Als je vandaag de dag een bioscoop binnenstapt, voelt dat helemaal niet meer als zeventig jaar geleden. Het beeld is scherper. De kleuren zijn levendig. De ticketprijs doet meer pijn. Maar de echte verandering is niet visueel. Het is auditief.
In de jaren dertig was geluid een vlakke, mono-ervaring. Je hoorde het allemaal uit één luidspreker achter het scherm. Geen diepte. Geen richting. Alleen maar geluid dat vooruitgaat.
Tegenwoordig verwacht je dat geluid zich om je heen wikkelt. Om van achteren te komen. Om in je linkeroor te fluisteren terwijl er rechts een explosie barst. Dit is niet alleen meer een luxe. Het is de basis voor entertainment. En de technologie die ooit alleen in dure theaters te vinden was, is nu standaard in huiskamers.
We gaan de surround-soundsystemen afbreken die de moderne cinema definiëren. Vervolgens laten we u zien hoe u thuis een opstelling kunt bouwen die kan wedijveren met het grote scherm.
De evolutie van audio-onderdompeling
De sprong van mono naar stereo was de eerste stap. Maar voor echte onderdompeling was meer nodig. Het vereiste ruimtelijk inzicht. Vroege Dolby-systemen introduceerden discrete kanalen. Ze isoleerden geluiden. Ze gaven ze de ruimte.
Hierdoor ontstond een geluidslandschap. Niet zomaar een soundtrack. Het publiek kon een helikopter lokaliseren. Ze hoorden voetstappen door de kamer bewegen. Het veranderde passief kijken in actief luisteren.
Thuisbioscopen gingen hier achteraan. Het doel was simpel: de theaterervaring nabootsen. Zonder de drukte. Zonder de popcorngeur. Alleen het geluid.
Thuisbioscoop surroundgeluid definiëren
Wat maakt een systeem precies ‘surround’? Het gaat om het aantal kanalen en de plaatsing ervan. Standaard 5.1-systemen gebruiken vijf hoofdluidsprekers en één subwoofer. De “.1” is het laagfrequente effectkanaal. Dat is jouw bas.
De lay-out is belangrijk.
- Links en rechts vooraan behandelen dialoog en hoofdactie.
- De middenluidspreker verankert de stem.
- Omgevingen creëren de sfeer.
- De subwoofer verwerkt het gerommel.
Deze opstelling creëert een bel van geluid. Je zit erin. Niet alleen ervoor.
Waarom het belangrijk is voor dagelijkse gebruikers
Je hebt geen installatie van $ 5.000 nodig om het te krijgen. Maar je moet wel de basis begrijpen. Een goedkoop systeem met een slechte kanaalscheiding klinkt als een puinhoop. Een goed afgesteld 5.1-systeem voelt nauwkeurig aan.
Het verschil zit in de mix. Studios mixen voor deze formaten. Als je ze negeert, verlies je de bedoeling van de film. Je mist het gefluister. Je mist de spanning.
Door uw eigen systeem te bouwen, kunt u die kwaliteit beheersen. Het gaat niet alleen om het kopen van luidsprekers. Het gaat erom ze te plaatsen. En begrijpen hoe digitale signalen zich vertalen naar fysiek geluid.
We beginnen met de hardware. De ontvangers. De codecs. De eigenlijke dozen die het geluid maken. Want voordat je de toekomst kunt horen, moet je hem aansluiten.
Mono was de originele manier om audio vast te leggen. Het is nog steeds de eenvoudigste methode. Eén audiotrack voedt één luidspreker. Denk aan de spiraalvormige groef in een vinylplaat of de magneetstrip op tape. Al het geluid komt uit één richting. Vroege geluidsfilms vertrouwden hierop. Het werkte. Het was goedkoop. Maar het ontbrak aan diepgang.
Toen kwam stereo. Tweekanaalsopnamen splitsen het geluid tussen de linker- en rechterluidsprekers. Dit is de standaard voor thuisontvangers, tv-uitzendingen en FM-radio. Technisch gezien is “stereo” slechts één type meerkanaalsopname. Bij een specifiek type, genaamd binaurale opnames, worden twee microfoons gebruikt tijdens een live-evenement. Ze bootsen menselijke oren na. Je draagt een koptelefoon of gebruikt losse speakers. Het resultaat voelt alsof je midden in de menigte staat.
Voorbij stereo
Surroundopnamen voegen meer kanalen toe. Geluid komt uit drie of meer richtingen. De term ‘surround sound’ verwijst vaak naar de specifieke systemen van Dolby. De meeste mensen gebruiken het als algemeen label voor thuisbioscoopopstellingen met meerdere kanalen. Wij zullen het hier zo gebruiken.
Je zou kunnen denken dat speciale microfoons dit op natuurlijke wijze vastleggen. Ze bestaan. Maar studio’s gebruiken ze zelden voor films. In plaats daarvan bouwen geluidseditors en mixers de ervaring op in een mixstudio. Ze nemen aparte nummers. Dialoog vanaf de set. Geluidseffecten van een nasynchronisatiestudio of computer. De muziekscore. Zij bepalen welke zender wat krijgt. Dit is waar de magie gebeurt.
“Geluidspannen houdt in dat het geluid van het ene audiokanaal wordt vervaagd terwijl het op een ander wordt opgebouwd.”
