10. Домашние кинотеатры Dolby Atmos

Домашние кинотеатры Dolby Atmos. Применение акустических систем Dolby Atmos Enabled,реализация формата Dolby Atmos, DTS-X в современных АВ ресиверах.

Домашние кинотеатры Dolby Atmos.
(мнение экспертов лаборатории Audio Factor)

    Современные АВ ресиверы повсеместно предлагают новые объектно-ориентированные форматы объемного звучания, такие как Dolby Atmos и DTS:X (далее просто Dolby Atmos). Суть этих форматов заключается в моделировании полноценного 3D звукового поля за счет добавления потолочных источников звука. Именно такие потолочные источники воспроизводят звучание объектов находящихся сверху и передают их реальное положение в пространстве статическое или динамическое.
Звуковой сигнал для этих потолочных каналов формируется также особым способом. Он не записан в готовом виде на отдельную «звуковую дорожку», как это делается для всех других каналов, а моделируется процессором АВ ресивера с использованием специальных дополнительных мета данных, задающих координаты высотных объектов.
    Классические домашние системы Dolby Atmos представлены на фото 1 и 2. Вы можете видеть встроенные в потолок 4 акустические системы. Изображенные на фото форматы называются «7.1.4» и «5.1.4», где первая цифра означает количество колонок в нижнем ярусе, вторая цифра 1 – количество активных сабвуферов, и третья цифра 4 – количество колонок верхнего яруса. В нашем случае - это 4 потолочные встройки. Для реализации этих форматов соответственно потребуется 11- или 9-канальный ресивер с выходом на активный сабвуфер. Это, как правило, дорогие модели. Так как в этом примере использованы потолочные колонки, мы добавили букву «п» в название форматов – «7.1.4п» и «5.1.4п»
Фото 1, Фото 2
Фото 1

    В некотором противоречии с рекомендациями лаборатории Dolby, производители современных АВ ресиверов также предлагают настенный вариант реализации каналов верхнего яруса (фото 3 и 4). Учитывая общую физику процесса, когда звуковое поле Atmos формируется с помощью четырех точек сверху, в принципе, в результате мы услышим ту же локализацию и прорисовку. Однако, при этом, могут быть незначительные фазовые и пространственные искажения, допустимость которых каждый определяет для себя сам. Например, компания DTS с аналогичным объектно-ориентированным форматом DTS:X не лимитирует использование только потолочного варианта размещения колонок. А формат Auro-3D, который правда не является объектно-ориентированным, настенные высотные колонки вообще принимает, как единственно правильно решение. Эти форматы систем систематизируются похожим образом. Только мы добавили букву «с», что означает - стеновое размещение высотных акустических систем: «7.1.4с» и «5.1.4с».
Фото 3, Фото 4

    Также есть «урезанные» версии систем Dolby Atmos, в которых на верхнем ярусе применяются только 2 колонки. Это форматы «7.1.2п» и «5.1.2п» (фото 5 и 6). Наиболее правильное решение в этом случае – использование для верхнего яруса потолочных колонок. Они закрепляются над местом прослушивания, с небольшим (25 град.) выносом вперед. 
Фото 5, Фото 6

    Но и в этом случае АВ ресиверы предлагают дополнительную «гибкость». В частности вы может использовать настенные решения. Однако в отличие от 4 точечного варианта формата «5.1.4с», в формате «5.1.2с» звук верхнего яруса не будет иметь правильную локализацию, он будет смещен вперед или назад (в зависимости от того, на какую стенку вы повесите колонки). Если объект Atmos должен по замыслу режиссера двигаться впереди, то такой вариант отработает этот объект, но если он по замыслу должен перемещается в центр, то звук в центре потолка вы уже не услышите. Стеновые решения на одной паре настенных колонок имеют место быть в старых конфигурациях и форматах виртуального 3D Sound, например, ProLogic IIz или Yamaha Cinema DSP 3D, с высотными каналами Presence. С использованием современных ресиверов их можно подключить к каналам Dolby Atmos. Если, например, колонки Surround Back каналов ранее располагались высоко под потолком их тоже можно подключить на каналы Dolby Atmos, однако необходимость такого решения должна быть технически и/или экспериментально обоснована.  На фото 7 и 8 показаны настенные однопарные решения с фронтальным размещением.
Фото 7, Фото 8

