Dolby atmos своими руками декодер

СОВЕТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ. НА ЗАМЕТКУ

Строим домашний кинотеатр Dolby Atmos

Ресивер Denon AVR-X5200W с процессором Dolby Atmos

Новый формат для получения окружающего звука Dolby Atmos уже знаком всем, кто интересуется домашним кинотеатром. Популярность этой технологии растет очень быстрыми темпами, она уже взята на вооружение всеми ведущими голливудскими киностудиями, а многие компании-изготовители AV-техники давно выпускают совместимые с Dolby Atmos модели. При этом, что не маловажно, цены на AV-ресиверы с Dolby Atmos (например, таких компаний как Yamaha, Onkyo или Denon) становятся вполне доступными по стоимости для большинства пользователей.

Коротко напомним, что процесс создания звуковых дорожек Dolby Atmos принципиально отличается от того, как до этого записывался многоканальный звук. Режиссер при производстве фильма имеет дело не с каналами, в которые помещает тот или иной источник звука, а работает непосредственно с источниками звука (или объектами, с этими звуками связанными). Dolby Atmos позволяет расположить эти источники-объекты в любом месте окружающей (трехмерной) звуковой картины, и, что еще более важно, добиться их плавного перемещения по любым траекториям. Принципиальным же отличием домашнего кинотеатра Dolby Atmos от привычного 5.1-канального, кроме, разумеется, наличия соответствующего декодера, является использование дополнительных «высотных» каналов. Именно они позволяют получить настоящий 3D-звук, сделав происходящее на экране максимально реалистичным.

Домашний кинотеатр Dolby Atmos

Можно сказать, что технология Dolby Atmos — это самое серьезное улучшение звуковой части домашнего кинотеатра за последние лет 15, а прирост в качестве окружающего звука, который дает Dolby Atmos, можно сравнить с переходом от матричных декодеров Dolby Surround (Pro-Logic) к полностью цифровым процессорам Dolby Digital. Появлению Atmos предшествовали весьма серьезные многолетние исследования в области акустики и программного обеспечения, которые провела Dolby Laboratories.

Atmos-процессор и высотные каналы

Итак, для создания домашнего кинотеатра, подходящего для воспроизведения звуковых дорожек Dolby Atmos, в самом простом случае потребуются AV-ресивер с соответствующим декодером, а также дополнительные колонки. Если с ресивером все понятно, и список Atmos-совместимых моделей можно найти на множестве интернет-ресурсов, то с высотной акустикой дело обстоит немного сложнее.

Технология Dolby Atmos предусматривает несколько конфигураций домашнего кинотеатра, самой простой из которых является 5.1.2. В такой системе к уже имеющемуся комплекту колонок 5.1 добавляется еще две, расположенных на потолке. В расширенной 7.1-системе возможно использование 4-х дополнительный высотных колонок, то есть достройка ее до конфигурации 7.1.4. Если речь идет о вновь создаваемой системе, особенно в комнате на стадии капитального ремонта, то размещение потолочной акустики не вызовет каких-либо сложностей. Однако если необходимо «нарастить» до Atmos уже имеющийся домашний кинотеатр, то могут возникнуть проблемы.

Колонка Klipsch RP-140SA для Dolby Atmos

Решение изготовителями АС было найдено довольно быстро — собственно, оно было подсказано самой Dolby. Что бы получить эффект «звук сверху», не обязательно монтировать колонки на потолке — достаточно установить над АС фронтальной и/или тыловой пары (или непосредственно на верхние панели этих колонок) дополнительную акустику, динамики которой направлены под определенным углом вверх. Отражаясь от поверхности потолка, эти колонки создадут эффект работы настоящей потолочной акустики, разумеется, при соответствующей обработке звука процессором Dolby Atmos.