Vroege surround-experimenten
Walt Disney’s Fantasia (1941) veranderde de verwachtingen. Het dompelde het publiek onder in klassieke muziek. Geluidstechnicus William Garity nam elke orkestsectie afzonderlijk op. Hij mixte ze in vier verschillende audiotracks. Dit waren optische sporen op een aparte filmrol.
Het systeem dreef luidsprekers aan die rond het theater waren geplaatst. Muziek leek te bewegen. Dit was geluidspannen. Een vioolmelodie verdween aan de linkerkant en werd aan de rechterkant luider. Om dit te laten zien hadden theaters een extra projector voor de soundtrack nodig. Ze hadden ook dure ontvangers en luidsprekersamenstellen nodig. De technologie heette ‘Fantasound’. Het was indrukwekkend. Het was bovendien onbetaalbaar. De meeste theaters konden het zich niet veroorloven.
Tegen het einde van de jaren vijftig stapte Hollywood over op eenvoudigere meerkanaalsformaten. Systemen als Cinerama en Cinemascope ontstonden. Ze gebruikten verschillende visuele trucs. Maar de geluidstechnologie was grotendeels hetzelfde. Deze systemen zijn gegroepeerd onder stereofonisch geluid. Of simpelweg: theaterstereo.
Stereofonisch geluid
Het filmgeluid werd niet alleen luider in de jaren zeventig; het werd ruimtelijk complex. Voordat digitale audio het overnam, vertrouwden studio’s op stereofone geluidssystemen die gebruik maakten van analoge magnetische audiotracks. Dit waren niet de ongerepte optische strepen die je op standaardafdrukken zag. In plaats daarvan plaatsten ingenieurs vier of meer magnetische strips rond de randen van de fysieke filmstrip.
Er was sprake van een wisselwerking. Magnetische tracks konden de kristalheldere betrouwbaarheid van conventionele optische audio niet evenaren. Ze waren gevoelig voor degradatie en vervaagden in gesis naarmate de molens ouder werden. Maar het ruimtebesparende voordeel viel niet te ontkennen. Een standaard filmframe bood plaats aan slechts twee optische sporen. Magnetische strips? Je zou er maximaal zes kunnen inpassen door de lege ruimte rond het frame te benutten.
De luidsprekerconfiguratie
Deze extra bandbreedte zorgde voor een rijkere audio-ervaring. De stereofonische opstelling dreef doorgaans drie tot vijf kanalen met luidsprekers aan die achter het filmscherm waren geplaatst. De meest populaire configuratie was een vierkanaalssysteem.
Hier ziet u hoe de vierkanaalsindeling gewoonlijk werkte:
– Linkerluidspreker : Verwerk audio voor de linkerkant van het scherm.
– Rechterluidspreker : behandel audio voor de rechterkant.
– Middenluidspreker : veranker de dialoog en actie.
– Surroundluidsprekers : geplaatst langs de zijkanten en achterkant van de bioscoop voor omgevingseffecten.
Sommige premiumsystemen duwden dit verder naar vijf kanalen achter het scherm, plus een speciaal surroundkanaal.
Waar het geluid leeft
Bij deze producties werd het merendeel van de audio naar de voorkanalen geleid. Dit zorgde ervoor dat de dialoog rechtstreeks van de acteurs op het scherm leek te komen. Als een personage aan de linkerkant stond, kwam zijn stem uit de linkerluidsprekers. Aan de rechterkant? De audio veranderde dienovereenkomstig.
Het middenkanaal was van cruciaal belang. Het diende als sonisch anker, waardoor het geluid volledig op de visuele actie werd gericht. Ondertussen waren de achterste nummers gereserveerd voor ‘effectgeluiden’. Dit omvatte omgevingsgeluiden, crashes op afstand of stemmen die buiten het scherm riepen. Deze scheiding creëerde een gevoel van diepte dat eenvoudig mono of zelfs stereo niet kon repliceren.
De Dolby-interventie
In de jaren zeventig had de industrie behoefte aan een betere manier om deze complexe trajecten te beheren zonder in de loop van de tijd de duidelijkheid te verliezen. Dolby Laboratories kwam tussenbeide met een nieuw geluidsformaat. Het bouwde voort op dezelfde fysieke configuratie, maar introduceerde verwerkingstechnieken die het magnetische gesis opruimden en het dynamische bereik maximaliseerden. Deze verschuiving vormde de weg voor de dynamische Dolby -systemen die de nieuwe standaard voor theatergeluid zouden worden.
Dolby Stereo heeft niet alleen de audio aangepast. Het herbouwde de manier waarop theaters met geluid omgingen. De opstelling behield drie voorkanalen en voegde een speciaal surroundkanaal toe. Die structuur bootste stereofonisch geluid na, maar ging verder.
Eerdere systemen vertrouwden op magnetische sporen. Die waren rommelig. Ze gingen snel achteruit. Dolby schakelde terug naar optische tracks. De technologie was ouder, maar veel betrouwbaarder. De fysieke filmstrook bracht de audiogegevens op een duidelijke, consistente manier over. Het afspelen werd merkbaar schoner.
Er zat nog een upgrade in het signaal. Dolby introduceerde een geavanceerd ruisonderdrukkingsproces. Dit doorbrak de ruis die gewoonlijk analoge opnames teisterde. Het resultaat was scherpere, meer gedefinieerde audio.
