DTS (Digital Theater System)

Формат звука, созданный Digital Theater System, конкурирующий со схожим Dolby Digital. Формат DTS использует меньший уровень сжатия, чем Dolby, так что теоретически он звучит лучше. Формат DTS Stereo практически идентичен Dolby Surround. DTS поддерживает как 5.1-канальный, так и 7.1-канальный варианты звука.

Технологии DTS

DTS ES. Формат с центральным дополнительным тыловым каналом, который благодаря потенциальным возможностям DTS может быть как матричным — DTS ES Matrix 6.1 (центральный тыловой канал кодируется матричным методом в два тыловых канала и восстанавливается при воспроизведении), так и независимым информационно несущим каналом — DTS ES Discrete 6.1 (использует свой большой диапазон частот для создания полностью независимого центрального тылового канала).

DTS Neo:6. DTS Neo:6, как и Dolby’s Pro Logic II system, может принимать стереосодержимое и преобразовывать его в 5.1- или 6.1-канальный звук.

DTS 96/24. DTS 96/24 позволяет доставлять 5.1 каналов глубиной 24 бит, частотой дискретизации 96 кГц и и высококачественное видео в формате DVD Video. До изобретения DTS 96/24 было возможно доставлять только 2 канала 24 бит, 96 кГц на DVD Video. DTS 96/24 также может быть размещён в видеозоне на DVD Audio дисках, делая эти диски проигрываемыми на всех DTS-совместимых DVD плеерах.

DTS-HD High Resolution Audio. Являясь альтернативой DD+, формат DTS-HD High Resolution (часто называемый просто DTS-HD HR) представляет собой модернизацию простого DTS (как DD+ по отношению к Dolby Digital), обладая более высоким потоком и улучшенными характеристиками сжатия. Как и в случае с Dolby Digital и DD+, DTS-HD HR кодируется в виде расширений к данным DTS core. Точно так же формат DTS-HD HR опционален для плееров Blu-ray, поэтому многие плееры извлекают только поток DTS на 1,5 Мбит/с и игнорируют расширения. Как и в случае с DD+, изучение HD-треков на коммерческих дисках Blu-ray показало, что студии отказались от обоих этих форматов в пользу оригинального core-формата плюс несжатых версий с высоким потоком: Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. Очевидно, что они руководствуются поддержкой максимально возможной чёткости на встроенной дорожке 5.1, чтобы оборудование, которое поддерживает несжатый звук, принимало эти потоки, а для другого оборудования предлагать сжатые core-форматы (Dolby Digital и DTS).

DTS-HD Master Audio. Ранее известный как DTS++, обеспечивает побитную идентичность звука оригиналу. Формат может доставлять аудио с очень высоким битрейтом — значительно большим, чем на стандартных DVD. DTS-HD Master Audio (иногда сокращается как DTS-HD MA) представляет собой второй из двух форматов несжатого звука (сжатого без потери качества), доступных только для оптических HD-плееров. Как и в случае с Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio является опциональным кодеком для плееров Blu-ray, но так же, как Dolby TrueHD и DD+, данный формат гораздо более распространён и поддерживается лучше, чем DTS-HD High Resolution.

DTS Connect. Система кодирования звука со всех приложений, запущенных на компьютере, в один многоканальный поток формата DTS Digital Surround и вывод его через S/PDIF.

DTS Neo:X. Превращающую любой стерео- или многоканальный источник в 11.1-канальный. DTS Neo:X добавляет два фронтальных канала высоты и два ширины к традиционным 5.1 или 7.1 схемам. Как утверждает DTS, каналы высоты будут обеспечивать дискретные спецэффекты по вертикали; например, звук самолет будет казаться идущим сверху. Так же эти каналы будут поддерживать звуки окружающей среды, такие как ветер, гром, фоновая музыка и т.п.

