Запись звука к 70 мм кинофильму по системе Dolby-стерео-70 с использованием перфорированных носителей записи звука

Запись звука к 70 мм кинофильму по системе Dolby-стерео-70 с использованием перфорированных носителей записи звука.

В конце пятидесятых годов на волне расцвета киноиндустрии и борьбе кинематографа за зрителя с активно развивающимся телевидением, были предложены два прогрессивных направления развития технологии кино – магнитная фонограмма взамен оптической и 70 мм широкоформатный фильм.

Магнитная фонограмма была значительным шагом в технологии и обеспечивала более высокое качество звука, меньшие шумы и возможность многоканальной записи по сравнению с существовавшей в то время одноканальной оптической записью звука на кинопленку. На готовую копию фильма наносились готовые полоски материала, содержащего оксид железа. Двухстороннее расположение магнитных звуковых дорожек в отдельных форматах обеспечивало возможность записи до 4-х (для 35 мм фильма в системе CinemaScope) или до 6-и (для 70 мм фильма) каналов звука.

Схема расположения звуковых дорожек для 70 мм фильма представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема расположения звуковых дорожек для 70 мм фильма.

Конечно, широкоформатное кино в различных форматах существовало начиная с 20-х прошлого века - система Magnifilm (56 mm – Paramount), NaturalVision (63 mm – RKO Radio), Realife (70 mm – MGM), Grandeur (70 mm – Fox).

Однако соединение широкоформатного кино и многоканального звука стало причиной успеха нового формата TODD-AO.

Система TODD-AO, названная так по имени ее создателя Майкла Тодда (Michael Todd) и American Optical Company, содержала 65 мм изображение на 70 мм основе и 6 каналов звука на основе магнитных полос с каждой стороны изображения общей шириной 5 мм. Формат также регламентировал состав и расположение источников звука в кинозале в соответствии со следующей схемой:

Формат

Год

Формат

фильма

Технология

Дорожка

Todd-AO

1955
-
1992

70mm

6-Track

Analogue

Magnetic

Left

Mid

Left

Center

Mid

Right

Mono

Surround

(Effects)

Рисунок 2. Назначение каналов звука в системе TODD-AO

Рис. 3. Расположение источников звука в системе TODD-AO.

Система TODD-AO содержала шесть каналов звука – левый, дополнительный левый, центральный, дополнительный правый, правый и surround-канал. Необходимость большого количества фронтальных динамиков и, в частности, центрального канала была обусловлена большими размерами киноэкрана и тем, что зрители сидят не только по центру зала, и если использовать только два источника звука – левый и правый , то диалоги актеров для зрителя, сидящего в боковой части зала, будут звучать не посередине экрана, где обычно и происходит основное действие, а сбоку, так как ближайший громкоговоритель буде слышен лучше всего. Поэтому диалоги актеров фильма обычно располагают в центральном канале, который иногда так и называют – канал диалогов. Для огромных широкоформатных кинотеатров, рассчитанных на использование 70 мм кинофильмов, при размере экрана в 25 метров (80 футов) и более, оказалось необходимым установить пять фронтальных независимых источников звука для обеспечения равномерного распределения звука по зрительному залу.

Система TODD-AO на протяжении практически 20 лет являлась стандартом записи звука к 70-и мм кинофильмам с момента выхода на экраны в 1955 году первого фильма с шестиканальным звуком, записанным в этой системе, фильма - «Оклахома!».

Разработанные примерно в то же время (в середине 50-х годов) широкоформатные системы с многоканальным звуком CinemaScope (35 mm и 4-х канальный звук) и Cinemarama (3x35 mm и 7-и канальный звук) уступали в качестве или были слишком дороги по сравнению с TODD-AO.

В 1977 году Рей Долби, основатель компании Dolby Laboratories после удачного дебюта системы многоканального звука для 35 мм кинофильмов Dolby Stereo, предложил новую систему озвучивания для 70 мм кинофильмов. Новая система использовала те же 6 магнитных дорожек, что и в системе TODD-AO, но содержала следующие изменения: использование системы шумопонижения Dolby-A и модифицированную схему расположения и состава источников звука.

Схема расположение источников звука в системе Dolby “Baby Boom”и их назначение приведены на рисунке 4.

Рис. 4. Схема расположение источников звука в системе Dolby “Baby Boom”и их назначение.