Waarom optische tracks gewonnen hebben
De verschuiving naar optische tracks ging niet alleen over nostalgie. Het ging om kwaliteit. Magneetstrips waren versleten. Ze hebben puin opgehaald. Optische sporen, geëtst in de film zelf, bleven stabiel. Dit maakte de installatie eenvoudiger voor theaterbezitters. Ze hadden geen complexe magnetische kalibratie nodig. De standaard bleef hangen omdat het gewoon beter werkte.
Techniekonderdompeling
Beter geluid betekende dat regisseurs meer konden doen. George Lucas zag het potentieel al vroeg. Star Wars was een van de eerste films die speciaal voor dit Dolby Stereo-formaat werd gecodeerd. Het doel was niet alleen achtergrondgeluid. Het was ruimtelijk inzicht.
Geluidstechnici gebruikten het surroundkanaal om beweging te creëren. Stel je een ruimtegevecht voor. TIE-jagers banen zich een weg door het puin. De audio was niet statisch. Het draaide. Het geluid verplaatste zich van de voorluidsprekers, door de kamer en naar de achterkanalen.
“Door het geluid van gevechtsschepen geleidelijk van de voorste kanalen naar de achterste kanalen te pannen, lieten geluidstechnici het lijken alsof de schepen buiten beeld over het publiek vlogen.”
Deze techniek veranderde het kijkgedrag. Je stopte met alleen maar naar het scherm te kijken. Je begon de ruimte om je heen te voelen. De schepen verschenen niet alleen in je ooghoeken. Ze vlogen langs je heen.
Het was een simpele truc. Maar het herdefinieerde wat filmgaan zou kunnen zijn. De technologie was analoog. Het effect was meeslepend.
Filmmakers beseften al snel dat surroundgeluid niet alleen maar een gimmick was. Het werd een vertelinstrument. Films begonnen de ‘Star Wars’-blauwdruk te volgen. Ze gebruikten de extra audiokanalen om fantastische effecten te creëren. Achtergrondgeluid werd ingevuld om vast te stellen waar de scène plaatsvond. Deze voegde diepte toe die mono of stereo niet kon evenaren.
Latere iteraties van het systeem gaven theatereigenaren een upgrade. Ze kunnen een subwoofer aansluiten. Dit apparaat verwerkte geluiden met extreem lage frequenties. Een crossover-eenheid scheidde dit diepe gerommel van de hoofdaudiotracks. Regisseurs vonden het geweldig. Ze gebruikten de subwoofer om krachtig gerommel te creëren. Toen een explosie op het scherm terechtkwam, voelde het publiek dat in hun stoelen. Aardbevingen deden het theater trillen. Dit kanaal staat technisch bekend als het LFE-kanaal (Low Frequency Effects). Het bestaat in zowel analoge als digitale surroundsystemen.
Evolutie van de thuisbioscoop
De technologie bleef niet in de bioscopen. In 1982 lanceerde Dolby Dolby Surround ® voor home entertainment. Het repliceerde de theaterervaring, maar de bezorgmethode veranderde. In plaats van optische sporen op film werd audio gecodeerd als magnetische sporen op videoband. Het werkte ook via televisiesignalen.
De luidsprekeropstelling weerspiegelde theaters, maar met een addertje onder het gras. Het oorspronkelijke thuissysteem had slechts drie kanalen. Linker luidspreker. Rechter luidspreker. Luidspreker achter. Er was geen middenkanaal.
Dat veranderde in 1987. Dolby introduceerde Dolby Pro Logic ®. Het voegde een centraal luidsprekerkanaal vooraan toe. Dit verbeterde de helderheid van de dialoog en verankerde het geluidsbeeld. Als je dieper in de installatie wilt duiken, bekijk dan Hoe Home Theater werkt. Maar de echte magie is niet de hardware. Het is het coderingsproces.
De 4-2-4 innovatie
De echte doorbraak van Dolby Stereo was het samenbrengen van vier verschillende audiokanalen in een kleine ruimte op de filmstrook. De ingenieurs werden geconfronteerd met een fysieke limiet. Er konden slechts twee optische sporen in het beschikbare gebied passen. Ze hadden vier kanalen nodig. Ze hadden twee sporen.
De oplossing was een speciaal 4-2-4 verwerkingssysteem. Dit was niet nieuw. Het vond zijn oorsprong in quadrafonische stereo-opnamen voor thuisgebruik uit het begin van de jaren zeventig. Het concept was in theorie eenvoudig, maar complex in de uitvoering. Vier kanalen met audio-informatie werden gecodeerd in twee sporen.
Het decoderingsproces reconstrueerde vervolgens de vier kanalen tijdens het afspelen. Het bewaarde ruimtelijke aanwijzingen. Het handhaafde de scheiding. Het zorgde ervoor dat het geluid breder aanvoelde dan de fysieke ruimte toestond.
Vier van twee
De truc ligt in faseverschillen en matrixcodering. Door de fase van specifieke frequenties te verschuiven, kon Dolby op één track onderscheid maken tussen de linker- en rechterachterkanalen. Het middenkanaal werd afgeleid door de signalen linksvoor en rechtsvoor op te tellen. Het was een slimme hack. Een film die onderdompeling in bioscoopkwaliteit mogelijk maakte zonder dat er een grotere filmvoorraad nodig was.
Het resultaat was een systeem dat expansief aanvoelde. Luisteraars hoorden geluiden over het scherm glijden. Ze hoorden effecten van achteren komen. Allemaal uit twee smalle stroken acetaat.