ТНХ

В результате продолжительных исследований сотрудниками Lucasfilm Ltd. был создан новый стандарт звуковоспроизведения. Работы прово­дились под руководством главного инженера фирмы Тома Холмана, поэтому новый стандарт получил название Tom Holman's experiment (эксперимент Тома Холмана) сокращенно, ТНХ. Этот формат определил новую концепцию пространственного звучания, наиболее естествен­ную и максимально приспособленную к условиям домашнего видео­просмотра. В нем достигается улучшение воспроизведения низких частот (20-80 Гц), коррекция звука фронтальных каналов, адаптирующая звуковое сопровождение к условиям прослушивания с близкого рас­стояния, как в обычной комнате. Также используется корректирующая схема для сохранения спектрального баланса при движении мнимого источника звука от фронтальных к тыловым громкоговорителям. Даль­нейшим развитием ТНХ явилось появление более совершенного стан­дарта - ТНХ Ultra.

D-ЗВУК.

Данной технологии предшествовали серьезные вычисления и исследования. Главная задача разработчиков состояла в том, чтобы создать такой сигнал, который будет при помощи двух или более источников звука (колонок или динамиков наушников) передавать звук, воспринимаемый как трехмерный. Для описания 3D-звука используется алгоритм HRTF (Head Related Transfer Function, переводится примерно как «функция передачи звука относительно головы»). Принцип использования HRTF основан на следующем эффекте: звук, достигая человеческого уха, претерпевает значительные искажения во время прохождения через голову и тело человека (точнее, после того, как он их огибает). В зависимости от расположения источника звук искажается по-разному. Получив информацию о частоте звука и степени его искажения, человеческий мозг определяет положение источника. Таким образом, если заранее известна эта функция, а также направление и расстояние до источника, с помощью сложных вычислений можно смоделировать звук, распространяющийся из определенной точки пространства.

На сегодняшний день существуют следующие готовые технологии 3D-звука:

· AC-3(Dolby Digital). По сути, за этой аббревиатурой скрывается звук, разложенный на колонки 5.1. Эта технология кодирования и сжатия звука, разработанная компанией Dolby Laboratories, поддерживает от 1 до 6 каналов передачи (то есть моно, стерео, квадро и 5.1) при частотах дискретизации 32, 48 и 44,1 кГц и потоке данных 32-640 Кбит/с.

· DirectSound3D(DS3D). Эта технология, разработанная компанией Microsoft и поддерживающая базовые функции трехмерного звука, - своеобразный «буфер», интерфейс между разработчиками программного обеспечения и «железа». Сама по себе технология DS3D поддерживает лишь базовые функции трехмерности, формируя звуковую картину на основе координат и скоростей источников звука относительно слушателя, однако при этом совершенно не учитывая свойства помещения, в котором происходит действие. Однако она является неким открытым интерфейсом, под который можно написать расширения - программы, дополняющие функциональность DS3D.

· Aureal3D (A3D). Технология компании Aureal, в основе которой лежат принципы воспроизведения трехмерного звука с помощью двух колонок. Используется техника Wavetracing, основанная на расчете распространения отраженных и прошедших через препятствия звуковых волн на основе геометрии среды. Кроме того, применяется дистанционная модель, которая позволяет более реалистично описывать распространение звука в различных средах (например, в воде или густом тумане). При этом обеспечивается полный динамизм восприятия звука, то есть полная интерактивность. Любопытно, что в разработке этого стандарта использовались и технологии NASA. О целях, с которыми американские военные занимались исследованием 3D-звука, остается только догадываться.