Как и TODD-AO формат Dolby “Baby Boom” содержит три основных источника звука: левый, центральный и правый канал. Также имеется один surround-канал, и два низкочастотных канала спецэфектов (Low Frequency Effect channels – LFE), расположенных на дорожках 2 и 4 и воспроизводящих звук на частотах ниже 200 Гц.

Первыми фильмами, снятыми в формате Dolby “Baby Boom” были «Звездные войны» (Star Wars) (1977 год) и «Близкие контакты третьего рода» (Close Encounters of the Third Kind).

Низкочастотные каналы LFE для «громоподобных» эффектов, предложенные специалистами Dolby Laboratories, были применены для озвучивания фильмов в первый раз и это новшество было хорошо принято киноиндустрией и дало имя формату, которое потом стало официальным наименованием системы - формат Dolby “Baby Boom”.

Исследования, проводившиеся специалистами Dolby Laboratories по распределению каналов и размещению источников звука к 70-и мм фильму, имели своей целью также и снижение стоимости озвучивания за счет уменьшения количества «полноценных» каналов, что к тому же обеспечивало возможность «переноса» без потерь звука с 6-и дорожечного 70-и мм фильма на 35-и мм пленку с четырехканальным оптическим звуком в соответствии с форматом Dolby Stereo 35 и наоборот. А учитывая, что стоимость копии полноценного 70 мм фильма значительно дороже и менее технологична в изготовлении, чем 35 мм с оптическим звуком, количество фильмов, снимаемых или тиражируемых в 35 мм формате, к концу 70-х годов значительно возросло по отношению к 70 мм фильмам.

В конце семидесятых годов широкое распространение получила технология «переноса» изображения на больший формат – «blow-up».

С соответствии с этой технологией для получения звука для 6-и канального 70 мм из 4-х канального 35 мм использовалось комбинирование («смешивание») центрального канала с остальными каналами для получения дополнительных левого и правого каналов.

Однако, было обнаружено, что при «смешивании» центрального канала ухудшалось разделение каналов (уменьшалась стереобаза), что было особенно заметно на большом экране. Продолженные исследования специалистов Dolby Laboratories показали, что если использовать два дополнительных источника звука меньшего уровня в точках, где слышимость основных каналов ослаблена, то общий стереоэффект проявляется значительно лучше.

Эта схема была использована в фильме «Апокалипсис» (Apocalypse Now) (1979) и получила название Dolby Split Surround (Dolby Stereo Surround). Схема расположение источников звука в системе Dolby Split Surround и их назначение приведены на рисунке 5.

Рис. 5. Схема расположение источников звука в системе Dolby Split Surround и их назначение.

Звук в формате Dolby Split Surround три основных канала: левый, центральный и правый канал. Высокочастотные каналы (выше 500 Гц) дополнительных тыловых источников звука (каналы 2 и 4) используются для создания стерео-Surround эффекта. Низкие частоты тыловых каналов не оказывают влияние на общую стереокартину.

Особенностью формата Dolby Split Surround является то, что фильмы, использующие этот формат звука, могли идти в кинотеатрах, оборудованных системой Dolby “Baby Boom” с монофоническим звуком в тыловых каналах.

Отличительной особенностью форматов, предложенных фирмой Dolby Laboratories является из совместимость с предыдущими форматами этой фирмы. Два surround канала формата Stereo Surround заменяют два низкочастотных LFE канала Baby Boom формата, а монофонический surround канал Baby Boom становится низкочастотным каналом в Stereo Surround. Ограничивая низкочастотные составляющие каналов частотами 200 Гц, а высокочастотные составляющие surround каналов на частоте 500 Гц, становится возможным использование одной и той же дорожки 70 мм ленты как для низкочастотного LFE канала, так и для высокочастотного канала surround. Именно за счет этого и достигается совместимость форматов.

Рассмотрим эту возможность на примере. В формате Dolby Split Surround для задних surround источников звука используется только высокочастотная составляющая, выделяемая из сигналов 2-й и 4-й звуковых дорожек (каналы Left Surround Right Surround). Низкочастотная же составляющая этих каналов игнорируется. При этом из сигнала 6-й дорожки фильтром нижних частот выделяется низкочастотная составляющая для LFE канала и подавляются все сигналы, частоты которых лежат выше 200 Гц.

