سیستم های صوتی Surround چگونه کار می کنند

سینمای امروز, بسیار متفاوت با سینمای ۷۰ سال پیش است تصویر واضح تر است, اکثر فیلم های رنگی هستند و از افکت های کامپیوتری استفاده می شود اما یکی از بزرگترین تغییرات در زمینه صدا رخ داده است

سینمای امروز، بسیار متفاوت با سینمای ۷۰ سال پیش است. تصویر واضح تر است، اکثر فیلم های رنگی هستند و از افکت های کامپیوتری استفاده می‌شود. اما یکی از بزرگترین تغییرات در زمینه صدا رخ داده است.

در نمایش خانه‌های دهه ۱۹۳۰ ، کل سیستم صوتی یک بلندگوی مجزا یا مجموعه‌ای از بلندگوها بود که پشت صحنه نمایش قرار می‌گرفت.

امروزه تماشاگران فیلم و سینما انتظارات بیشتری دارند و توقع دارند صدا را از تمام جهات بشنوند.

در این مقاله نگاهی به سیستم های دارای صدای محیطی می‌اندازیم که به سیستم استاندارد سینمایی مبدل شده است. همچنین نگاهی به سیستم های دارای صدای محیط خانگی می‌اندازیم و امکان آغاز ساخت را به شما می‌دهیم.

● صدای محیطی چیست؟

روش های متعددی برای ساخت و ارائه یک سیستم ضبط صدا وجود دارد.ساده‌ترین روشی که در فیلم های اولیه بکار می‌رفت، مونوفونیک یا به عبارت ساده‌تر Mono نامیده می‌شود.مونو، بدین معنی است که تمام صدا روی یک تراک صوتی یا کانال ضبط می‌شود که معمولاً روی یک بلندگو پخش می‌گردد.

ضبط دو کاناله که در آن صدا روی دو بلندگو در دو طرف شنونده پخش می‌شود، اغلب Stereo نامیده می‌شود.

صدای دو کاناله یا همان استریو ، فرمت استاندارد برای پخش کننده های استریوی خانگی، تلویزیون و رادیوهای FM می‌باشد.

ساده ترین روش برای ضبط صدا به روش دو کاناله ( که ضبط‌های دوگوشی نیز نامیده می‌شود) با دو میکروفون انجام می‌گردد .در ضبط صدا به روش Surround ، این ایده یک گام به جلوتر رفت و کانال‌های صوتی بیشتری را افزود. بطوری که صدا از سه یا چند جهت به گوش می‌رسد.

اگرچه واژه « صدای محیطی » از نظر فنی ، به سیستم های چند کاناله خاص اطلاق می‌شود که توسط آزمایشگاه های Dolby طراحی شده اند اما معمولاً به عنوان واژه‌ای کلی برای سیستم‌های سینمایی و سیستم‌های صوتی چند کاناله سینمای خانگی بکار می‌رود. در این مقاله، ما آن را در این حالت کلی بکار می‌بریم.

در سیستم‌های ضبط Surround ، میکروفون‌های خاصی وجود دارد که صدای محیطی را ضبط می‌کند. (با ضبط صدا در سه یا چند جهت)، اما این روشی استاندارد برای تولید یک تراک صوتی نمی‌باشد. تقریباً تمام تراک‌های صوتی فیلم در یک استودیویی به نام Mixing Studio ترکیب و ایجاد می‌شوند.

گروهی که مسئولیت ادیت و میکس صدا را بر عهده دارند، تراک‌های مختلف صدا‌های ضبط شده (گفتگوهایی ضبط شده ، افکت‌های صوتی ضبط شده و موسیقی فیلم ) را گرفته و سپس تصمیم می‌گیرند که از کدام کانال یا کانال‌های صوتی استفاده کنند.

در ادامه مطالب بیشتری در خصوص چگونگی ایجاد صدای Surround ، می‌آموزیم و در می‌یابیم که چگونه در سالن‌های نمایش از آنها استفاده می‌شود.

● صداهای محیطی اولیه

در طول سال‌ها، رویکردهای بسیاری متفاوتی در قبال صدای محیطی وجود داشت. فیلمFantasia (۱۹۴۱) محصول والت دیسنی، یکی از اولین فیلم‌های دارای صدای محیطی بود که مخاطبین را در موسیقی کلاسیک غوطه‌ور می‌ساخت.

ویلیام گارینی، مهندس صوت والت دیسنی هر بخش ارکستر را به صورت مجزا ضبط کرد و آنها را برای تولید ۴ تراک صوتی مجزا ، ترکیب نمود که به عنوان تراک‌های نوری روی یک حلقه فیلم مجزا ضبط شدند.این ۴ تراک ، از اسپیکرهای مختلفی که پیرامون سالن قرار گرفته بودند، پخش می‌شدند. درهنگام نمایش فیلم در سالن ( مجهز به این تکنولوژی ) ، به نظر می‌رسید که موسیقی دور تالار می‌گشت.

