Sonido envolvente

16.2 canal envolvente sonido

Sonido envolvente es una técnica para enriquecer la fidelidad y la profundidad de la reproducción del sonido mediante el uso de múltiples canales de audio de altavoces que rodean al oyente (canales envolventes). Su primera aplicación fue en salas de cine. Antes del sonido envolvente, los sistemas de sonido de los cines solían tener tres canales de pantalla de sonido que se reproducían desde tres altavoces (izquierdo, central y derecho) ubicados frente a la audiencia. El sonido envolvente agrega uno o más canales desde los altavoces al costado o detrás del oyente que pueden crear la sensación de sonido proveniente de cualquier dirección horizontal (al nivel del suelo) alrededor del oyente.

La técnica mejora la percepción de la espacialización del sonido al explotar la localización del sonido: la capacidad del oyente para identificar la ubicación o el origen de un sonido detectado en dirección y distancia. Esto se logra mediante el uso de múltiples canales de audio discretos enrutados a una serie de altavoces. El sonido envolvente generalmente tiene una ubicación para el oyente (punto óptimo) donde los efectos de audio funcionan mejor y presenta una perspectiva fija o hacia adelante del campo de sonido para el oyente en esta ubicación.

Los formatos de sonido envolvente varían en los métodos de reproducción y grabación, junto con el número y la posición de los canales adicionales. La especificación de sonido envolvente más común, el estándar 5.1 de la UIT, requiere 6 altavoces: central (C), frente al oyente; Izquierda (L) y Derecha (R), en ángulos de 60°; Left Surround (LS) y Right Surround (RS) en ángulos de 100–120°; y un subwoofer, cuya posición no es crítica.

Campos de aplicación

Aunque el cine y las bandas sonoras representan los principales usos de las técnicas de sonido envolvente, su ámbito de aplicación es más amplio que eso, ya que el sonido envolvente permite la creación de un entorno de audio para todo tipo de propósitos. Las técnicas de audio multicanal se pueden usar para reproducir contenidos tan variados como música, voz, sonidos naturales o sintéticos para cine, televisión, radiodifusión o computadoras. En términos de contenido musical, por ejemplo, una actuación en vivo puede utilizar técnicas multicanal en el contexto de un concierto al aire libre, de una actuación de teatro musical o para la radiodifusión; para una película, se adaptan técnicas específicas al cine o al hogar (por ejemplo, sistemas de cine en casa). El espacio narrativo es también un contenido que se puede potenciar mediante técnicas multicanal. Esto se aplica principalmente a las narrativas cinematográficas, por ejemplo, el discurso de los personajes de una película, pero también se puede aplicar a obras de teatro representadas en un teatro, a una conferencia o para integrar comentarios basados en la voz en un sitio o monumento arqueológico. Por ejemplo, una exposición puede mejorarse con sonidos ambientales tópicos de agua, pájaros, trenes o ruido de máquinas. Los sonidos naturales tópicos también se pueden usar en aplicaciones educativas. Otros campos de aplicación incluyen consolas de videojuegos, computadoras personales y otras plataformas. En tales aplicaciones, el contenido normalmente sería ruido sintético producido por el dispositivo informático en interacción con su usuario. También se ha realizado un trabajo significativo utilizando sonido envolvente para mejorar el conocimiento de la situación en aplicaciones militares y de seguridad pública.

Tipos de medios y tecnologías

Los medios comerciales de sonido envolvente incluyen videocasetes, DVD y transmisiones SDTV codificadas como Dolby Digital y DTS comprimidos, y audio sin pérdidas como DTS HD Master Audio y Dolby TrueHD en HDTV Blu-ray Disc y HD DVD, que son idénticos a los maestro de estudio Otros formatos comerciales incluyen los formatos DVD-Audio (DVD-A) y Super Audio CD (SACD) de la competencia, y MP3 Surround. Los formatos envolventes Cinema 5.1 incluyen Dolby Digital y DTS. Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) es una configuración de cine de 8 canales que cuenta con 5 canales de audio independientes en la parte frontal con dos canales envolventes independientes y un canal de efectos de baja frecuencia. La configuración tradicional de altavoces de sonido envolvente 7.1 introduce dos altavoces traseros adicionales a la disposición convencional de 5.1, para un total de cuatro canales de sonido envolvente y tres canales frontales, para crear un campo de sonido de más de 360°.

La mayoría de las grabaciones de sonido envolvente son creadas por productoras de películas o productores de videojuegos; sin embargo, algunas videocámaras de consumo tienen esa capacidad incorporada o están disponibles por separado. Las tecnologías de sonido envolvente también se pueden utilizar en la música para habilitar nuevos métodos de expresión artística. Después del fracaso del audio cuadrafónico en la década de 1970, la música multicanal se ha reintroducido lentamente desde 1999 con la ayuda de los formatos SACD y DVD-Audio. Algunos receptores de AV, sistemas estereofónicos y tarjetas de sonido de computadora contienen procesadores de señal digital integrales o procesadores de audio digital para simular el sonido envolvente de una fuente estereofónica (ver estéreo falso).