Het veranderde de manier waarop we films consumeren. Het zette een standaard neer die digitale formaten als Dolby Digital en DTS uiteindelijk zouden overtreffen. Maar de basis bleef hetzelfde. Comprimeer complexiteit naar eenvoud. Maak het onzichtbare hoorbaar.
Waarom is dit vandaag de dag van belang? Want elke keer als je een bas hoort vallen in een theater of een
Het kernmechanisme van een 4-2-4-verwerkingssysteem is gebaseerd op een eenvoudig uitgangspunt: je begint met twee invoerstromen, maar je hebt vier verschillende uitvoerkanalen nodig. De logica splitst deze twee stromen in vier specifieke datapunten. Ten eerste heb je de onbewerkte inhoud van stroom A. Ten tweede heb je de onbewerkte inhoud van stroom B. Ten derde identificeer je wat identiek is in beide stromen. Ten vierde isoleer je wat er tussen hen verschilt.
De eerste twee zijn gemakkelijk te visualiseren. Stream A stuurt de linkerluidspreker aan. Stream B stuurt de rechterluidspreker aan. De andere twee kanalen – ‘hetzelfde’ en ‘verschil’ – vereisen inzicht in de manier waarop luidsprekers daadwerkelijk geluid creëren.
Hoe luidsprekers lucht verplaatsen
In wezen is een standaardluidspreker een elektromagneet. Stel je een metalen cilinder voor, gewikkeld in een opgerolde draad. Deze spoel zit in een permanente magneet. Wanneer er elektrische stroom door de draad vloeit, wordt de spoel gemagnetiseerd. Het ontwikkelt een noordpool en een zuidpool.
De draad wordt via positieve (+) en negatieve (-) aansluitingen op de versterker aangesloten. De versterker stuurt geen constante stroom. Het draait voortdurend de richting van de stroom om. Hierdoor worden de magnetische polen snel omgedraaid.
Dit omdraaien verandert de magnetische aantrekkingskracht tussen de spoel en de permanente magneet. De spoel beweegt heen en weer. Het duwt en trekt een luidsprekerconus. De kegel duwt de lucht naar buiten en trekt deze vervolgens weer naar binnen. Deze trilling creëert de geluidsgolven die we horen.
Een audiosignaal is precies deze fluctuerende stroom. In de ene richting beweegt de kegel naar binnen. In de andere richting beweegt hij naar buiten. Het fluctuatiepatroon bepaalt de frequentie en amplitude van het geluid. We zien dit als een oscillerende golf.
Het middenkanaalprobleem
In een surround-soundopstelling is het middenkanaal uniek. Het signaal is niet uniek voor één kant. Het wordt opgenomen op zowel stream A als stream B. De amplitude en frequentie zijn identiek. De timing is perfect gesynchroniseerd.
Hierdoor ontstaat een specifiek akoestisch fenomeen. Wanneer twee identieke geluidsgolven tegelijkertijd via twee afzonderlijke luidsprekers worden afgespeeld, worden ze gecombineerd. Als ze perfect op elkaar zijn afgestemd, versterken ze elkaar. Dit wordt ook wel de fase genoemd.
Als de golven ten opzichte van elkaar worden omgekeerd, heffen ze elkaar op. Dit is faseannulering.
Het 4-2-4-systeem maakt hier gebruik van. Dezelfde informatie (het middenkanaal) bestaat in fase over beide stromen. De “verschil”-informatie (zijkanalen) bestaat als een faseverschuiving of amplitudevariantie daartussen.
Het verschil decoderen
Om de vier stromen weer naar buiten te krijgen, voert het systeem eenvoudige berekeningen uit op de elektrische signalen.
- Linkerkanaal : neem stream A. Voeg stream B toe. Trek het verschilsignaal af.
- Rechterkanaal : neem stream B. Voeg stream A toe. Trek het verschilsignaal af.
Wachten. Dat is niet helemaal hoe het in de praktijk werkt. De kanalen “hetzelfde” en “verschil” worden vóór verzending gecodeerd in de A- en B-signalen. De decoder moet het proces omkeren.
Als stream A L + C (links plus midden) bevat en stream B R + C bevat (rechts plus midden), dan:
– Het optellen van A en B geeft L + R + 2C.
– B van A aftrekken geeft L - R.
Het 4-2-4-schema is complexer omdat het ruimtelijke aanwijzingen behoudt. Het is niet alleen maar optellen en aftrekken. Het codeert dat het middenkanaal alleen kan worden hersteld als beide stromen aanwezig zijn. Het ‘verschil’-kanaal draagt de omgevings- en achterinformatie over. Via “hetzelfde” kanaal wordt de directe dialoog op het scherm verzorgd.
Waarom fase belangrijk is voor surroundgeluid
Je vraagt je misschien af waarom we niet gewoon vier afzonderlijke streams sturen. De bandbreedte is beperkt. Signaalverslechtering is reëel. Door vier kanalen in tweeën te coderen, verkleint u de
Hoe Phantom Center-kanalen werken in surroundgeluid
Wanneer je een surrounddecoder in een systeem steekt dat daadwerkelijk een fysieke middenluidspreker bevat, is de logica eenvoudig. Het apparaat scant de A- en B-audiostreams op identieke signalen. Er wordt naar het patroon gekeken. Het controleert de amplitude. Als de gegevens over beide kanalen overeenkomen, leidt de decoder het signaal naar de middenluidspreker. Eenvoudig.