Если планируется использовать высотные колонки, то наличие горизонтального потолка высотой от 2,3 до 4,2 метра, изготовленного из акустически отражающего материала (капитального или подвесного) было бы идеальным вариантом. Однако даже при наличии сводчатых или двухуровневых потолков возможно получение эффекта Dolby Atmos благодаря специальной процессорной обработке. И только если потолок выполнен из какого-либо звукопоглощающего материала, от использования таких высотных АС придется отказаться, заменив их на потолочные.

Необходимо отметить, что акустика, предназначенная для использования в высотных каналах Atmos, должна иметь соответствующую сертификацию Dolby — только в этом случае можно будет гарантировать получение настоящего трехмерного звука. И важнейшим параметром, который влияет на правильность работы высотных колонок в системе Dolby Atmos, является характеристика диаграммы направленности. Это, кстати, и ответ на частый вопрос, можно ли в качестве высотных АС Dolby Atmos использовать обычные полочники, развернув их вверх? Теоретически можно, но получить такой же по качеству 3D-звук, как и c Atmos-сертифицированными колонками, не получится.

Акустическая система Klipsch RP-280FA со встроенной секцией Dolby Atmos

Преимущества рупора

В настоящее время уже несколько ведущих компаний производят подобную сертифицированную Dolby Atmos акустику для домашнего кинотеатра. Это комбинированные (как правило, напольные) АС, у которых дополнительная высотная секция встроена в верхнюю панель, или специальные колонки, которые размещаются на верхних панелях стереопары, или на полках над ней.

Требования Dolby к диаграмме направленности Atmos-акустики заставляет изготовителей использовать в ней один широкополосный динамик (за исключением компаний, имеющих запатентованные коаксиальные излучатели).

Однако, фирмы, специализирующиеся на выпуске рупорной акустики, уже предложили двухполосные АС для Dolby Atmos. Первой такие колонки выпустила американская компания Klipsch, причем как комбинированную напольную модель RP-280FA, в которой высотная АС встроена в верхней части, так и дополнительную колонку RP-140SA. Последнюю можно размещать на верхних панелях полочных или напольных колонок Klipsch, или АС любых других брендов. Кроме того, эту колонку можно установить на настенной полке на высоте, примерно соответствующей корпусу средней напольной колонки.

Благодаря контролируемой диаграмме направленности и высокой чувствительности, которые обеспечивает запатентованный рупор Tractrix, акустика Klipsch полностью соответствует требованиям, предъявляемым к потолочной акустике Dolby Atmos.

Потолочные или высотные?

Говорить именно о «преимуществах» настоящей потолочной акустики перед работающей на отражение, на самом, деле, не вполне корректно. В идеале для Dolby Atmos нужны потолочные колонки, как это и сделано в настоящих кинотеатрах по всему миру. Однако на практике не все пользователи готовы мириться с теми неудобствами, которые возникнут при монтаже потолочных колонок в их гостиных, да и интерьер помещения (если оно не предназначено только для домашнего кинотеатра) может пострадать. Поэтому компании и предлагают комбинированные или дополнительные высотными АС, которые, в случае сертификации их согласно требованиям Dolby Atmos, способны обеспечить такое же качество трехмерного звука.

И в заключение можно сказать несколько слов о встраиваемой потолочной акустике, которую было бы вполне логичным использовать в системах Atmos. На самом деле Dolby пока не сертифицирует такие АС для применения в домашнем кинотеатре Atmos, хотя модели с контролируемой диаграммой направленности вполне подойдут для этой цели. Подобная встройка есть в каталогах многих фирм, например, ее выпускает компания Klipsch (такие модели, как CDT-5650-C II или CDT-5800-C II).

Источник

Декодируем Dolby Atmos дома: решения от Cirrus Logic, Analog Devices и Trinnov

Формат Dolby Atmos проделал длинный путь от коммерческих кинотеатров с огромными залами до гостиных и частных кинозалов. Давайте попробуем разобраться, как же этот «объектно-ориентированный» формат доходит до рядового потребителя и в чем его отличия от стандартного Dolby TrueHD.