En 1967, el grupo de rock Pink Floyd realizó el primer concierto con sonido envolvente en 'Games for May', un evento lujoso en el Queen Elizabeth Hall de Londres, donde la banda debutó con su sistema de altavoces cuadrafónicos hechos a medida.. El dispositivo de control que habían fabricado, el Azimuth Co-ordinator, ahora se exhibe en el Victoria and Albert Museum de Londres, como parte de su galería Theatre Collections.

Historia

El primer uso documentado del sonido envolvente fue en 1940, para la película animada Fantasia del estudio de Disney. Walt Disney se inspiró en la pieza operística Flight of the Bumblebee de Nikolai Rimsky-Korsakov para tener un abejorro en su musical Fantasia y también sonar como si estuviera volando. en todas partes del teatro. La aplicación de audio multicanal inicial se llamó 'Fantasound' y constaba de tres canales de audio y altavoces. El sonido se difundió por todo el cine, controlado por un ingeniero mediante unos 54 altavoces. El sonido envolvente se logró mediante la suma y la diferencia de la fase del sonido. Sin embargo, este uso experimental del sonido envolvente se excluyó de la película en proyecciones posteriores. En 1952, el "sonido envolvente" reapareció con éxito con la película 'Esto es Cinerama', utilizando sonido discreto de siete canales, y la carrera para desarrollar otros métodos de sonido envolvente despegó.

En la década de 1950, el compositor alemán Karlheinz Stockhausen experimentó y produjo composiciones electrónicas innovadoras como Gesang der Jünglinge y Kontakte, esta última utilizando discos totalmente discretos y giratorios. Sonidos cuadrafónicos generados con equipos electrónicos industriales en el estudio de Herbert Eimert en el Westdeutscher Rundfunk (WDR). El Poème électronique de Edgar Varese, creado para el Pabellón Philips diseñado por Iannis Xenakis en la Feria Mundial de Bruselas de 1958, también usó audio espacial con 425 altavoces para mover el sonido por todo el pabellón.

En 1957, en colaboración con el artista Jordan Belson, Henry Jacobs produjo Vortex: Experiments in Sound and Light, una serie de conciertos con música nueva, incluidos algunos de los temas de Jacobs. propio, y el de Karlheinz Stockhausen, y muchos otros- teniendo lugar en el Morrison Planetarium en Golden Gate Park, San Francisco. Los diseñadores de sonido comúnmente consideran esto como el origen del concepto (ahora estándar) de "sonido envolvente". El programa fue popular y se invitó a Jacobs y Belson a reproducirlo en la Exposición Universal de 1958 en Bruselas. También hay muchos otros compositores que crearon obras de sonido envolvente innovadoras en el mismo período de tiempo.

En 1978, un concepto ideado por Max Bell para Dolby Laboratories llamado "split surround" se probó con la película Superman. Esto condujo al lanzamiento de sonido envolvente estéreo de 70 mm de Apocalypse Now, que se convirtió en uno de los primeros lanzamientos formales en cines con tres canales en la parte delantera y dos en la parte trasera. Por lo general, había cinco altavoces detrás de las pantallas de los cines con capacidad de 70 mm, pero solo el izquierdo, el centro y el derecho se usaban con frecuencia completa, mientras que el centro-izquierdo y el centro-derecho solo se usaban para frecuencias graves (como es común actualmente). El codificador/descodificador Apocalypse Now fue diseñado por Michael Karagosian, también para Dolby Laboratories. La mezcla envolvente fue producida por un equipo ganador del Oscar dirigido por Walter Murch para American Zoetrope. El formato también se implementó en 1982 con el lanzamiento de sonido envolvente estéreo de Blade Runner.

La versión 5.1 de sonido envolvente se originó en 1987 en el famoso cabaret francés Moulin Rouge. Un ingeniero francés, Dominique Bertrand, utilizó una mesa de mezclas especialmente diseñada en cooperación con Solid State Logic, basada en la serie 5000 e incluyendo seis canales. Respectivamente: A izquierda, B derecha, C central, D trasera izquierda, E trasera derecha, F bajo. El mismo ingeniero ya había logrado un sistema 3.1 en 1974, para la Cumbre Internacional de Estados Francófonos en Dakar, Senegal.