Если же оборудование кинозала оснащено оборудованием формата Baby Boom, то происходит следующее – низкочастотная составляющая 6-й дорожки (канала моно-surround в формате Baby Boom) подавляется фильтром верхних частот, а высокочастотная составляющая, несущая surround-звук, выделяется, усиливается и подается на соответствующие источники звука. Из сигналов 2-й и 4-й дорожек система выделяет с помощью фильтроа низкочастотные сигналы и подает их на соответствующие источники звука Left LFE и Right LFE формата Baby Boom, при этом сигналы остального частотного диапазона подавляются.

Таким образом, размещая на магнитных дорожках 2, 4, и 6 «полную» информацию (например, на дорожке 6 - звук для средне- и высокочастотного моно-surround Baby Boom и одновременно звук для низкочастотного LFE формата Split Surround), мы получим правильное распределение каналов/звукового сопровождения вне зависимости от того, оснащен ли зрительный зал системой Dolby Baby Boom или системой Dolby Split Surround, поскольку соответствующие фильтры выделят и пропустят к источникам звука только необходимое звуковое сопровождение в зависимости от используемого формата.

Одновременно со схемой расположения и использования источников звука, для соблюдения одинаковых характеристик звуковоспризведения вне зависимости от используемого зала или оборудования звуковоспроизведения, Dolby Laboratories впервые предложила концепцию А- и В-цепей (A- & B-chain) в описании своих систем звуковоспроизведения для тех, кто занимается эксплуатацией. То есть определила требуемые параметры и характеристики всего тракта звуковоспроизведения. А-цепь включает в себя источник звука и относящиеся к нему органы управления, В-цепь - эквалайзер громкоговорителя, регулятор уровня, кроссовер, усилители и сами громкоговорители. Время подтвердило, что это удобный способ описания систем звуковоспроизведения. Вы можете подать розовый шум с эталонным уровнем в В-цепь и выставить уровень громкости и АЧХ в кинозале. Регулируя воспроизведение звукового канала, можно, например, задавать различные уровни громкости и настройки эквалайзера для А-цепи, не влияя при этом на установки для В-цепи. Возможность раздельной регулировки А- и В-цепей, с точки зрения человека, занимающегося эксплуатацией, совершенно необходима для точной настройки

Рис. 6. Структурная схема тракта при воспроизведении звука к 70 мм кинофильму.

Стандартный уровень звукового давления для любого широкодиапазонного громкоговорителя в кинотеатре составляет 85 дБ. Стереоканалы окружения рассматриваются как один источник и по отдельности отстраиваются на уровень 82 дБ. Этот уровень измеряется с использованием розового шума, воспроизводимого процессором с номинальным уровнем. Когда в кино появилась система шумопонижения Dolby, за номинальный уровень просто приняли "уровень Dolby", требуемый от системы шумопонижения.

Одна из уникальных и наиболее интересных сторон звука в кино - это Х-кривая. Она описана в рекомендации ANSI PH22.202M-1984 / SMPTE 202M для типичного кинотеатра на 500 мест как высокочастотный спад 3 дБ на октаву, начиная с 2 кГц, и 6 дБ на октаву на 10 кГц. Имеются поправки для кинотеатров других размеров, хотя они часто игнорируются. Все системы воспроизведения в кино в настоящее время настроены на Х-кривую. История Х-кривой началась одновременно с первыми попытками Dolby обеспечить качественное воспроизведение звука в кинотеатрах с использованием общей и не слишком сложной методики измерений. Х-кривая возникла в результате изучения акустики кинотеатров по всей стране примерно 25 лет назад. Частотная характеристика, описываемая Х-кривой, была разработана для компенсации реверберации и высокочастотного спада в стандартном кинотеатре. Она давала единую статическую частотную характеристику, к которой должны быть приведены все помещения.
Что касается настройки звука в кинотеатрах, то внимания заслуживает тема узкополосного усиления канала LFE на 10 дБ, требуемого стандартом Dolby. В настоящее время это требование сохраняется и для других современных систем, например Dolby Digital. Эта практика перенесена из технологии производства звукового материала для магнитных дорожек на 70-мм пленке.

Как уже отмечалось в предыдущих главах, одним из основных нововведений, предложенных фирмой Dolby Laboratories для нового формата звука к 70 мм кинофильмам, было использование системы шумоподавления при записи/воспроизведении звукового сопровождения.