· EAX(Environmental Audio eXtension). Эта технология – разработка компании Creative – включает в себя инструменты балансировки источников звука, моделирование объектов в трехмерном пространстве, поддержку эффектов реверберации. Также она симулирует распространение звука в закрытых и открытых помещениях и плавный переход из одной окружающей среды в другую. В EAX свойства звуковой среды описываются как совокупность эффектов реверберации, характерных для того или иного помещения, кроме того учитываются окклюзии и обструкции. Реверберации применяются для моделирования эффектов, основанных на отражении звуков (эхо и т.п.). Для расчета ревербераций используются не только свойства помещения, но и направление движения источника звука и расстояние до него. Так, например, для удаляющихся и приближающихся источников звука реверберация будут звучать по-разному. Окклюзии (occlusions – звуки, проходящие через препятствия) используются для источников звука расположенных за пределами помещения, в котором находится слушатель. При расчете окклюзий учитывается толщина стен и материал, из которого они сделаны. Обструкции (obstructions – звуки задерживаемые препятствием) используются для описания взаимодействия звука со звуконепроницаемыми препятствиями (например, дифракция звука на толстой колонне). Технология EAX (в отличие от A3D) не рассчитывает эффекты в реальном времени, а использует готовые установки – пресеты (presets), поэтому не требовательна к ресурсам системы.

· Sensaura3D. Разработка компании Sensaura, предназначенная для воспроизведения трехмерного звука на основе нескольких собственных технологий: технология MacroFX используется для наиболее реалистичного позиционирования звука, что достигается за счет виртуального разбиения пространства на множество зон. Технология ZoomFX позволяет моделировать звук от крупных объектов, вроде проезжающего рядом поезда (все остальные технологии поддерживают только точечные источники звука). Для создания реалистичного звука в помещениях используется технология EnvironmentFX, отличающаяся возможностью обработки ранних отражений, отражений от движущихся поверхностей, «растройкой» звука и др. Технология MultiDrive предназначена для расширения «зоны трехмерности» звука. Разработка под названием Digital Ear позволяет настроить параметры трехмерного звука под конкретного слушателя. При этом учитываются размеры головы, размеры ушей, глубина и тип ушной раковины.

· Q3D. Разработка компании QSound, предназначенная для работы с четырьмя и более колонками. Эта технология создана на основе субъективных критериев оценки направления звука, выработанных в результате более чем полумиллиона тестов. Действует посредством изменения амплитуды сигнала на определенных частотах, а также посредством фазовых и временных сдвигов. Позволяет размещать звук в пределах полукруга (180°) перед слушателем. Q3D считается алгоритмом, достаточно качественно воспроизводящим звук при умеренных запросах к аппаратным ресурсам. Естественно, он также реализован в качестве расширения DS3D.

· Roland RSS (Roland Sound Space). Технология действует посредством изменения амплитуды, времени и тембра звука. При этом используется комбинация двух техник: бинауральной и трансауральной (для прослушивания бинаурального сигнала через акустические системы). Система способна производить бинауральный сигнал из стерео или моно записи. Технология RSS обеспечивает расположение звуков в полной сфере.

· Ambisonics. Эта технология появилась в 1970 году в результате британских академических исследований. Она предназначена, прежде всего, не для имитации пространства, а для записи с сохранением реальной звуковой картины. В случае применения технологии возможна имитация круговой (три канала) и сферической (четыре канала) панорамы.

· SRS. Разработка фирмы Hughes, но сейчас ее дальнейшим развитием занимается фирма SRS Labs. Технология позволяет производить расширение стереобазы и преобразование моно в стерео. Наряду с отдельными аппаратными устройствами, системы SRS применяются в телевизорах и другой потребительской технике, а также в компьютерных продуктах (звуковых платах, например).

· Spatializer. Эта технология может применяться как для кодирования при записи, так и для обработки звука при воспроизведении. Получаемый эффект простирается от расширения стереобазы до точного позиционирования в пределах круга.

· CRE (Crystal River Engineering). Еще одна технология, разработанная совместно с NASA. На этот раз интерес «космической службы» известен – разработка применялась в тренировочных имитаторах полетов и других системах виртуальной реальности.

· Sonic Holography (акустическая голография). Фирменная контурная технология, разработанная основателем Sunfire Бобом Кэрвером (Bob Carver) в 1980-х годах и значительно повышающая глубину и качество любой двухканальной записи. Технология позволяет создавать звуковой ландшафт с одинаковой эффективностью как для восьмиканального сигнала, так и для обычного двухканального, что предполагает прослушивание «обычных» музыкальных программ.