Creación de sonido envolvente

El sonido envolvente se crea de varias formas. El primer y más simple método es usar una técnica de grabación de sonido envolvente, capturando dos imágenes estéreo distintas, una para el frente y otra para la parte posterior o usando una configuración dedicada, por ejemplo, un árbol Decca aumentado, o mezclando sonido envolvente para la reproducción. en un sistema de audio que utiliza altavoces que rodean al oyente para reproducir audio desde diferentes direcciones. Un segundo enfoque consiste en procesar el audio con métodos de localización de sonido psicoacústicos para simular un campo de sonido bidimensional (2-D) con auriculares. Un tercer enfoque, basado en Huygens' principio, intenta reconstruir los frentes de onda del campo sonoro grabado dentro del espacio de escucha; un "holograma de audio" forma. Una forma, la síntesis de campo de onda (WFS), produce un campo de sonido con un campo de error uniforme en toda el área. Los sistemas WFS comerciales, actualmente comercializados por las empresas sonicemotion e Iosono, requieren muchos altavoces y una potencia informática significativa. El cuarto enfoque es usar tres micrófonos, uno para el frente, uno para el costado y otro para la parte trasera, también llamado grabación Double MS.

La forma Ambisonics, también basada en Huygens' principio, da una reconstrucción exacta del sonido en el punto central; sin embargo, es menos preciso lejos del punto central. Hay muchos programas de software gratuitos y comerciales disponibles para Ambisonics, que domina la mayor parte del mercado de consumo, especialmente los músicos que usan música electrónica y de computadora. Además, los productos Ambisonics son el estándar en hardware de sonido envolvente vendido por Meridian Audio. En su forma más simple, Ambisonics consume pocos recursos, sin embargo, esto no es cierto para los desarrollos recientes, como Near Field Compensated Higher Order Ambisonics. Hace algunos años se demostró que, en el límite, WFS y Ambisonics convergen.

Finalmente, el sonido envolvente también se puede lograr dominando el nivel, desde fuentes estereofónicas como con Penteo, que utiliza el análisis de procesamiento de señal digital de una grabación estéreo para analizar los sonidos individuales en las posiciones panorámicas de los componentes y luego los posiciona, en consecuencia, en un Campo de cinco canales. Sin embargo, hay más formas de crear sonido envolvente a partir de estéreo, por ejemplo, con las rutinas basadas en QS y SQ para codificar sonido Quad, donde los instrumentos se dividieron en 4 altavoces en el estudio. Esta forma de crear sonido envolvente con rutinas de software normalmente se conoce como "mezcla ascendente", que fue particularmente exitosa en los decodificadores de la serie QSD de Sansui que tenían un modo en el que mapeaba el estéreo L ↔ R en un arco ∩.

Configuraciones estándar

Hay muchas configuraciones alternativas disponibles para una experiencia de sonido envolvente, con una configuración 3-2 (3 altavoces frontales, 2 traseros y un canal de efectos de baja frecuencia) (más comúnmente conocida como sonido envolvente 5.1) que es el estándar para la mayoría de los altavoces envolventes. aplicaciones de sonido, incluidas aplicaciones de cine, televisión y consumo. Este es un compromiso entre la creación de la imagen ideal de una habitación y la practicidad y compatibilidad con estéreo de dos canales. Debido a que la mayoría de las mezclas de sonido envolvente se producen para sonido envolvente 5.1 (6 canales), las configuraciones más grandes requieren matrices o procesadores para alimentar los altavoces adicionales.

La configuración de sonido envolvente estándar consta de tres altavoces frontales LCR (izquierdo, central y derecho), dos altavoces de sonido envolvente LS y RS (envolvente izquierdo y derecho respectivamente) y un subwoofer para el canal de efectos de baja frecuencia (LFE), que es bajo. -Paso filtrado a 120 Hz. Los ángulos entre los altavoces han sido estandarizados por la recomendación 775 de la ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones) y la AES (Sociedad de Ingeniería de Audio) de la siguiente manera: 60 grados entre los canales L y R (permite la compatibilidad estéreo de dos canales) con el altavoz central directamente frente al oyente. Los canales de sonido envolvente se colocan a 100-120 grados del canal central, y la posición del subwoofer no es crítica debido al bajo factor direccional de las frecuencias por debajo de 120 Hz. El estándar ITU también permite altavoces de sonido envolvente adicionales, que deben distribuirse uniformemente entre 60 y 150 grados.

Se aceptan mezclas envolventes de más o menos canales, si son compatibles, tal como se describe en ITU-R BS. 775-1, con sonido envolvente 5.1. La configuración de 3-1 canales (que consta de un canal envolvente monofónico) es un caso en el que tanto LS como RS son alimentados por la señal monofónica a un nivel atenuado de -3 dB.