Примечание: Звук каналов Dolby Atmos не дублируется и не восполняется колонками нижнего яруса, поэтому важна геометрическая симметрия, расстояния и направления относительно точки прослушивания. Пример: звук вертолета, который по замыслу звукорежиссера-программиста должен летать сверху по периметру 4-х точек, будет четко воспроизведен в формате «5.1.4п», однако в формате «5.1.2п» он будет летать только между двумя колонками посередине, а в формате размещения колонок «5.1.2с» он будет летать вдоль стенки. Обратите внимание, что данное примечание относится только к формату Dolby Atmos, в связи с малой изученностью нашими экспертами других форматов.

     Многие 9-ти и 11-канальные АВ ресиверы допускают и смешанные Dolby Atmos решения. Например «7.1.4сп» или «5.1.4сп» (фото 9 и 10). Но, как  в предыдущем случае необходимость такого смешанного решения должна быть технически и экспериментально обоснована.
Фото 9, Фото 10

     Еще год-два назад, на заре появления форматов Dolby Atmos, DTS:X, в комплектации современных ресиверов, многие пользователи скептически относились к практической пользе и необходимости этих форматов. Для такого пессимизма были две объективные причины:
1. Отсутствие контента, записанного с применением объектно-ориентированных технологий.
2. Очевидные сложности с установкой акустических систем на потолке.
     Количество фильмов и музыкальных программ, записанных в формате Dolby Atmos постоянно растет, и уже появились фильмы с переводом на русский язык. Есть и удобные DSP режимы от основных разработчиков: Dolby Surround и DTS Neural:X в АВ ресиверах, которые позволяют получать 9-ти и 11-канальное звучание с использованием всех подключенных колонок с любыми сигналами (включая обычное 2-канальное стерео).  
    Но вторая причина для многих была и остается более существенной. Очень тяжело интегрировать потолочные акустические системы, если вы живете в панельном доме с железобетонным потолком. Даже если вы закрепите вместо встраиваемых систем, плоские корпусные колонки, то потребуется как-то скрыть акустические кабели.  Но давайте рассмотрим, что сегодня предлагается для подобных решений. Очевидно, более удобное и практичное решение – плоские акустические системы, имеющие настенное/потолочное крепление типа поворотная скоба. Такое крепление, в отличие от шарнирного, позволяет разместить плоскую колонку максимально близко к стенке или потолку и имеет возможность необходимого наклона. Здесь надо обратить внимание, что лаборатория Dolby не рекомендует наклон, в случае, если вы разместили колонки в правильных местах на потолке, однако если колонки закреплены слишком широко или вдоль стен, то небольшой наклон может потребоваться. Крепление типа «скоба» очень прочно фиксирует положение акустики, и это положение неизменно сохраняется многие годы. Некоторые, довольно популярные решения представлены ниже.

Canton GLE 416 PRO – настенные/потолочные акустические системы.

Canton PRO X.3, PRO XL.3 – настенные/потолочные акустические системы.

При размещении указанных выше систем на потолке, вдоль стен, можно использовать стандартный пластиковый короб, закрепленный на стене, чтобы скрыть провода, если они не были проложены и выведены на стадии ремонта.

      Но, даже такой способ реализации формата Dolby Atmos для многих оказывается категорически неприемлемым. В этом случае можно рекомендовать использовать акустические системы Dolby Atmos Enabled. На фото ниже представлены системы форматов «7.1.4а» и «5.1.4а», буква "а" означает "атмос".

    Акустические системы Dolby Atmos Enabled устанавливаются в нижнем ярусе, на фронтальные и/или тыловые громкоговорители и работают по принципу отражение звуковых волн от потолка, когда угол падения равен углу отражения. Добиться такого эффекта не так просто по ряду причин. Во-первых, вы всегда будете слышать часть прямого звука распространяющегося по кратчайшему пути, во-вторых,  разные звуковые частоты имеют разные условия для направленного излучения, в-третьих, потребуется скорректировать задержку сигнала, учитывая общи путь отраженной звуковой волны. Помимо этого важен и вопрос дизайна, и возможности удобной коммутации. Сегодня на рынке представлен целый ряд акустических систем Dolby Atmos Enabled (в разном ценовом диапазоне), однако, только некоторые из них имеют сертификацию компании Dolby и изготовлены по их лицензии. Прослушав целый ряд подобных решения, эксперты Audio Factor остановились на следующих моделях:
Canton AR-400, AR-500, AR-800.