Maar wat gebeurt er als er geen centerspeaker in de kamer staat?
De decoder probeert er nog steeds een te maken. Omdat de signalen in stream A en stream B perfect gebalanceerd en in fase zijn, vormen ze een fantoomluidspreker. Dit is een akoestische illusie. Je hersenen interpreteren het geluid alsof het afkomstig is van een bron die zich direct tussen de linker- en rechterluidspreker bevindt. Het verankert de dialoog of het hoofdinstrument in het midden van uw gezichtsveld. Je hebt geen derde box nodig om een derde stem te horen.
Waarom surroundkanalen uitvallen in de voorluidsprekers
De achter- of surroundkanalen werken volgens een heel ander principe. De audio-informatie voor deze kanalen is ook gecodeerd in zowel stream A als stream B. Maar hier zit het addertje onder het gras. De identieke signalen zijn uit fase.
Ze zijn verschoven in de tijd. Ze spelen niet synchroon.
In plaats van elkaar te versterken, werken deze signalen elkaar tegen. Denk na over wat er gebeurt bij de luidsprekerconussen. Wanneer het signaal in stroom A de linker voorluidspreker opdracht geeft om naar buiten te duwen, geeft het signaal in stroom B de rechter voorluidspreker de opdracht om naar binnen te trekken.
Het resultaat is dat de surroundsignaalinformatie afkomstig van de luidsprekers linksvoor en vooraan grotendeels zichzelf opheft.
Deze fase-annulering betekent dat de voorluidsprekers de surroundmix niet echt “horen”. Ze zijn druk met elkaar aan het vechten. De energie verdwijnt of verdwijnt voordat deze kan worden waargenomen als afzonderlijke voorkanaalaudio. Dit is opzettelijk. Het zorgt ervoor dat de achtergrondsfeer niet overgaat in de helderheid van de voorgrond. Je hoort de surrounds in de akoestiek van de kamer, en niet geprojecteerd door je stereo aan de voorkant.
De fase-annuleringstruc
Zowel Stream A als Stream B voer je in een surround sound decoder. Zijn taak? Om ze ten opzichte van elkaar te verschuiven totdat de surroundsignalen in fase zijn uitgelijnd.
Het werkt. Soort van.
Maar hier is het addertje onder het gras. Terwijl de surrounds insluiten, breekt het stereobeeld. De rechter-, linker- en middenkanalen zijn allemaal uit fase met elkaar.
Wanneer deze kanalen uit fase zijn, hebben ze de neiging elkaar op te heffen.
Dat is geen storing. Het is een bijwerking. Het resultaat is een verlies van audio middenvoor. Je snapt de sfeer, maar de dialoog en de leadinstrumenten kunnen verdwijnen of hol klinken. Het is een afweging tussen ruimtelijke breedte en vocale helderheid.
Als je een systeem bouwt dat deze decodering afhandelt, moet je rekening houden met die faseverschuiving. Anders zullen je luisteraars zich afvragen waarom de zanger verdween.
Surrounddecoders splitsen niet alleen signalen. Ze laten ze door filters lopen. Ruisonderdrukkingscircuits treden ook in werking. Het doel is simpel: evenwichtsniveaus. Snijd het gesis.
Pro Logic voegt nog een laag toe. Er wordt gebruik gemaakt van actieve stuurelementen. Hierdoor heb je meer controle over waar het geluid vandaan komt. Als je de diepe duik wilt, is de officiële Dolby-documentatie over de Pro Logic-principes de moeite van het bekijken waard. Het is compact, maar het verklaart de werking.
Toegang tot het surroundkanaal
Home audio-hobbyisten werden creatief. Ze beseften dat je geen volledige ontvanger nodig had. Een standaard tweekanaals stereo zou de midden- en surroundkanalen kunnen ontgrendelen. Je voegt gewoon een decoder en een paar extra luidsprekers toe.
Het is een kale opstelling. Maar het werkt. De decoder neemt uw linker- en rechterspoor over. Het extraheert de verborgen fase-informatie. Het stuurt die gegevens naar de nieuwe luidsprekers. Het resultaat is een breder geluidsbeeld. Niet helemaal van bioscoopkwaliteit. Maar genoeg om een verschil te maken.
Vervolgens breken we de bedrading af. Hoe je die extra speakers aansluit, verandert alles.
Je hebt geen speciale ontvanger nodig om surroundeffecten te krijgen. De standaardaanpak bestaat uit het kopen van een ontvanger met een surround-sound-decoder. Deze dozen kunnen het zware werk aan. Ze detecteren audiogegevens die uit fase zijn, trekken deze naar een derde kanaal en versterken deze naar het juiste niveau. Ze voegen ook een kleine tijdsvertraging toe om het ruimtelijke effect te behouden.
Maar je kunt dit hacken met een eenvoudige stereo-ontvanger. Alle gegevens zijn al begraven in de linker- en rechterkanalen. Je hebt alleen de juiste bedrading nodig.
Bedrading achterluidsprekers voor analoge surround
Voor deze methode zijn een paar achterluidsprekers vereist. Plaats ze links en rechts van je luisterpositie. De bedrading is specifiek. Sluit de positieve versterkeraansluiting voor het rechterkanaal aan op de positieve luidsprekeraansluiting op de rechterachterluidspreker. Doe hetzelfde voor de linkerkant. Sluit vervolgens de negatieve aansluitingen van de twee achterluidsprekers met elkaar aan.