La función del canal central es anclar la señal para que las imágenes panorámicas centrales no se desplacen cuando el oyente se mueve o se sienta lejos del punto óptimo. El canal central también evita que se produzcan modificaciones tímbricas, lo que es típico en estéreo de 2 canales, debido a las diferencias de fase en los dos oídos de un oyente. El canal central se usa especialmente en películas y televisión, y los diálogos alimentan principalmente el canal central. La función del canal central puede ser de naturaleza monofónica (como con el diálogo) o puede usarse en combinación con los canales izquierdo y derecho para un verdadero estéreo de tres canales. Las películas tienden a utilizar el canal central con fines monofónicos y el estéreo se reserva únicamente para los canales izquierdo y derecho. Sin embargo, se han desarrollado técnicas de micrófonos envolventes que aprovechan al máximo el potencial del estéreo de tres canales.

En el sonido envolvente 5.1, las imágenes fantasma entre los altavoces delanteros son bastante precisas, y las imágenes hacia atrás y, especialmente, hacia los lados son inestables. La localización de una fuente virtual, basada en las diferencias de nivel entre dos altavoces al lado de un oyente, muestra una gran inconsistencia en la configuración 5.1 estandarizada, y también se ve afectada en gran medida por el movimiento que se aleja de la posición de referencia. Por lo tanto, el sonido envolvente 5.1 tiene una capacidad limitada para transmitir sonido 3D, lo que hace que los canales de sonido envolvente sean más apropiados para el ambiente o los efectos).

El sonido envolvente de 7.1 canales es otra configuración, más comúnmente utilizada en cines grandes, que es compatible con el sonido envolvente 5.1, aunque no se establece en los estándares de la UIT. El sonido envolvente de 7.1 canales agrega dos canales adicionales, el centro izquierdo (CL) y el centro derecho (CR) a la configuración de sonido envolvente 5.1, con los altavoces situados a 15 grados del centro del oyente. Esta convención se utiliza para cubrir un mayor ángulo entre los altavoces frontales como producto de una pantalla más grande.

Técnicas de micrófono envolvente

La mayoría de las técnicas de micrófonos estereofónicos de 2 canales son compatibles con una configuración de 3 canales (LCR), ya que muchas de estas técnicas ya contienen un micrófono central o un par de micrófonos. Sin embargo, las técnicas de micrófono para LCR deben tratar de obtener una mayor separación de canales para evitar imágenes fantasma conflictivas entre L/C y L/R, por ejemplo. Por lo tanto, se han desarrollado técnicas especializadas para estéreo de 3 canales. Las técnicas de micrófono envolvente dependen en gran medida de la configuración utilizada, por lo que se inclinan hacia la configuración de sonido envolvente 5.1, ya que este es el estándar.

Las técnicas de grabación envolvente se pueden diferenciar entre aquellas que utilizan arreglos únicos de micrófonos colocados muy cerca y aquellas que tratan los canales delantero y trasero con arreglos separados. Los arreglos cerrados presentan imágenes fantasma más precisas, mientras que el tratamiento separado de los canales traseros generalmente se usa para el ambiente. Para una representación precisa de un entorno acústico, como una sala, los reflejos laterales son esenciales. Por lo tanto, se deben usar técnicas de micrófono apropiadas, si la impresión de la sala es importante. Aunque la reproducción de las imágenes laterales es muy inestable en la configuración de sonido envolvente 5.1, las impresiones de la sala aún se pueden presentar con precisión.

Algunas técnicas de micrófono utilizadas para la cobertura de tres canales frontales incluyen técnicas de doble estéreo, INA-3 (disposición cardioide ideal), la configuración del árbol Decca y OCT (triángulo cardioide óptimo). Las técnicas de sonido envolvente se basan en gran medida en técnicas de 3 canales con micrófonos adicionales utilizados para los canales de sonido envolvente. Un factor distintivo para la captación de los canales frontales en sonido envolvente es que debe captarse menos reverberación, ya que los micrófonos envolventes serán los responsables de la captación de la reverberación. Por lo tanto, los patrones polares cardioide, hipercardioide o supercardioide reemplazarán a menudo los patrones polares omnidireccionales para las grabaciones envolventes. Para compensar la pérdida de graves de los micrófonos direccionales (gradiente de presión), se pueden agregar micrófonos omnidireccionales adicionales (micrófonos de presión), que exhiben una respuesta extendida de graves. La salida del micrófono suele tener un filtro de paso bajo. Una configuración de micrófono envolvente simple implica el uso de un conjunto frontal en combinación con dos micrófonos de sala omnidireccionales orientados hacia atrás colocados a unos 10 o 15 metros del conjunto frontal. Si los ecos son notables, la matriz frontal se puede retrasar adecuadamente. Alternativamente, los micrófonos cardioides orientados hacia atrás se pueden colocar más cerca de la matriz frontal para obtener una captación de reverberación similar.

El INA-5 (disposición cardioide ideal) es un conjunto de micrófonos de sonido envolvente que utiliza cinco micrófonos cardioides que se asemejan a los ángulos de la configuración de altavoz de sonido envolvente estandarizada definida por la Rec. ITU. 775. Las dimensiones entre los tres micrófonos frontales y los patrones polares de los micrófonos se pueden cambiar para diferentes ángulos de captación y respuesta ambiental. Por lo tanto, esta técnica permite una gran flexibilidad.