    Используя эти модели, мы смогли получить действительно отчетливый Dolby Atmos эффект, при этом они геометрически повторяют форму тыловых полочных акустических систем в соответствующих сериях акустики CantonGLE, Chrono SL, Vento. В них интегрированы также настенные крепления, позволяющие использовать их и для более сложных реализаций Dolby Atmos.

   Но вернемся к техническим моментам, примененным в AR-400, AR-500, AR-800. Прежде всего, это 2-х полосные системы, с раздельным расположением НЧ динамика и твитера. Очень много современных решений предлагают 2-полосную коаксиальную конструкцию, когда твитер размещен в центре НЧ динамика, который выступает в качестве рупора. В моделях Canton твитер размещен в специально рассчитанном, глубоком рупоре, выполненном из металла. ВЧ динамик расположен так глубоко, чтобы максимально уменьшить прямой звуковой поток, и в то же время увеличить и сконцентрировать звуковые волны, которые направляются на потолок. Увеличенный рупор имеет длину примерно 4-5 см, что немного усиливает самые информативные и отражательные частоты в диапазоне 6,5 -8,5 кГц. Согласно паспортным данным твитер в моделях Canton AR 400, AR 500,AR 800 работает в диапазоне от 3,2 кГц.
Указанные системы очень эффективно работают при высоте потолков 2,2 - 3,7 м.  
     Поведя целый ряд многочисленных настроек, мы предлагаем следующий алгоритм подключения и использования систем Dolby Atmos Enabled:
     (были использованые ресиверы Denon AVR-X1400H, AVR-X2400H, AVR-X6300H)

  1. Выбор в ресивере режима Dolby Atmos Enabled.
    В меню ресивера выбрать пункт «Громкоговорители», далее «Ручная установка», далее «Назначение усилителей». Выбрать для необходимых каналов вариант Dolby Atmos.

  2. Правильная установка акустических систем в пространстве.
    Выбрать в ручном режиме установку «Уровни», включится тестовый сигнал.
    Выбрать колонки Dolby Atmos, они начнут воспроизводить тестовый сигнал (розовый шум).
    Находясь в кресле, и слушая звук, отраженный от потолка, выбрать наиболее правильное положение и разворот колонок, при которых вы будете слышать максимум отраженного звучания.
  3. Необходимые настройки в АВ ресивере.
    !!! Перед стартом автонастройки.
    Проверить в пункте «Назначение усилителей» выбор режима Dolby Atmos Enabled (отображается как  «Боковые Dolby»).
    Установка высоты акустических систем Dolby – задайте высоту до потолка от колонок Dolby.

        Последний пункт позволяет процессору ресивера автоматически скорректировать время задержки звука, учитывая увеличенный путь прохождения звуковой волны от колонок Dolby Atmos (Колонки-Потолок-Слушатель). Обратите внимание на тот факт, что дистанции, отображаемые в дальнейшем в меню ресивера, показывают прямое расстояние от слушателя до колонок (как и для других колонок системы). Их не надо принудительно увеличивать, предполагая увеличенную траекторию отраженной звуковой волны, процессор все делает сам.  

    В современных системах Audyssey (предполагаем, что и в других системах автокалибровки также) при выборе режима Dolby Atmos Enabled, на эти каналы производится дополнительная частотная коррекция. Это хорошо видно на графиках ниже. При использовании платного App приложения Audyssey Editor. В этом приложении есть возможность ручной коррекции АЧХ фильтра ресивера, но в качестве исходной кривой линии уже предлагается линия с некоторой начальной коррекцией. На других каналах, начальная коррекция включает небольшой завал на ВЧ, тон компенсацию, а вот на каналах Dolby Atmos Enabled довольно сильно гасятся высокие частоты выше 9 кГц, и усиливается отражательный диапазон 5-9кГц. Если использовать классический вариант Dolby Atmos с потолочными колонками или настенными, частотная характеристика фильтра не меняется, как и в других каналах и остается линейной.

Общая инфорамция о формате Dolby Atmos и рекомендациях по размещению акустических систем от лаборатории Dolby находится на их официальном сайте в разделе Speaker Setup Guides.