye un láser en un lado de la película y un conjunto de fotocélulas en el otro lado. El láser pasa luz a través de áreas transparentes de la película, pero no a través de áreas opacas. Las fotocélulas que no están expuestas a la luz pasan una pequeña corriente al procesador, pero las fotocélulas expuestas no. De esta forma, el procesador recibe el patrón digital, que interpreta como una señal de sonido. A diferencia de otros formatos digitales, SDDS utiliza dos pistas digitales idénticas para permitir una mejor corrección de errores .
Dolby y DTS han lanzado versiones de cine en casa de estos populares formatos, y hay un sistema SDDS Surround 7.1® (siete canales de audio y un canal de subwoofer) disponible para los consumidores. Si bien el sonido digital no puede grabarse en una cinta de video ni transmitirse por cable convencional, es la única forma de codificar información en un DVD. El sonido digital también se transmite por sistemas satelitales, así como por cable digital. Consulte Cómo funciona el sistema de cine en casa para obtener más información sobre estos sistemas domésticos.
Para los cinéfilos de todo el mundo, el sonido envolvente se ha convertido en una parte integral de la experiencia cinematográfica. Y para los cineastas, armar la mezcla envolvente se ha convertido en un paso crucial en el proceso de producción. El sonido envolvente ha expandido efectivamente las películas en tres dimensiones, poniendo a la audiencia en medio de la acción como nada más puede hacerlo.
Para obtener más información sobre el sonido envolvente, incluida su larga historia y detalles técnicos sobre sistemas particulares, consulte los enlaces en la página siguiente.