Un arreglo de micrófonos bien establecido es el Fukada Tree, que es una variante modificada de la técnica estéreo Decca Tree. La matriz consta de cinco micrófonos cardioides espaciados, tres micrófonos frontales que se asemejan a un árbol Decca y dos micrófonos envolventes. Se pueden agregar dos estabilizadores omnidireccionales adicionales para aumentar el tamaño percibido de la orquesta o para integrar mejor los canales frontales y de sonido envolvente. Los micrófonos L, R, LS y RS deben colocarse en una formación cuadrada, con L/R y LS/RS en un ángulo de 45 grados y 135 grados desde el centro del micrófono, respectivamente. El espacio entre estos micrófonos debe ser de aproximadamente 1,8 metros. Esta formación cuadrada es responsable de las impresiones de la habitación. El canal central se coloca un metro por delante de los canales L y R, lo que produce una imagen central fuerte. Los micrófonos envolventes generalmente se colocan a la distancia crítica (donde el campo directo y el reverberante son iguales), con el conjunto completo generalmente ubicado varios metros por encima y detrás del conductor.

La NHK (empresa de radiodifusión japonesa) desarrolló una técnica alternativa que también incluye cinco micrófonos cardioides. Aquí se usa un deflector para la separación entre los canales delanteros izquierdo y derecho, que están separados por 30 cm. Los micrófonos omnidireccionales de voladizo, con filtro de paso bajo a 250 Hz, están espaciados a 3 metros de distancia en línea con los cardioides L y R. Éstos compensan la caída de graves de los micrófonos cardioides y también añaden amplitud. Para los canales de sonido envolvente se utiliza un par de micrófonos con una separación de 3 metros, situados a 2 o 3 metros detrás del arreglo frontal. El canal central se coloca nuevamente ligeramente hacia adelante, con L/R y LS/RS nuevamente en ángulo de 45 y 135 grados respectivamente.

El conjunto de micrófonos envolventes OCT (triángulo cardioide óptimo envolvente) es una técnica mejorada de la técnica OCT estéreo que utiliza el mismo conjunto frontal con micrófonos envolventes adicionales. El conjunto frontal está diseñado para una diafonía mínima, con los micrófonos frontales izquierdo y derecho con patrones polares supercardioides y en ángulo de 90 grados en relación con el micrófono central. Es importante que se utilicen micrófonos de diafragma pequeño de alta calidad para los canales L y R para reducir la coloración fuera del eje. La ecualización también se puede utilizar para aplanar la respuesta de los micrófonos supercardioides a las señales que llegan hasta unos 30 grados desde la parte frontal del arreglo. El canal central se coloca ligeramente hacia adelante. Los micrófonos envolventes son micrófonos cardioides orientados hacia atrás, que se colocan a 40 cm de distancia de los micrófonos izquierdo y derecho. Los micrófonos L, R, LS y RS captan los primeros reflejos tanto de los lados como de la parte posterior de un lugar acústico, por lo que brindan impresiones significativas en la sala. El espacio entre los micrófonos L y R se puede variar para obtener el ancho estéreo requerido.

Se han desarrollado conjuntos de micrófonos especializados para grabar únicamente el ambiente de un espacio. Estos arreglos se usan en combinación con arreglos frontales adecuados, o se pueden agregar a las técnicas de sonido envolvente mencionadas anteriormente. El cuadrado de Hamasaki (también propuesto por NHK) es un conjunto de micrófonos bien establecido que se utiliza para captar el ambiente de la sala. Cuatro micrófonos en forma de ocho están dispuestos en un cuadrado, idealmente ubicados lejos y en lo alto de la sala. El espacio entre los micrófonos debe ser de 1 a 3 metros. Los micrófonos nulos (punto de captación cero) están configurados para mirar hacia la fuente de sonido principal con polaridades positivas hacia el exterior, por lo tanto, minimizan de manera muy efectiva la captación de sonido directo, así como los ecos de la parte posterior de la sala. Los dos micrófonos traseros se mezclan con los canales de sonido envolvente., con los dos canales frontales mezclados en combinación con el arreglo frontal en L y R.

Otra técnica ambiental es la cruz IRT (Institut für Rundfunktechnik). Aquí, cuatro micrófonos cardioides, 90 grados entre sí, se colocan en formación cuadrada, separados por 21-25 cm. Los dos micrófonos frontales deben colocarse a 45 grados del eje de la fuente de sonido. Por lo tanto, esta técnica se asemeja a pares estéreo casi coincidentes espalda con espalda. Las salidas de los micrófonos se alimentan a los canales L, R y LS, RS. La desventaja de este enfoque es que la captación directa del sonido es bastante significativa.

