Miguel Nascimento Nº TIM LTM 12 Janeiro 2011

Transcrição

1 Miguel Nascimento Nº TIM LTM 12 Janeiro 2011

2 Introdução Existem actualmente diversos formatos para reprodução de som multi-canal, mas neste trabalho serão abordados os seguintes: Estéreo LCRS Uma nota importante acerca da palavra estéreo é que, apesar de estar frequentemente associada a reprodução de som com 2 canais, pode significar a reprodução de som através de qualquer número de canais, pois a palavra tem origem no grego stereos que significa sólido, e não 2 canais No entanto, para simplificarmos a questão, a referência a som estéreo será aplicada a um sistema de reprodução sonora de 2 canais.

3 Estéreo O som estéreo, apesar de não ser totalmente realista, permite a apresentação de um palco sonoro. Neste caso são utilizados 2 canais independentes de som, que serão reproduzidos através de 2 colunas de som a coluna esquerda e a coluna direita. Desta forma é possível endereçar o som para o canal esquerdo, para o direito, ou para ambos com níveis iguais ou diferentes. Assim é criado um palco sonoro com a distribuição mais ou menos correcta de, p. ex., uma orquestra, onde conseguimos perceber o som dos diversos instrumentos como vindo de diferentes direcções (pelo menos no plano horizontal).

4 Estéreo 2.1 Consiste basicamente na adição de um elemento de reprodução de graves, sem alteração do formato de codificação de 2 canais, ou seja, não existe um 3º canal dedicado para o subwoofer a informação enviada para este elemento é extraída dos dois canais principais. Tem a vantagem de estender a gama de frequências graves reproduzidas no caso de haver limitação neste aspecto das colunas esquerda e direita.

5 LCRS Surround LCRS significa Left, Center, Right e Surround. Este tipo de surround é vulgarmente conhecido como Dolby Surround, que codifica 4 canais de som em 2. Um descodificador depois descodifica os 4 canais e envia-os para as colunas respectivas. Mas o canal central ainda é virtual, criado a partir do som igual no canal esquerdo e direito e por isso surgiu o Dolby Pro Logic que adiciona novos elementos de hardware e firmware que, no processo de descodificação do sinal, enfatizam o volume de som de elementos direccionais no respectivo canal. O resultado é um som mais envolvente onde o som principal vem dos canais esquerdo e direito, a voz/diálogo do canal central, e os efeitos ou som ambiente do canal traseiro. Apesar de por vezes se usarem duas colunas traseiras neste tipo de surround o som enviado continua a ser monofónico, ganhando-se apenas em cobertura e não em direccionalidade; a largura de banda do canal traseiro também é mais limitada que o resto do sistema. Este tipo de surround é igualmente útil na indústria musical e cinematográfica.

6 LCRS Surround - Esquema

7 5.1 Surround Este é o formato mais comum. Inclui um total de 6 canais 5 canais com resposta em frequência de 3 a 20,000 Hz para as colunas da frente esquerda, frente direita, centro e colunas traseiras direita e esquerda, mais um canal de graves (LFE - "low frequency effects ) mais conhecido como subwoofer para frequências de 3 a 120 Hz. Hoje em dia há dois formatos 5.1 principais: o Dolby Digital e o DTS

8 5.1 Surround Dolby Digital vs DTS Ambos os formatos codificam 6 canais de audio em blocos de dados. Num CD o audio é codificado em PCM a uma taxa de amostragem de 44.1KHz isto implica um bitrate de 705kbits/s para cada canal, e uma gama dinâmica de 96dB. A codificação de som em 5.1 com a taxa de amostragem e resolução de um CD resulta num bitrate superior a 3.5Mbit/s. Acontece que as técnicas de codificação do Dolby Digital e do DTS permitem uma taxa de amostragem de 48KHz e uma resolução de 20 bits, permitindo uma gama dinâmica de 120dB. Isto significa que estes formatos surround ocupariam demasiado espaço, e toda esta informação seria complicada de processar de forma eficiente e económica em tempo real durante a reprodução. Ou seja, num cenário multicanal a compressão torna-se um mal necessário. É aqui que surgem as diferenças fundamentais entre estes formatos. Ambos os formatos utilizam técnicas de redução de informação presente no áudio PCM original, que é redundante para o ouvido humano, reduzindo assim o espaço necessário para o armazenamento do som multicanal. O Dolby Digital comprime a informação resultante dos 6 canais digitais discretos do 5.1 até um máximo de 640 kbit/s. No entanto este bitrate só é suportado em discos Blu-ray. Em DVDs o bitrate do dolby Digital é limitado a 448 kbit/s, e na implementação óptica de salas de cinema ainda é mais limitada. De modo a incluir toda a informação relevante o Dolby Digital usa compressão variável de cerca de 10 a 12:1.