برای نمایش فیلم Fantasia به صورت صدای محیطی ، یک سالن باید تجهیزات اضافی برای پخش تراک صوتی و همچنین یک مجموعه اسپیکر گران قیمت داشته باشد.در آن زمان به دلیل گران بودن تجهیزات ، سیستم صدای محیطی به طور کامل اجرا و همه گیر نشد و تا اواخر دهه ۱۹۵۰، بسیاری از فیلم‌های هالیود با قالب‌های چند کاناله ساده‌تری کد گذاری می‌شدند.

مجموعه سالن‌های مختلف و متعدد ، شامل Cinerama و Cinemascope در این عصر ظهور کردند. اما اکثر آنها از فناوری‌های صدای stereophonic یا theater stereo استفاده می‌کردند.

● صدای stereophonic

صدای استریوفونیک از ۴ (‌ یا بیشتر ) تراک صوتی (‌تراک مغناطیسی آنالوگ) در لبه‌های فیلم استفاده می‌کرد.

تراک‌های مغناطیسی نمی‌توانند صداهایی به وضوح تراک‌های صوتی نوری تولید نمایند اما فضای بسیار کمتری را در فیلم اشغال می‌کنند. فرمت استاندارد فیلم ، فضای کافی برای بیش از دو تراک نوری را نداشت، اما در عوض امکان قرار دادن ۶ تراک مغناطیسی در اطراف فیلم ، امکان‌پذیر ممکن بود.

سیستم ۴ کاناله رایج ، شامل یک کانال برای اسپیکر سمت چپ ، یک کانال برای فعال کردن اسپیکر سمت راست، یک کانال برای اسپیکر مرکزی و یک کانال برای فعال کردن اسپیکرهای محیطی در کناره‌ها و عقب سالن بود.

در این فیلم‌ها اکثر صداها روی کانال‌های جلویی( Front ) به شکلی ضبط می‌شوند که به نظر می‌رسد کلمات به جلوی صفحه می‌آیند. وقتی یک بازیگر در طرف چپ صفحه صحبت می‌کند ،صدای گفتگو از اسپیکر سمت چپ و وقتی در سمت راست صحبت می‌کند، صدا از اسپیکر سمت راست به گوش می‌رسد. اکثر گفتگوها نیز به سمت اسپیکرهای مرکزی هدایت می‌شوند که به هدایت یا متمرکز کردن صداها روی صفحه نمایش کمک می‌کنند. تراک ( یا تراک‌های) عقبی معمولاً برای «افکت‌های صوتی» از قبیل صداهای پیش زمینه محیط یا صدایی که از خارج صفحه می‌آید استفاده می‌شوند.

در سال‌های دهه ۱۹۷۰ آزمایشگاه‌های دالبی یک فرمت جدید صوتی را براساس همین پیکربندی مطرح نمود. در ادامه خواهیم دید که چه چیزی این سیستم را به استانداردای جدید برای صدای نمایش مبدل ساخته است.

● Dolby Stereo

مانند استریوفونیک، دالبی استریو ( اصلی ) نیز سه کانال جلویی و یک کانال صدای محیطی داشت. اما به جای استفاده از تراک‌های مغناطیسی به استفاده از فناوری تراک نوری برای تولید صدایی واضح‌تر بازگشت. دالبی استریو فرمتی چند کاناله برای پخش صدا است که در سال ۱۹۷۶ توسط آزمایشگاه دالبی برای استفاده در سینماها ساخته شد که بر پایه صدای استریوی اورجینال آنالوگ(ابداع شده در ۱۹۳۰) است که در این تکنولوژی دو کانل اضافی صوتی بصورت مخفی اضافه شده که در بر گیرنده اطلاعات صوتی است جهت بکار انداختن یک بلندگوی مرکزی و همچنین بلندگوهای چندگانه ای که روی دیوار عقب سینما قرار می‌گرفت.

این کار توسط یک پردازنده جهت ایجاد فضای واقعی‌تر انجام می‌شد و همچنین این توانایی را نیز داشت که صدای ضبط شده بر لبه فیلم های سلولزی که بصورت اپتیکال و مونو بود را بصورت فضای واقعی فیلم شبیه سازی کند.دالبی استریو ، همچنین برای افزایش کیفیت صدا از یک فرآیند کاهش نویز پیشرفته نیز استفاده می‌کرد.