Muchas grabaciones no requieren captación de reflejos laterales. Para los conciertos de música pop en vivo, un arreglo más apropiado para captar el ambiente es el trapecio cardioide. Los cuatro micrófonos cardioides están orientados hacia atrás y en un ángulo de 60 grados entre sí, por lo que son similares a un semicírculo. Esto es efectivo para la captación de audiencia y ambiente.

Todos los conjuntos de micrófonos mencionados anteriormente ocupan un espacio considerable, lo que los hace bastante ineficaces para las grabaciones de campo. En este sentido, la técnica de doble MS (Mid Side) es bastante ventajosa. Esta matriz utiliza micrófonos cardioides consecutivos, uno mirando hacia adelante y el otro hacia atrás, combinados con uno o dos micrófonos en forma de ocho. Los diferentes canales se obtienen por suma y diferencia de los patrones en forma de ocho y cardioide. Cuando se usa solo un micrófono en forma de ocho, la técnica de doble MS es extremadamente compacta y, por lo tanto, también perfectamente compatible con la reproducción monofónica. Esta técnica también permite cambios de posproducción del ángulo de captación.

Gestión de graves

Los sistemas de reproducción envolvente pueden hacer uso de la gestión de graves, cuyo principio fundamental es que el contenido de graves en la señal entrante, independientemente del canal, debe dirigirse solo a los altavoces capaces de manejarlo, ya sea estos últimos son los altavoces del sistema principal o uno o más altavoces especiales de baja frecuencia llamados subwoofers.

Hay una diferencia de notación antes y después del sistema de gestión de graves. Antes del sistema de gestión de graves hay un canal de efectos de baja frecuencia (LFE). Después del sistema de gestión de graves hay una señal de subwoofer. Un malentendido común es la creencia de que el canal LFE es el "canal del subwoofer". El sistema de gestión de graves puede dirigir los graves a uno o más subwoofers (si los hay) desde cualquier canal, no solo desde el canal LFE. Además, si no hay ningún altavoz subwoofer presente, el sistema de gestión de graves puede dirigir el canal LFE a uno o más de los altavoces principales.

Canal de efectos de baja frecuencia

Debido a que el canal de efectos de baja frecuencia (LFE) requiere solo una fracción del ancho de banda de los otros canales de audio, se lo denomina canal .1; por ejemplo 5.1 o 7.1.

El canal LFE es una fuente de cierta confusión en el sonido envolvente. Originalmente fue desarrollado para transportar efectos de sonido cinematográficos de subgraves extremadamente bajos (por ejemplo, el fuerte estruendo de un trueno o explosiones) en su propio canal. Esto permitió a los cines controlar el volumen de estos efectos para adaptarse al entorno acústico y al sistema de reproducción de sonido del cine en particular. El control independiente de los efectos de subgraves también redujo el problema de la distorsión de intermodulación en la reproducción de sonido de películas analógicas.

En la implementación original de las salas de cine, el LFE era un canal separado que alimentaba uno o más subwoofers. Sin embargo, es posible que los sistemas de reproducción en casa no tengan un subwoofer independiente, por lo que los sistemas y decodificadores de sonido envolvente domésticos modernos suelen incluir un sistema de gestión de graves que permite que los graves de cualquier canal (principal o LFE) se envíen solo a los altavoces que pueden manejar frecuencias bajas. señales El punto destacado aquí es que el canal LFE no es el canal del subwoofer; puede que no haya subwoofer y, si lo hay, puede estar manejando mucho más que efectos.

Algunos sellos discográficos, como Telarc y Chesky, han argumentado que los canales LFE no son necesarios en un sistema de entretenimiento multicanal digital moderno. Argumentan que, dados los altavoces que tienen una respuesta de baja frecuencia de 30 Hz, todos los canales disponibles tienen un rango de frecuencia completo y, como tal, no hay necesidad de un LFE en la producción de música envolvente, porque todas las frecuencias están disponibles en todos los canales principales. canales Estas etiquetas a veces usan el canal LFE para llevar un canal de altura. El sello BIS Records generalmente usa una mezcla de 5.0 canales.

Notación de canal

La notación de canal indica la cantidad de canales discretos codificados en la señal de audio, no necesariamente la cantidad de canales reproducidos para la reproducción. El número de canales de reproducción se puede aumentar utilizando la decodificación matricial. El número de canales de reproducción también puede diferir del número de altavoces utilizados para reproducirlos si uno o más canales controlan un grupo de altavoces. La notación representa el número de canales, no el número de altavoces.

El primer dígito en "5.1" es el número de canales de rango completo. El ".1" refleja el rango de frecuencia limitado del canal LFE.