De natuurkunde hier is eenvoudig. Stereosignalen die in fase zijn, heffen elkaar op bij de achterluidsprekers. De positieve stromen van beide kanalen komen precies op hetzelfde moment bij de achterste luidsprekeraansluitingen aan. Ze neutraliseren elkaar. De elektromagneet in de achterluidspreker blijft stil.
Uit-fase -signalen vertellen een ander verhaal. Ze creëren een wisselstroom. De stroom vloeit uit de positieve aansluiting van de linkerversterker en vloeit tegelijkertijd naar de positieve aansluiting van de rechterversterker. Dit differentieel duwt de elektromagneet in de achterluidsprekers. Je krijgt geluid.
Een middenkanaal en volumeregeling toevoegen
Voor een complete opstelling heb je een centrale luidspreker nodig. Het verankert het stereobeeld aan de voorkant. Als je een mono-tv hebt, mengt deze uiteraard beide kanalen. Een stereo-tv werkt ook, omdat beide speakers dichtbij het scherm zitten.
Je hebt ook een potentiometer nodig. Dit is een variabele weerstand. Het past de weerstand van de stroom aan, waardoor de spanning in het circuit wordt verlaagd. In deze context fungeert het als volumeknop voor de achterluidsprekers. Sluit hem ergens aan in het circuit dat naar de achterluidsprekers leidt.
Deze doe-het-zelf-aanpak komt niet overeen met de betrouwbaarheid van een goede surround-sound-decoder. Het is een ruwe simulatie. Maar het is een uitstekende manier om de analoge surround-mechanica te begrijpen. Als je gedetailleerde instructies wilt over het bouwen van dit systeem, dan ben je bij de Surround Sound Information Source van Chris Kantack aan het juiste adres.
De verschuiving naar digitaal theater
Deze analoge methode is een overblijfsel. In de jaren negentig begonnen theaters nieuwe systemen te adopteren. Deze digitale formaten begonnen de standaard 4-2-4 analoge benadering te vervangen. We gaan een nieuw tijdperk van geluid binnen.
Digitaal domein: DTS
De meeste moderne theaters zijn gebouwd rond digitale surround-soundsystemen. Dit is niet alleen een marketing-modewoord. Het vertegenwoordigt een fundamentele verandering in de manier waarop audio wordt opgeslagen en afgespeeld.
Analoge opnames behandelen geluid als een continue, fluctuerende golf. Digitale opnames? Ze breken geluid op in binaire code. Enen en nullen. Deze digitalisering maakt een aanzienlijk hogere datadichtheid mogelijk. Het resultaat is helderder geluid. Nauwkeuriger. Minder lawaai.
Deze verschuiving gebeurde niet van de ene op de andere dag. De industrie maakte in 1993 een enorme sprong voorwaarts met de release van ‘Jurassic Park’. Die film liet het publiek kennismaken met DTS Digital Sound®. Het systeem is vernoemd naar Digital Theater Systems, het bedrijf dat de technologie patenteerde.
Hoe DTS de audio splitst
DTS werkt op een andere architectuur dan zijn analoge voorgangers. Het maakt gebruik van zes afzonderlijke audiokanalen gecodeerd op één of twee cd’s.
De theaterhardware doet de rest. Een cd-speler leest de schijf. Een decoder splitst vervolgens die kanalen. Het signaal wordt naar luidsprekers geleid die specifiek in de kamer zijn opgesteld.
Net als Dolby Stereo plaatst DTS drie kanalen vooraan. Het bevat ook een subwoofer voor laagfrequente effecten. Het verschil zit hem in het surroundgeluid. In plaats van een enkel monolithisch achterkanaal gebruikt DTS verschillende kanalen. Eén voor de linkerkant. Eén voor de rechterkant. Deze scheiding creëert een meer meeslepende, directionele soundscape.
Het synchronisatieprobleem
Hoe zorg je ervoor dat audio synchroon blijft met film als deze op verschillende media zijn opgeslagen? Je gebruikt een tijdcode.
De tijdcode is een reeks punten en streepjes die langs de zijkant van elk filmframe zijn afgedrukt. Het is onzichtbaar voor het blote oog, maar cruciaal voor synchronisatie.
Hier ziet u hoe het proces werkt:
- Een optische lezer die op de projector is gemonteerd, laat een LED op de filmstrook schijnen.
- Licht passeert de tijdcodepunten en streepjes.
- Een fotocel vangt het passerende licht op.
- De fotocel zet deze flitsen om in elektrische stroompulsen.
- Deze pulsen gaan naar de DTS-processor.
De processor leest het streepjespatroon. Het komt overeen met dit patroon met de code die op de cd is ingesloten. De processor past het afspelen voortdurend aan om ervoor te zorgen dat de twee codes vergrendeld blijven. Het geluid en beeld blijven bij elkaar.
Digitaal domein: Dolby Digital
Terwijl DTS in ’93 op filmgebied de leiding nam, bereidde een andere speler zich voor om de markt te domineren. De technologie was eenvoudiger in distributie, maar even complex in uitvoering.
Dolby bleef niet achter. Ze lanceerden Dolby Digital, een formaat dat uiteindelijk de industriestandaard werd voor zowel thuisbioscoop als bioscoop. Je kent het misschien aan het aantal kanalen (Dolby Digital 5.1 ) of aan de technische oorsprong zoals Dolby AC-3 en Dolby SR-D. Het komt overeen met DTS wat betreft luidsprekerindeling en pure kracht, vijf kanalen plus een baszware subwoofer, maar de weergavemethode is waar dingen raar worden.