Хотя использование магнитного носителя в 70 мм фильмах обеспечивало меньший уровень шумов по сравнению с оптическим способом записи, проблема определения природы шумов и уменьшения шумов на фонограммах являлась важнейшей задачей над которой работали в том числе и инженеры из Dolby Laboratories.

Природа и классификация шумов при магнитной записи фонограмм:

Основным источником шума при магнитной записи является звуконоситель. Рабочий слой магнитной ленты состоит из большого числа мелких частиц ферромагнитного порошка, распределенных в связующем веществе. Эти частицы представляют собой элементарные области самопроизвольной намагниченности. Неоднородность частиц, а также неравномерные распределения их в слое приводит к тому, что из магнитной ленты, даже полностью размагниченной, исходят микроскопические поля рассеяния. При воспроизведении они создают сигнал шума в головке воспроизведения. Неоднородность носителя связана также с колебаниями толщины и ширины магнитного слоя ленты. Шум, возникающий вследствие магнитной неоднородности, называется структурным. Уровень структурного шума тем больше, чем больше размеры ферромагнитных частиц и тем меньше, чем больше размер зазора головки воспроизведения.

Второй причиной шума является хаотическое изменение механического контакта ленты с головками, как в процессе воспроизведения, так и в процессе записи. Нерегулярные изменения контакта между лентой и головкой записи вызывают изменения намагниченности, которые при воспроизведении создают сигнал шума. Это так называемыйконтактный шум.

Шумы можно также классифицировать в зависимости от состояния звуконосителя. При такой классификации различают три вида шумов: шум размагниченной ленты, шум паузы и модуляционный шум.

Под шумом размагниченной ленты понимают шум ленты, размагниченной в идеальном размагничивающем устройстве, т.е. в устройстве, обеспечивающем сколь угодно большое начальное значение размагничивающего поля и сколь угодно малую разницу между последующими значениями амплитуд. Уровень шума размагниченной ленты служит как бы показателем ее потенциальной возможности создания собственных помех. Шум размагниченной ленты - это структурный шум. Для лент стандартной толщины величина этого шума составляет - (66 - 70) дБ.

Шумом паузы называется шум размагниченной ленты, подвергнутой действию поля подмагничивания, создаваемого головкой записи. Относительный уровень шума паузы входит в число важнейших показателей магнитофона, так как определяет динамический диапазон записываемых сигналов.

При записи с высокочастотным подмагничиванием теоретически намагниченность фонограммы в паузе должна отсутствовать и шум паузы должен быть равен шуму размагниченной ленты.

- сохранение некоторой остаточной намагниченности в рабочем слое носителя за счет ранее записанного сигнала, которая была недостаточно стерта в процессе размагничивания;

- действие постоянного постороннего магнитного поля при наличии поля ВЧП, образуемого головкой записи (например, магнитного поля земли);

- несимметричность формы колебаний магнитного поля ВЧП, обусловливающую постоянную составляющую переменного магнитного поля;

- паразитное намагничивание (например, от прикосновения инструмента или от влияния намагниченных деталей лентопротяжного механизма);

Все эти причины вызывают появление остаточной намагниченности.

Вследствие структурной неоднородности рабочего слоя ленты остаточная намагниченность не постоянна и в процессе воспроизведения данная составляющая прослушивается в виде шума.

Однако, даже при полном устранении причин, вызывающих паразитное намагничивание ленты, шум паузы остается на 3 ¸ 7 дБ выше шума размагниченной ленты. Механизм этого увеличения шума изучен недостаточно, но существует предположение, что причинами шума паузы является копирование на ленте доменной структуры и поверхностных дефектов сердечника записывающей головки и перезапись на ленту его шумового магнитного потока

На величину шума паузы влияют как величина, так и частота тока подмагничивания. Чем больше величина тока и чем выше его частота, тем уровень шума паузы меньше.

Следует иметь в виду, что в режиме записи на ленту также записывается шум усилителя записи. Кроме того, шум паузы включает шумы усилителя воспроизведения. Однако шумы усилителей по сравнению с собственным шумом ленты невелики и практически не отражаются на общем показателе звукового тракта.