Por ejemplo, dos altavoces estéreo sin canal LFE = 2.0
5 canales de rango completo + 1 canal LFE = 5.1

Una notación alternativa muestra la cantidad de canales de rango completo frente al oyente, separados por una barra oblicua de la cantidad de canales de rango completo al lado o detrás del oyente, con un punto decimal que marca la cantidad de LFE de rango limitado canales

Por ej. 3 canales frontales + 2 canales laterales + un canal LFE = 3/2.1

La notación se puede expandir para incluir Matrix Decoders. Dolby Digital EX, por ejemplo, tiene un sexto canal de rango completo incorporado en los dos canales traseros con una matriz. Esto se expresa:

3 canales delanteros + 2 canales traseros + 3 canales reproducidos en la parte trasera en total + 1 canal LFE = 3/2:3.1

El término estéreo, aunque popularizado en referencia al audio de dos canales, históricamente también se refería al sonido envolvente, ya que significa estrictamente "sólido" sonido (tridimensional). Sin embargo, ya no es un uso común y el "sonido estéreo" casi exclusivamente significa dos canales, izquierdo y derecho.

Identificación del canal

De acuerdo con ANSI/CEA-863-A

ANSI/CEA-863-Una identificación para canales de sonido envolventes

Índice de canal basado en cero			Nombre del canal	Color de codificación en comercial receptor y cableado
MP3/WAV/FLAC	DTS/AAC	Vorbis/Opus
0	1	0	Front izquierda		Blanco
1	2	2	Frente derecho		Rojo
2	0	1	Center		Verde
3	5	7	Subwoofer		Púrpura
4	3	3	A la izquierda		Azul
5	4	4	A la derecha		Grey
6	6	5	Rear a la izquierda		Brown
7	7	6	Rea la derecha		Khaki

Diagrama

Izquierda	Center	Frente derecho
A la izquierda	🧍	A la derecha
Rear a la izquierda		Rea la derecha
Subwoofer

Canales de altura

Índice	Nombre del canal	Color de codificación en comercial receptor y cableado
8	Altura izquierda 1		Amarillo
9	Altura derecha 1		Naranja
10	Altura izquierda 2		Rosa
11	Altura derecha 2		Magenta

Sonido general sónico

En 2002, Dolby estrenó una obra maestra de We Were Soldiers que presentaba una banda sonora de Sonic Whole Overhead Sound. Esta mezcla incluía un nuevo canal de altura montado en el techo.

Ambisónicos

Ambisonics es una técnica de grabación y reproducción mediante mezcla multicanal que se puede utilizar en directo o en estudio y que recrea el campo sonoro tal y como existía en el espacio, a diferencia de los sistemas de sonido envolvente tradicionales, que pueden solo crea la ilusión del campo de sonido si el oyente está ubicado en un punto dulce muy estrecho entre los altavoces. Se puede utilizar cualquier número de altavoces en cualquier disposición física para recrear un campo de sonido. Con 6 o más altavoces dispuestos alrededor de un oyente, se puede presentar un campo de sonido tridimensional ('perifónico' o de esfera completa). Ambisonics fue inventado por Michael Gerzon.

Grabación binaural

La grabación binaural es un método de grabación de sonido que utiliza dos micrófonos dispuestos con la intención de crear la experiencia estéreo tridimensional de estar presente en la sala con los artistas o instrumentos. La idea de una estructura tridimensional o "interna" forma de sonido se ha convertido en tecnología para estetoscopios que crean "in-head" acústica y películas IMAX creando una experiencia acústica tridimensional.

Panor-ambiofónico (PanAmbio) 4.0/4.1

PanAmbio combina un dipolo estéreo y cancelación de diafonía delante y un segundo juego detrás del oyente (un total de cuatro altavoces) para una reproducción envolvente 2D de 360°. Las grabaciones de cuatro canales, especialmente aquellas que contienen señales binaurales, crean un sonido envolvente binaural de altavoz. Las grabaciones de 5.1 canales, incluidos los DVD de películas, son compatibles mezclando el contenido del canal C con el par de altavoces delanteros. 6.1 se puede jugar mezclando SC con el par trasero.

Canales de altavoz estándar

Varias configuraciones de altavoces se utilizan comúnmente para equipos de consumo. El orden y los identificadores son los especificados para la máscara de canal en el formato de archivo WAV sin comprimir estándar (que contiene un flujo PCM multicanal sin formato) y se utilizan de acuerdo con la misma especificación para la mayoría de los sistemas operativos y hardware de sonido digital conectable a PC capaces de manejar múltiples canales Si bien es posible construir cualquier configuración de altavoces, hay poco contenido comercial de películas o música para configuraciones de altavoces alternativas. Sin embargo, los canales de origen se pueden remezclar para los canales de los altavoces utilizando una tabla de matriz que especifica la cantidad de cada canal de contenido que se reproduce a través de cada canal de altavoz.