Если в Dolby TrueHD каждый из каналов (максимум до восьми, 7.1) записывался как отдельная независимая дорожка в студии и все что требовалось от процессора — максимально качественно декодировать сигнал, преобразовать в аналог и отдать дальше на усилители, то для Dolby Atmos задача несколько сложнее.

Во-первых, увеличилось количество каналов. В домашней версии Dolby Atmos возможно использование более 30-ти дискретных каналов, включая потолочные. А во-вторых, кроме базового слоя (7.1, записанного в том же Dolby TrueHD — так называемый Bed Layer) были введены дополнительно «объекты» (objects).

Объекты в Dolby Atmos — это звуковые WAV-файлы с метаданными (например, звук летящего вертолета), описывающими их свойства, такие как место появления и исчезновения, начальная и конечная громкость, траектория движения и динамика изменения этих параметров в процессе (подробнее читайте в статье Что такое Dolby Atmos, или Многоканальный звук без каналов). Теперь процессор должен не только декодировать стандартный 7.1, но и в реальном времени просчитать объекты, замешать звук от объектов в Bed Layer и подать на нужное количество каналов, которых может быть сильно больше чем 7.1 и зависит от конкретного помещения.

Эти дополнительные расчеты стали возможны благодаря существенному увеличению вычислительной мощности процессоров и сильно упростили задачу звукорежиссеров. Также это необходимо для более правильного адаптирования звуковой дорожки под любое помещение. Для небольшой комнаты может быть достаточно и 7.1.4, но если выделено помещение под кинозал площадью метров 40-45, скорее всего потребуется 9.1.4 или даже 11.1.6 — зависит от количества рядов и высоты потолка.

Но давайте посмотрим на существующие способы обработки Dolby Atmos, почему так получилось, что на рынке есть и недорогие саундбары с Dolby Atmos и очень дорогие процессоры.

Первая ступень: бюджетные решения на базе Cirrus Logic

Существует несколько решений для декодирования Dolby Atmos. Самый бюджетный вариант — устройства на базе чипсетов CS49834 (Tri-Core-процессор) и CS49844 (Quad-Core-процессор) от Cirrus Logic. Данные чипы работают практически со всеми форматами, кроме Auro 3D.

Решение широко используется в недорогих ресиверах, включая Pioneer, Onkyo, Denon. Также чипы Cirrus Logic ставят в саундбары, колонки и даже мобильные устройства. Процессоры CS49834/44 востребованы производителями ввиду их доступности и возможности использования в ограниченном пространстве. Хороший пример — саундбары. Многие компании начали делать звуковые панели с Dolby Atmos-декодированием из-за популярности формата и желания многих покупателей обойтись компактным устройством по типу «все-в-одном» вместо покупки нескольких колонок, AV-процессора или ресивера. Саундбары, как правило, представляют собой негабаритные устройства, и разместить внутри сразу несколько динамиков и все необходимые платы непросто. Именно здесь на помощь и пришли чипсеты от Cirrus Logic.

Схема чипа Cirrus Logic CS49844

Независимо от того, в каком оборудовании задействованы CS49834 и CS49844, при официально заявленной поддержке формата Dolby Atmos, устройство в обязательном порядке обладает сертификатами от Dolby. Другими словами, получить от Cirrus Logic-решений звук в Dolby Atmos, конечно, можно, однако качество звучания не будет доходить до максимально возможного в рамках формата. Еще один значительный минус чипов Cirrus Logic — это ограничение 11 каналами (7.1.4, LFE-канал не участвует в рендере объектов).

Выходит, настоящим ценителям масштабного окружающего звука, имеющим желание оценить возможности технологии в полной мере, есть смысл поискать другие Dolby Atmos-решения.