9 5.1 Surround Dolby Digital vs DTS O DTS Digital Surround usa um bitrate de 1.5 Mbits/s, apesar de estar limitado a 768 kbit/s em DVD. Com este bitrate mais elevado o DTS precisa de menos compressão cerca de 4:1 em relação ao Dolby Digital. Isto significa, teoricamente, que o DTS tem potencial para reproduzir um som de melhor qualidade. Mas é necessário equacionar outros factores que influenciam a qualidade de som, particularmente a eficácia dos algoritmos de codificação e descodificação. A grande diferença entre os dois formatos surge na implementação de salas de cinema. As faixas sonoras Dolby Digital são gravadas em blocos de dados sequenciais com um bitrate de 320 kbit/s, na película de filme de 35mm. No caso das faixas DTS, a informação não é armazenada directamente na película, mas sim num CD, em formato comprimido, com um bitrate de 1103 kbit/s. Existe por isso um timecode estampado na película de forma a sincronizar o som no CD com a imagem da película. Mais uma vez, em salas de cinema também o DTS potencia uma maior fidelidade de som do que o Dolby Digital. Apesar de haver a complicação de ter mais um item para distribuição dos filmes (o CD extra) existem algumas vantagens neste método, pois possibilita o uso de gravações multilingue sem ter de gravar uma nova película, e a informação armazenada no CD está menos sujeita a degradação por utilização repetida e raramente precisa de substituição.

10 5.1 Surround Dolby Digital O Dolby Digital estabeleceu-se rapidamente como o principal formato, em grande parte graças aos DVDs. Hoje em dia também é utilizado em videojogos e HDTV. Apesar de Dolby Digital ser simplesmente um método de codificação digital do sinal, é normalmente utilizado para se referir a audio 5.1 o seu formato mais popular. Ao contrário das primeiras aparições de surround, o Dolby digital 5.1 é um formato multicanal discreto, ou seja, existe uma faixa dedicada para cada canal, o que melhora a precisão sonora. É um formato que se estabeleceu principalmente na indústria cinematográfica.

11 5.1 Surround - Esquema LFE

12 5.1 Surround DTS Este formato usa menos compressão que o Dolby Digital. Apesar da maioria dos equipamentos suportar este formato, há poucos videojogos e DVDs codificados neste formato em comparação com os Dolby Digital. Este formato é mais utilizado na indústria da música. Apesar disso foi inicialmente introduzido por Steven Spielberg no filme Jurassic Park, pois procurava um sistema de reprodução melhor que os existentes.

13 7.1 Surround Com a introdução no mercado do Blu-ray e interfaces HDMI, que permitem maior capacidade de armazenamento e transferência de dados respectivamente, surgiram novos formatos multicanal que permitem a reprodução de 8 canais discretos, com ou sem perda de informação. Dolby TrueHD e DTS-HD Master Audio são os principais formatos lossless do 7.1. Existe também o Dolby Digital Plus e DTS-HD mas já não são lossless. Lançado inicialmente para a indústria cinematográfica com o filme Toy Story 3, em 3D, também está a encontrar mercado nos cinemas caseiros actuais.

14 7.1 Surround - Esquema 7.1 (3/4.1) Surround Format 7.1 (SDDS-Sony Dynamic Digital Sound) Surround Format

15 Referências rt.html m hapter=39%26section=1%26tasks=true Sites consultados em Janeiro de 2011