La mayoría de las configuraciones de canales pueden incluir un canal de efectos de baja frecuencia (LFE) (el canal que se reproduce a través del subwoofer). Esto hace que la configuración sea ".1" en lugar de ".0". La mayoría de las mezclas multicanal modernas contienen un LFE, algunas usan dos.

Disposiciones estándar de canales de altavoces

Icon	Sistema	Canales	LFE	Frente				Lados	Atrás
				FL+FR	FC	FLC+FRC	TFL+TFR	SL+SR	BL+BR	BC	TBL+TBR
	Mono	1.0	No	No	Sí.	No	No	No	No	No	No
	Stereo	2.0	2.1	Sí.	No	No	No	No	No	No	No
	Stereo	3.0	3.1	Sí.	Sí.	No	No	No	No	No	No
	Alrededor	3.0	No	Sí.	No	No	No	No	No	Sí.	No
	Quad	4.0	No	Sí.	No	No	No	No	Sí.	No	No
	Side Quad	4.0	No	Sí.	No	No	No	Sí.	No	No	No
	Alrededor	4.0	4.1	Sí.	Sí.	No	No	No	No	Sí.	No
	(Front)	5.0	5.1	Sí.	Sí.	No	No	No	Sí.	No	No
	Lado	5.0	5.1	Sí.	Sí.	No	No	Sí.	No	No	No
	Atmos	5.1.4	Sí.	Sí.	Sí.	No	Sí.	No	Sí.	No	Sí.
	Hexagonal (Back)	6.0	6.1	Sí.	Sí.	No	No	No	Sí.	Sí.	No
	Frente	6.0	6.1	Sí.	Sí.	Sí.	No	No	No	Sí.	No
	(Side)	6.0	6.1	Sí.	Sí.	No	No	Sí.	No	Sí.	No
	Amplio	7.1	Sí.	Sí.	Sí.	Sí.	No	No	Sí.	No	No
	Lado	7.0	7.1	Sí.	Sí.	Sí.	No	Sí.	No	No	No
	Alrededor	7.0	7.1	Sí.	Sí.	No	No	Sí.	Sí.	No	No
	Atmos	7.1.4	Sí.	Sí.	Sí.	No	Sí.	Sí.	Sí.	No	Sí.
	Octagonal	8.0	No	Sí.	Sí.	No	No	Sí.	Sí.	Sí.	No
	Alrededor	9.0	9.1	Sí.	Sí.	No	Sí.	Sí.	Sí.	No	No
	Alrededor	11.0	11.1	Sí.	Sí.	Sí.	Sí.	Sí.	Sí.	No	No
	Atmos	11.1.4	Sí.	Sí.	Sí.	Sí.	No	Dos por lado	Dos por lado	Sí.	Sí.

Sonido envolvente 7.1

El sonido envolvente 7.1 es un formato popular en los cines & Cine en casa que incluye Blu-rays con Dolby y DTS como jugadores principales.

7.1.2/7.1.4 sonido envolvente

El sonido inmersivo 7.1.2 y 7.1.4, junto con el formato 5.1.2 y 5.1.4, agrega 2 o 4 altavoces superiores para permitir que los objetos de sonido y los sonidos de efectos especiales se panoramicen por encima de la cabeza para el oyente. Presentado para estrenos cinematográficos en cines en 2012 por Dolby Laboratories bajo el nombre comercial Dolby Atmos.

Dolby Atmos (y otros motores de Microsoft Spatial Sound; consulta AudioObjectType en SpatialAudioClient.h) soporte adicional un virtual "8.1.4.4" configuración, para ser renderizado por un HRTF. La configuración se suma a la 7.1.4 con un altavoz central detrás del oyente y 4 altavoces debajo.

Sonido envolvente 10.2

10.2 es el formato de sonido envolvente desarrollado por el creador de THX, Tomlinson Holman, de TMH Labs y la Universidad del Sur de California (escuelas de cine/televisión e ingeniería). Desarrollado junto con Chris Kyriakakis de la USC Viterbi School of Engineering, 10.2 hace referencia al eslogan promocional del formato: "Dos veces mejor que 5.1". Los defensores de 10.2 argumentan que es el equivalente en audio de IMAX.

Sonido envolvente 11.1

11.1 cuenta con el respaldo de BARCO con instalaciones en teatros de todo el mundo.

Sonido envolvente 22.2

22.2 es el componente de sonido envolvente de la televisión de ultra alta definición, desarrollado por NHK Science & Laboratorios de Investigación Técnica. Como su nombre indica, utiliza 24 altavoces. Estos están dispuestos en tres capas: una capa intermedia de diez altavoces, una capa superior de nueve altavoces y una capa inferior de tres altavoces y dos subwoofers. El sistema se demostró en la Expo 2005, Aichi, Japón, las ferias NAB 2006 y 2009, Las Vegas, y las ferias comerciales IBC 2006 y 2008, Ámsterdam, Países Bajos.