DTS slaat audio op de cd op. Dolby Digital begraaft het in de film zelf.
Het licht lezen
De gegevens bevinden zich in de stroken ruimte tussen de tandwielgaten langs de rand van de filmrol. Het is niet magnetisch. Het is optisch.
Terwijl de film door de projector beweegt, schiet een leeseenheid een LED-licht door deze kleine patronen. Aan de andere kant wacht een charge coupled device (CCD). Dit is dezelfde sensor als in digitale camera’s. Er wordt geen afbeelding weergegeven. Het ziet een binaire code.
Honderden kleine stipjes registreren als 1s. De spaties ertussen zijn 0-en. De CCD legt dit beeld vast en stuurt het naar een processor. De processor vertaalt de lichte en donkere patronen naar een audiosignaal. Het is een slimme hack. Je kijkt naar een film, maar je leest ook een streepjescode gemaakt van licht.
Waarom dit voor u belangrijk is
De meeste mensen gaan ervan uit dat soundtracks gewoon aan de videotrack worden toegevoegd. Dat zijn ze niet. Bij Dolby Digital is de audio fysiek onderdeel van het celluloid. Dit betekent dat je geen aparte decoderschijf of harde schijf nodig hebt om 5.1-geluid in de bioscoop te krijgen. De projector doet het werk.
Betekent dit dat Dolby Digital beter is dan DTS? Het hangt ervan af waar je waarde aan hecht. DTS biedt een hogere bandbreedte omdat het op een digitaal medium is opgeslagen. Maar het optische systeem van Dolby Digital is robuust. Het overleeft slijtage beter dan magneetstrips. En tientallen jaren lang was het de enige game in de stad voor ervaringen op een groot scherm.
De technologie lijkt nu misschien gedateerd. Streaming heeft de rollen vervangen. Maar de logica blijft. We willen nog steeds discrete kanalen. We willen nog steeds subwoofers. We zijn net gestopt met zoeken naar stukjes in de filmstrook.
Waarom zijn ze overgestapt van optische naar digitale opslag? Bandbreedte. Optische systemen hebben grenzen. Digitale bestanden niet. Maar lange tijd was de filmstrip voldoende.
Nu drukt u gewoon op een knop en laat u de server het zware werk doen. De vlekjes zijn verdwenen. Het signaal is schoner. Maar het doel is hetzelfde. Vijf luidsprekers. Eén sub. Totale onderdompeling.
Dolby Digital Surround EX is geen gloednieuw formaat. Het is een extensie. Zie het als Dolby Digital met een extra kanaal.
Dat extra kanaal doet één specifiek ding: het stuurt een speaker aan de achterwand aan.
In een standaard 5.1-opstelling heb je links, rechts, midden, links surround en rechts surround. Dat is alles. Surround EX voegt een speciale middenachterluidspreker toe. Deze bevindt zich tussen de linker- en rechterachterluidsprekers.
Dit kanaal verankert geluiden van de linker en rechter surroundkanalen.
Waarom doet dit er toe?
Omdat het de leemte opvult.
Zonder dit voelt het achterste geluidsbeeld aan als twee afzonderlijke zones. Links achter. Rechts achter. De overgang daartussen kan onsamenhangend aanvoelen. Met het middenachterkanaal krijgt u een continue sweep. Geluiden pannen soepel over de hele achterwand. Het is alsof je een ontbrekend stukje aan een puzzel toevoegt.
Het effect is subtiel maar merkbaar.
Stel je voor dat er een helikopter van je linkerkant, over je hoofd, naar rechts vliegt. In een standaardopstelling kan het lichtjes dalen als het achter u passeert. Met Surround EX is het pad breder. Meeslepender.
Het verandert de inhoud niet. Het breidt gewoon het afspelen uit.
Digitaal domein: SDDS
Laten we nu eens kijken naar de andere grote speler uit hetzelfde tijdperk: Sony Dynamic Digital Sound. SDDS.
Sony noemde het SDDS. Theaters noemden het SDDS. Je hebt het logo waarschijnlijk op het scherm gezien voordat de film begon. Het lijkt op een klein doosje waar golven uit komen.
SDDS was Sony’s antwoord op Dolby en DTS.
Hier is het rare deel: SDDS had meer kanalen dan Dolby Digital.
Dolby Digital gaf je 5.1 kanalen (plus LFE). DTS gaf je 5.1. SDDS gaf je 8.0.
Wachten. Acht kanalen?
Ja.
SDDS heeft nog twee surroundkanalen toegevoegd. Eén voor uiterst linksachter en één voor uiterst rechtsachter. Je had dus niet alleen links en rechts surrounds. Je had in totaal vier surroundluidsprekers.
Dat zijn zeven luidsprekers met volledig bereik plus een sub.
De meeste theaters gebruikten ze niet alle acht.
Waarom? Omdat het installeren van vier achterluidsprekers duur is. En de meeste films werden gemengd voor 5.1.
SDDS speelde dus vaak dezelfde 5.1-mix af. Maar het kon meer doen.
Als een film speciaal voor SDDS werd gemixt, zou je een breder geluidsbeeld aan de achterkant horen. Niet alleen links en rechts. Meer als een volledige cirkel van geluid achter je.