Вторая ступень: Analog Devices и Texas Instruments

Если в поисках лучшего Dolby Atmos-декодирования подняться на следующую ступень, то мы сталкиваемся с решениями от Analog Devices и Теxas Instruments. Это уже более дорогая категория. Такие DSP-процессоры используются в старших моделях Marantz, Denon, McIntosh, Acurus, StormAudio. Однако и здесь все ограничивается 11 каналами. Если учесть, что минимальная для Dolby Atmos конфигурация — это 5.1.2, то обойтись таким AV-процессором вполне возможно.

Стоит отметить, что цифровые сигнальные процессоры Analog Devices и Texas Instruments хоть и специализированные, однако универсальные устройства, декодирующие с помощью программных библиотек, а следовательно их функционал можно расширить программно. Тогда как решения на базе Cirrus Logic используют аппаратное декодирование и именно поэтому на недорогих AV-ресиверах не может появиться, например, поддержка Auro 3D.

На сегодняшний день компания Analog Devices предлагает несколько разных процессорных платформ для AV-устройств, позволяющих декодировать Dolby Atmos и DTS:X. В универсальных мощных платах серий ADSP-SC57x и ADSP-2157x стоят фирменные процессоры SHARC от Analog Devices и ARM Cortex-A5. Такая конфигурация, созданная специально для работы с аудио, обеспечивает обработку сигнала в реальном времени. При этом платы довольно компактны и не требуют дополнительного охлаждения, что тоже экономит место.

Процессорная платформа Analog Devices ADZS-SC573-EZLITE

Большинство аудиофилов-киноманов могут остановиться на данной ступени — это некая золотая середина для современного домашнего кинотеатра. Если же речь идет об особо искушенных пользователях, то им придется забраться еще выше — на третью финальную ступень Dolby Atmos-декодирования.

Третья ступень: профессиональный Dolby CP850 и домашний Trinnov Altitude 32

На коммерческом рынке рендеринг любого количества каналов доступен лишь в модели Dolby CP850 (модификация Full). Однако нас интересует домашнее решение, и здесь появляется Trinnov Altitude 32 (подробнее о нем читайте в статье Тест AV-процессора Trinnov Altitude 32: один процессор на все кино).

В первую очередь нужно сказать, что Altitude 32 — это AV-процессор на базе Intel PC, и его работа основана не на чипсете с четкими границами в плане декодирования, а на возможностях мощного внутреннего компьютера с процессором Core i7. По сути, Trinnov Altitude 32 — «полупрофессиональный» процессор, способностями приближенный к эталонному CP850 Full.

Процессор Altitude 32 автоматически определяет формат и выводит на колонки оптимизированный сигнал

Кинотеатральный Dolby CP850 может обрабатывать более 100 движущихся звуковых объектов, в то время как домашние ресиверы несравнимо далеки от таких показателей (до 10 динамических объектов, все остальное декодируется в неподвижные объекты). Что касается Altitude 32, то его мощностей хватает для того, чтобы воссоздать почти профессиональный кинотеатральный звук дома, благодаря алгоритму, способному рендерить большое количество независимых объектов-дорожек. Здесь же нужно отметить, что все стандартные решения на Cirrus Logic, Texas Instruments и Analog Devices ограничены четырьмя высотными каналами, а Altitude 32, опять же, единственный процессор для дома, где количество высотных каналов может быть любым. (Недавно Texas Instruments начала тестировать декодинг 7.1.6, но законченных продуктов пока нет).

Помимо всего вышесказанного, для Dolby Atmos важно правильное расположение акустических систем (согласно стандартам от Dolby). Это касается не только Dolby Atmos, но и DTS:X, и Auro-3D. Выходит, правильный звук фильма в формате DTS:X можно услышать, только заново расставив динамики, если, разумеется, до этого они стояли по стандарту Dolby Atmos или Auro-3D. С устройствами на CS49834/44 все немного проще: они вообще не поддерживают Auro-3D, а стандарты расстановки колонки DTS:X и Dolby Atmos схожи. Таким образом, пользователь может просто смириться и смотреть оба формата, не меняя положение динамиков.