کیفیت صدای ارتقا یافته دالبی استریو ، فیلم سازان را به سمت استفاده بیشتر از صدای محیطی وادار ساخت. فیلم «جنگ ستارگان» اثر جورج لوکاس، یکی از اولین فیلم‌هایی بود که در آن برای ارتقای کیفیت صدای صحنه‌ جنگ‌های فضای، از دالبی استریو استفاده شده بود.

عوامل این فیلم ، با افزایش تدریجی صدای جنگنده‌ها از کانال‌های جلویی به کانال عقبی، کاری ‌کردند که گویا جنگنده‌ها بر فراز سر بیننده پرواز می‌کنند.

فیلم‌های بعدی از مدل «جنگ ستارگان» پیروی کردند و از صداهای محیطی برای ایجاد افکت‌های جالب و همچنین پر کردن صدای پس زمینه استفاده کردند.

در نسخه‌های بعدی سیستم صدای محیطی ، در سالن‌های نمایش از یکسری ساب ووفر برای پخش صداهای فرکانس بسیار پایین استفاده شد. بسیاری از فیلم سازان از ساب ووفر برای ایجاد یک صدا غرش قدرتمند در سالن استفاده می‌کنند تا هنگام انفجار یا زمین لرزه ، بیننده به خود بلرزد، در سال ۱۹۸۲، دالبی، نسخه Dolly Surround را به دنیای ارائه کرد که نسخه ای از دالبی استریو (‌ به شکل یک فرمت سه کاناله) برای سیستم‌های خانگی می‌باشد. Dolly Surround حال و هوای سالن‌های نمایش مجهز به صدای دالبی‌استریو را به خانه آورد .

در این فرمت ، اسپیکرها همانند روش سالن‌‌های نمایش نصب می‌شوند با این تفاوت که این نسخه از سیستم دالبی خانگی ، فقط ۳ کانال دارد: اسپیکر چپ، اسپیکر راست و اسپیکر عقب.در سال ۱۹۸۷ دالبی ، نسخه Dolby Pro Logic را معرفی کرد که یک کانال اضافی برای یک اسپیکر مرکزی جلویی داشت.

دالبی پرولوجیک نام فرمت خاصی از صدا نیست ولی جهت معرفی یک تکنولوژی خاص بکار می‌رود که روی خیلی از وسایل صوتی در کنار سایر اسامی درج می‌شود و بیان کننده این مسئله است که دستگاه مذکور توان بهبود کیفیت صدا هنگام پخش تراک های صوتی حاوی اطلاعات دالبی سوراند(استاندارد قدیمی‌تر) را داراست و همچنین دارای این قابلیت است که صدای استریوی آنالوگ معمولی را بصورت چند کانالی شبیه سازی کند.

ابداع واقعی دالبی استریو اینست که چگونه اطلاعات صوتی در داخل فضایی کوچک فیلم جا می‌شوند.وقتی مهندسین دالبی کار بر روی فرمت جدید را آغاز کردند، فهمیدند که تنها می‌توانند دو تراک نوری را در فضای موجود جا دهند. به منظور فراهم کردن ۴ کانال صوتی مجزا، آنها سیستم پردازش ۴-۲-۴(۴-۲-۴ processing system ) ویژه‌ای را طراحی کردند. در این سیستم ، ۴ کانال اطلاعات صوتی در ۲ تراک کدگذاری می‌شوند.

● DOLBY DIGITAL-AC۳

صدای سینما با ابداع فرمت دالبی دیجیتال توسط آزمایشگاه دالبی در ۱۹۸۰ وارد دنیای دیجیتال شد.نخستین فیلمی که به این طرق نمایش داده شد بتمن در سال ۱۹۹۲ بود.

دالبی دیجیتال دارای ۶ کانال صوتی واقعی و کاملا مجزا است که هریک دارای اطلاعات صوتی خاص خود و بصورت کاملا دیجیتال است که دارای ۵ کانال اصلی و ۱ کانال دارای اطلاعات فرکانس باس است که یک ساب ووفر اکتیو را تغذیه می‌کندکه به ۵.۱ معروفند بطوریکه ۱به معنای استفاده از ساب ووفر است.

گاهی اوقات این فرمت بصورت AC-۳ نمایش داده می‌شود که به معنای نسل سوم کدگذاری دیجیتال صوت می‌باشد.

این فرمت در ۱۹۹۳ توسط اکثر کشورها به‌ عنوان استاندارد جهت استفاده در تلویزیون های دیجیتال انتخاب شد و به دنبال ساخته شدن فیلم‌هایی نظیر دروغ‌های حقیقی سرانجام در ۱۹۹۵ بعنوان فرمت صوت فیلم‌های DVD انتخاب شد.