Модуляционные искажения и шумы представляют собой особого рода помехи, возникающие в системах записи и воспроизведения информации. Эти помехи обусловлены нестабильностью движения носителя записи и неоднородностью его структуры. Указанные причины приводят к паразитной модуляции полезного сигнала-частотной (ПЧМ) и амплитудной (ПАМ), которые изменяют спектр сигнала, дополняя его новыми составляющими.

Слух наиболее чувствителен к ПАМ в области частот наилучшего восприятия. 1¸ 5 кГц, поэтому модуляционные искажения от ПАМ измеряют на частоте 3150 Гц. Восприятие этих искажений при прослушивании сигнала характеризуется хриплостью звучания, а зависимость слышимости от частоты модулирующих возмущений примерно такая же, как и от ПЧМ. Порог слышимости ПАМ на гармоническом сигнале равен примерно 1 %, а при записи музыки и речи находится выше 15 %. При многодорожечной записи, аналогичной использованной в системах записи звука к 70 мм кинофильмам, и ПАМ может достигать 25¸30 %.

В отличие от модуляционных искажений, модуляционный шум по восприятию действует подобно аддитивной помехе и слышен в соответствии со своей величиной и законами маскировки слабых сигналов сильными. В связи с этим наибольшая слышимость модуляционного шума наблюдается при воспроизведении сигналов, которые находятся в области пониженной чувствительности слуха, т.е. на самых низких или на самых высоких частотах. В этом случае маскирующий эффект полезного сигнала наименьший, а составляющие шума, напротив, простираются в область повышенной чувствительности слуха. В практике звукозаписи модуляционный шум чаще всего слышен при низкочастотных сигналах-звуках литавр, контрабаса, фортепиано и т.п.

Переходные помехи: Если на одном носителе записи размещено несколько параллельных дорожек, то часть магнитного потока с одной из них может попадать в воспроизводящие головки других дорожек и создавать помеху, называемую переходной. Уровень этой помехи зависит от длины волны записи, возрастая с ее увеличением.

Переходная помеха может возникать также из-за взаимных влияний головок в многодорожечных блоках головок. Для устранения этой составляющей переходных помех, применяют электромагнитные экраны, располагаемые между головками

Шумы усилителей: Природа шумов усилителей магнитофона не имеет каких-либо специфических особенностей по сравнению с усилителями других звукотехнических устройств и достаточно известна. Отметим, однако, что усилитель воспроизведения сигналов магнитной фонограммы создает сравнительно высокий уровень шума, что связано с большим коэффициентом передачи усилителя, который должен обеспечить усиление слабого полезного сигнала с ленты. Поэтому при разработке устройств воспроизведения фонограмм борьбе с шумом усилителя воспроизведения уделяется особое внимание.

Копирэффект: Сущность копирэффекта заключается в том, что отдельные участки магнитной фонограммы, имеющие большую остаточную намагниченность, при свертывании ленточного носителя в рулон намагничивают ближайшие к ним участки соседних витков носителя, особенно, если последние совершенно не намагничены (пауза между сигналами) или слабо намагничены при записи. При воспроизведении такой фонограммы прослушиваются несколько опережающих и запаздывающих по отношению к основному сигналов-копий или эхо, которые являются помехами звуковому восприятию. Особенно неприятны для слуха опережающие эхо-сигналы, когда громкие звуки, воспроизведенные с магнитной ленты, чередуются с паузами.

Уровень эхо-сигнала, имеет максимальное значение на определенных частотах, при длине волны записи в три-четыре раза превышающей толщину ленты. Соответственно при малых скоростях движения ленты копирэффект больше сказывается на низких частотах. С увеличением времени хранения и температуры уровень копирэффекта возрастает.

Копирэффект различен для лент разных типов: для лент с высокой коэрцитивной силой он меньше, чем для лент с малой коэрцитивной силой. Относительный уровень копирэффекта у современных магнитных лент составляет - (57-58) дБ.

Таким образом, существует задача снижения уровня помех до такого значения, при котором они незаметны или мало заметны на слух даже в тихих местах звучания и в паузах.

Известно, что эффективность действия устройств шумоподавления повышается, если спектр звуковых частот разделить на несколько сравнительно узкополосных участков и в каждой такой полосе частот регулирование коэффициента передачи производить раздельно, выбрав для этого более подходящие динамические параметры.