Что же делать, если речь идет об аппарате с поддержкой Auro-3D? Здесь есть два варианта. Суть первого в том, чтобы изначально определиться с форматом звука: если это Dolby Atmos — придется пойти на компромисс и вовсе не смотреть контент в Auro-3D, и наоборот. Такой подход банален и, конечно, непрактичен. Второй вариант — это использование технологии, способной обеспечить правильное позиционирование звука в пространстве, даже если колонки расставлены не по стандарту. Такая система имеется у Altitude 32. Технология называется «Remapping», она умеет виртуально «перерасставить» имеющиеся динамики согласно правильной «карте», и конечное воспроизведение звука будет идти через нее. Другими словами, слушатель не ощутит того, что звук Dolby Atmos воспроизводится на колонках, стоящих в позиции для Auro-3D.

Еще одно условие для получения качественного Dolby Atmos — это минимальное количество отраженного звука в помещении. Однако добиться этого сложно в силу того, что объектно-ориентированный формат, если подходить к вопросу правильно, предполагает большое количество динамиков в разных плоскостях. Тут все гораздо сложнее, чем с обычной стереосистемой: получается, что для качественного Dolby Atmos нужна специальная комната. Если в коммерческом кинотеатре речь еще может идти о полностью акустически продуманном помещении, то в домашних условиях это, как правило, маловероятно.

Поэтому требуется искусственно «гасить» отражения, на что пока способен только Trinnov Altitude 32. Аппарат обладает возможностью активного подавления комнатных отражений путем подачи корректирующего сигнала на динамик, создающий отражение. В точке прослушивания отражения и корректирующий сигнал слышны не будут (при том, что фактически никуда не исчезнут).

Измерительный модуль Trinnov из четырех микрофонов для получения данных об акустических свойствах помещения

Стандарт Dolby Atmos, как и любой формат окружающего звука, предполагает наличие сабвуферов, от которых сильно зависит конечный результат звучания. Басовый канал сопровождает всю запись, и его низкие частоты по направлению не определяются, но при создании объемного звукового поля слушатель четко определяет наличие сабвуфера в определенной точки и его отсутствие в другой. Это создает некую нецелостность окружающего звука.

В процессоре Altitude 32 есть возможность распределить сигналы на сабвуферы так, как нужно. То есть, на каждую из колонок будет работать тот сабвуфер, который расположен ближе всего именно к ней: c левым динамиком объемного звука будет играть левый сабвуфер, с фронтальным правым — правый фронтальный сабвуфер и так далее. Это же касается и высотных каналов — в нужный момент система задействует наиболее правильно расположенный сабвуфер. Такой подход позволяет добиться четкой звуковой картины, что очень важно для любого формата, а тем более для объектно-ориентированного Dolby Atmos.

На сегодняшний день на рынке доступно несколько технологий Dolby Atmos-декодирования. У каждой есть свои преимущества и недостатки. Если бюджетные решения вроде саундбаров не могут обеспечить по-настоящему правильного объемного звука, то их полная противоположность — ультимативный Altitude 32 от Trinnov — не может похвастаться доступностью в плане цены. Для хорошего домашнего кинотеатра со звуком Dolby Atmos требуется не только соответствующая техника, но и грамотная работа инсталляторов — от расстановки колонок и настройки оборудования зависит конечное качество звучания.

Расстановка акустики с потолочными системами для Dolby Atmos

Построить домашнюю Dolby Atmos-систему начального уровня можно по схеме 5.1.2 и на ресивере средней категории. Однако если речь заходит о решении для помещения по размерам близкому к небольшим залам коммерческих кинотеатров, то здесь выбор ограничен только Trinnov Altitude 32 — ничего подобного другие производителя пока не предлагают. Напоследок стоит отметить, что в феврале этого года Trinnov Audio объявила о начале выпуска Altitude с поддержкой декодирования звука на 40 и 48 каналов. Таким образом, компания Trinnov первой на рынке предложит домашнее решение для работы с 34 каналами, заявленными в спецификации Dolby Atmos.

Источник