▪ فرمت DOLBY DIGITAL SURROUND-EX

نسل بعدی صدای دیجیتال است که بر پایه فرمت دالبی دیجیتال ۵.۱ می‌باشد که مشترکا توسط آزمایشگاه دالبی و کمپانی لوکاس فیلم توسعه داده شد و عبارت است از اضافه شدن یک کانال صوتی که بصورت ترکیب ماتریسی سوراندهای چپ و راست عقب عمل می‌کند و در عقب و در بین آنها قرار می‌گیرد و بصورت ۶.۱ می‌شود که نسخه خانگی آن بصورت اختیاری روی آمپلی‌فایرهای بسیار حرفه‌ای دارای استاندارد THX موجود است.

یک توضیح : THX این علامت که روی تعداد کمی از دستگاه‌ها و یا فیلم‌ها قرار داده شده و خیلی‌ها به اشتباه آن‌را یک فرمت جدید صوت می‌دانند توسط کمپانی لوکاس فیلم ابداع شد و در واقع استانداردی است که در مورد کیفیت صدا بحث می کند.

آقای هولمن پی برد در سینماهای مختلف و نیز در استودیو های تولید از وسایل مختلفی استفاده می‌شود که موجب تغییر صدا می‌گردد و با صدای اورجینال تفاوت دارد بنابراین این استاندارد کیفیت را پایه گذاری نمود. این استاندارد تضمین می‌کند کلیه وسایل و یا نرم‌افزار هایی که دارای این نشان هستند دارای بالاترین کیفیت و مطابق صدای اصلی می‌باشند. در این استاندارد بطور مستقیم نحوه ساخت و سازماندهی محصولات بیان شده است.

▪ فرمت DTS Sound

Digital Theatre System یا همان DTS نیز یک فرمت دیجیتال جدیدتر است که از سال ۱۹۹۵ شروع شد و بعنوان رقیبی برای دالبی ۵.۱ مطرح می‌باشد و تنها تفاوت آن در ضریب فشرده کردن صداست که در این فرمت بر خلاف دالبی که به صورت ثابت نرخ آن ۱۲:۱ است به صورت متغیر بین ۱:۱ تا ۴۰:۱ است .این فرمت اولین بار در سینمای خانگی در سال ۱۹۹۶ و در فیلم پارک ژوراسیک به کار رفت.

صدای دیجیتال روی یک اصل بسیار متفاوت با سیستم‌های صوتی آنالوگ کار می‌کند.

در ضبط آنالوگ، صدا به عنوان موج کد گذاری می‌شود، در ضبط دیجیتال صدا به عنوان مجموعه ای از ۰ و ‌۱ ها کد گذاری می‌شود، درست مثل برنامه کامپیوتر. با این روش می‌توان اطلاعات بیشتری را در یک فضای محدود کدگذاری کرد.

دیکودر علاوه بر مجزا ساختن سیگنال‌های مختلف ، اطلاعات صوتی را از فیلترهای مختلف و بخش‌های کاهش دهند عبور می‌دهد تا سطوح صدا را متعادل کرده و صداهای زاید را کاهش دهد.دیکودر Pro logic (پرولوجیک) از بخش‌های اداره کننده فعال برای کنترل دقیق‌تر این فرآیند می‌باشد.

▪ فرمت DTS-ES

آخرین نسخه Digital Theatre System است که تحت لیسانس دالبی ساخته شد و دقیقا مانند دالبی SURROUND-EX یک کانال سوراند عقب به آن اضافه شد و بصورت ۶.۱ درآمد.

▪ فرمت SDDS

فرمت SDDS یا به عبارت کامل‌تر Sony Dynamic Digital Sound نیز یک فرمت صوت است که توسط سونی ابداع شد و تنها در سینماهای بسیار پیشرفته یافت می‌شود و بعید است نسخه خانگی آن بتواند مانند دالبی فراگیر شود.

در این یک سیستم توسط هشت کانال صوتی (۷.۱) ، صدایی بی اندازه صاف شفاف و بسیار دلنشین تولید می‌شود. کانال‌های آن عبارتند از چپ ، مرکز/چپ ، مرکز ، مرکز/راست ، راست ، سوراند عقب/چپ ، سوراند عقب/راست و ساب ووفر !!!

● سخن پایانی

صدای محیطی برای طرفداران سینما در هر جای دنیا، به بخش ضروری سینما مبدل شده است و برای فیلمسازان نیز کنار هم چیدن صدا ها و ترکیب آن به یکی از مراحل حساس و حیاتی فرایند تولید فیلم تبدیل شده است.

صدای محیطی سالن‌های نمایش و سیستم های صوتی تصویری خانگی را بگونه‌ای توسعه داده که مخاطب را در بطن و جریان فیلم قرار می دهد. کاری که هیچ سیستم دیگری نمی‌تواند انجام دهد.