Как показывает опыт, достаточно спектр полезного сигнала поделить на 3-4 части. Для порогового шумоподавителя часто используют четырехполосную структуру, показанную на рисунке 8 со следующими полосами частот: 0-1,5 кГц; 300-3 кГц; 3-9 кГц и выше 9 кГц. В полосе частот 0-1,5 кГц, в которой сосредоточена основная часть энергии звука, регулирование не производится. В остальных полосах осуществляется пороговое шумоподавление, причем динамические параметры выбираются в соответствии со свойствами сигнала в этих частотных полосах. Кроме того, можно автоматически изменять границы каждой полосы при изменении спектра сигнала для повышения эффективности работы такого устройства.

Системам шумоподавления Dolby свойственны некоторые общие принципы:

Амплитудные характеристики системы «Dolby-A» изображены на рисунке 7, где 1, 2 -характеристики передающего и приемного звеньев, соответственно, 3 - результирующая характеристика. Регулирование производится не во всем диапазоне входных уровней, а лишь при сравнительно небольших уровнях. Это уменьшает заметность переходных процессов. При больших уровнях помехи маскируются сигналом. Входной сигнал распределяется по двум путям, причем в основном тракте он не регулируется, а в дополнительном подвергается регулированию с помощью сжимателя. Затем обе составляющие складываются в сумматоре. В результате сигналы большого уровня не претерпевают изменения, поскольку коэффициент передачи дополнительного тракта при больших входных сигналах мал. При малых входных уровнях коэффициент передачи дополнительного тракта увеличивается, доля сигнала этого тракта относительно основного становится больше и уровень сигнала на выходе сумматора Сумм.1 возрастает. В приемной части системы сигнал с выхода поступает на сумматор через расширитель уже инвертированным и вычитается из общего сигнала, вследствие чего восстанавливаются исходные соотношения уровней.

Полная структурная схема системы изображена на рисунке 10.

Особенность дополнительных трактов та, что в них спектр сигнала разделяется на четыре части с помощью фильтров, пропускающих полосы частот═ 30-80; 80-3000; 3000-20000 и 9000-20000 Гц (рисунок 11). Выбор полос пропускания определяется спектром наиболее характерных шумов и помех и особенностей их восприятия слухом. Так, в полосах пропускания фильтра нижних частот лежит частота фона переменного тока 50 Гц, в полосе пропускания полосового фильтра - переходные помехи и помехи копирэффекта, фильтра верхних частот - структурные помехи, обусловленные неоднородностью ферромагнитного слоя ленты (рисунок 12) и высокочастотные модуляционные помехи.

В каждой из полос динамический диапазон сжимается и, соответственно, потом расширяется путем изменения коэффициента передачи только при уровнях, лежащих ниже определенного уровня Nнорм. Сигналы с выхода сжимателей добавляются к сигналу основного тракта, а в приемной части системы соответственно вычитается при уровнях менее Nнорм. Сигналы более высокого уровня проходят через систему без изменений. Для поддержания номинального уровня сигнала и устранения выбросов звукового сигнала при его прохождении через сжиматели и расширители перед ними включены ограничители максимальных уровней. Улучшение отношения сигнал/помеха в диапазоне частот 30-15000 Гц составляет примерно 10 дБ, а на более высоких частотах - 15 дБ.

Разделение спектра сигнала до регулируемых звеньев значительно повышает эффективность регулирования, особенно если энергия сигнала сосредоточена в какой-либо одной полосе. Ввиду большого уровня сигнала в этой полосе не происходит регулирования, зато в других полосах ввиду небольшого уровня попадающего в них сигнала регулирование происходит более эффективно и отношение сигнал/помеха увеличивается в большей степени.

Положительная сторона системы Dolby-A - подавление мультипликативной, модуляционной помехи, возникающей, например, из-за неконтакта при воспроизведении магнитной фонограммы. Эта помеха преобладает среди других помех тракта воспроизведения. В результате воздействия модуляционного шума на колебания одной частоты fо спектр воспроизводимого сигнала будет состоять из составляющей частоты fо. окруженной двумя боковыми полосами, форма которых повторяет форму спектра модуляционного шума, т.е. будет напоминать спектр амплитудно-модулированного сигнала и занимать широкую полосу частот. Если часть этого спектра попадает в полосу того регулируемого звена, в которой уменьшается коэффициент передачи, то эта часть спектра будет подавлена.