Maar hier is het addertje onder het gras: SDDS werd opgeslagen op de 35 mm-film zelf. Met name aan de buitenranden van de filmstrook.
Dolby Digital en DTS gebruikten digitale audio. Dolby op de magneetstrip. DTS in de CD-ROM-track gesynchroniseerd met de film.
SDDS verborg zijn gegevens in de filmemulsie. Kleine puntjes. Moeilijk te lezen.
Als de film beschadigd zou raken, zou het SDDS-geluid wegvallen. Dolby en DTS waren robuuster.
Dat is een van de redenen waarom SDDS vervaagde.
Dolby Digitaal
De verborgen datatracks in uw bioscoop
Sony wilde niet alleen meedoen aan de digitale geluidsrace. Ze wilden het winnen door iets robuuster te bouwen dan de concurrentie. Voer Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) in. Het is nu een ouder formaat, maar de architectuur laat zien waarom audiotechniek ertoe doet als de lichten uitgaan.
De meeste mensen kennen Dolby Digital. SDDS speelt volgens vergelijkbare regels, maar met een andere fysieke opzet. Het splitst audio in acht verschillende kanalen. Vijf zitten aan de voorkant van het theater. Omlijsting met twee handgrepen. Eén drijft de subwoofer aan. Dat zijn in totaal acht kanalen. De spreiding zorgt voor een breder geluidsbeeld dan voorheen.
De gegevens staan op de film zelf. Niet op een harde schijf. Niet op een schijf. Op de strook celluloid. SDDS codeert informatie met behulp van patronen met hoog contrast. Lichte gebieden. Donkere gebieden. Een fysieke barcode voor je oren.
Hier wordt de hardware interessant. De lezer gebruikt een laser aan één kant van de film. Aan de andere kant zit een reeks fotocellen. De laser schiet door de transparante delen. Het raakt de sensoren. De ondoorzichtige delen blokkeren de straal. De sensoren die geen licht ontvangen, laten een kleine stroom door. De blootgestelden zwijgen. De processor leest dit aan-uit-patroon. Het vertaalt de pulsen in geluid. Eenvoudige natuurkunde. Complex resultaat.
Maar de echte onderscheidende factor is niet de laser. Het is redundantie. SDDS bevat twee identieke digitale tracks op de film. Waarom? Foutcorrectie. Als er stof op de film komt. Als een frame krast. Als de laser een storing leest. Het systeem beschikt over een reservekopie. Het verwijst naar de gegevens. Het vult de lege plekken in. Andere formaten waren destijds afhankelijk van enkele tracks. SDDS gokt op redundantie.
Dit is belangrijk omdat film verslechtert. Het wordt vies. Het wordt versleten. Een enkelsporig systeem zou kunnen overslaan. Of stotteren. SDDS kon dit vaak gladstrijken. Het hield de audio schoon, zelfs als het fysieke medium onvolmaakt was.
Je zult dit niet zien in nieuwe theaters. De industrie stapte over naar DCP (Digital Cinema Package). Maar SDDS bewees dat analoge media digitale complexiteit konden dragen. Hieruit bleek dat redundantie niet alleen een softwarefunctie is. Het kan in de filmstrip worden gebakken.
Dus de volgende keer dat je over “8.0-kanaals” audio hoort, onthoud dan dat een deel hiervan begon met licht dat door plastic ging. En waarom. Omdat zwijgen duur is. Vooral als het surroundgeluid moet zijn.
De digitale verschuiving in home-audio
Dolby en DTS hielden het niet alleen bij bioscoopreleases. Ze brachten hun populaire formaten mee naar huis. SDDS Surround 7.1 is ook beschikbaar voor consumenten. Dat systeem maakt gebruik van zeven audiokanalen plus een subwoofer. Het voegt diepte toe aan de luisterervaring.
Digitaal geluid kan niet worden opgenomen op videoband. Conventionele kabeluitzendingen dragen dit ook niet over. DVD is het enige medium dat deze informatie codeert. Satellietsystemen zenden ook digitaal geluid uit. Digitale kabel doet dat ook.
Als je deze thuissystemen beter wilt begrijpen, bekijk dan Hoe Home Theater werkt.
Waarom surroundgeluid belangrijk is
Voor filmfans is surround sound essentieel. Het maakt deel uit van de theaterervaring. Filmmakers weten dit. Ze nemen de surroundmix mee in het productieproces. Het is een cruciale stap.
Surround-geluid breidt films uit naar drie dimensies. Het publiek zit midden in de actie. Niets anders bereikt dit effect.
Waar kunt u meer informatie vinden
Meer informatie over surroundgeluid. De links op de volgende pagina behandelen de geschiedenis ervan. Ze beschrijven ook de technische aspecten van bepaalde systemen.
Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen
- Hoe thuisbioscoop werkt
- Hoe filmgeluid werkt
- Hoe luidsprekers werken
- Hoe THX werkt
- Hoe IMAX werkt
- Hoe digitale tv werkt
- Hoe HDTV werkt
- Hoe dvd’s werken
- Hoe analoog-digitaal opnemen werkt
- Hoe gehoor werkt
- Partnerlinks
- Surround Sound-showdown
Nog meer geweldige links
- Dolby-laboratoria
- Informatiebron voor surroundgeluid van Chris Kantack
- Hoe u een digitale surround-soundprocessor ontwerpt
- Geschiedenis van “Fantasia”
- ExtremeTech: surroundgeluid