Дополнительный тракт системы Долби-А универсален и используется дважды - при записи и воспроизведении. Поэтому искажения амплитудно-частотной и фазо-частотных характеристик тракта фильтрами при записи компенсируются искажениями обратного знака при воспроизведении. Это является важным достоинством системы Dolby-A. Но аппаратура этой системы сложна, дорога и используется только для профессионального применения.

Одновременно с разработкой системы шумоподавления Dolby-A, был разработан соответствующий кино-процессор CP200, поддерживающий форматы звука к 70 мм кинофильмам.

В конце 1986 года фирма Dolby Laboratories объявила о создании новой системы шумоподавления компандерного типа для профессионального использования.

Новая система, получившая название Dolby-SR (Spectral Recording — спектральная запись), по входным и выходным уровням, а также командам управления режимами совместима с распространенной в студиях звукозаписи системой шумоподавления Dolby-A, что делает удобной модернизацию имеющегося оборудования.

В отличие от шумоподавителя Dоlby-А, обрабатывающего сигнал в четырёх фиксированных частотных полосах, Dolby-SR обеспечивает независимую обработку сигнала в двух частотных областях (низших и высших звуковых частот) с частотой раздела 800 Гц, причем сжатие при записи и расширение при воспроизведении производятся каскадами со “скользящей” частотой среза, которые обеспечивают высокую защищенность от модуляционных шумов и хорошо зарекомендовали себя в компандерных шумоподавитвлях Dolby-В и Dolby-С.

В области частот выше 800 Гц обработку сигнала обеспечивают три соединенные последовательно ступени сжатия-расширения с разными порогами срабатывания — низкого уровня (порог — 62 дБ), среднего (—48 дБ) и высокого (—30 дБ).

В области низких частот предусмотрены только две ступени — среднего и высокого уровней.

В системе "Dоlbу-SR" сочетаются фильтры с фиксированными и регулируемыми полосами частот, что обеспечивает улучшение отношения С/П на 25 дБ, причем в наиболее чувствительном для слуха диапазоне частот 0,8-6 кГц технические решения аналогичны примененным в системах Dоlbу-А. -В, -С. Помимо этого в состав системы " Dо1Ьу-SR" введено устройство, уменьшающее искажения при высоких уровнях сигнала. Фильтры "Dо1Ьу-SR" адаптируются к спектру сигнала.

Для обеспечения точного восстановления сжатого сигнала при наличии неравномерности АЧХ магнитофона и защиты от насыщения магнитной ленты на высоких и низких частотах в компандере Dolby-SR применены высокочастотная и низкочастотная цепи спектрального скоса и антинасыщения, подобные используемой в компандере Dolby-С и действующие на частотах выше 12 кГц и ниже 40 Гц. Формируемые компрессором Dolby- SR амплитудно-частотная характеристика для синусоидального входного сигнала с разными уровнями изображены на рисунке.

Совместно с обычным аналоговым магнитофоном система Dolby-SR обеспечивает динамический диапазон записи-воспроизведения 90...95 дБ при отсутствии слух модуляционных шумов.

Примерно такой же динамический диапазон имеют и современные цифровые магнитофоны, однако субъективное качество звукового сигнала выше у аналогового магнитофона, оснащенного системой Dolby-SR. Объясняется это тем, что для цифровых магнитофонов, в отличие от аналоговых, характерно значительное увеличение нелинейности с уменьшением уровня записи (так как при этом возрастает относительный вес младшего разряда цифрового кода, аппроксимирующего мгновенные значения аналогового звукового сигнала, иными словами, выходной сигнал становится более “ступенчатым”) и “жесткое” ограничение при превышении номинального уровня.

Первым систему Dolby-SR применил при записи звука кинофильмов известный продюсер Фил Рамой (США).

На 70 мм пленке с использованием системы шумоподавления Dolby-SR первыми были сняты фильмы – «Star Trek: The Voyage Home» и «Робот-полицейский (Robocop)». А в формате Dolby Split Surround с шумоподавителем Dolby-SR - «Индиана Джонс и последний крестовый поход (Indiana Jones and Last Crusade)».

Структурная схема формирования и записи звука к 70 мм кинофильмам.

Система записи звука к 70 мм кинофильмам, разработанная фирмой Dolby Laboratories являлась важным этапам в технологии кинематографии, внеся в кинотеатры многоканальный звук высокого качества, оптимальное расположение источников звука в кинозале, что позволило создать такие шедевры, как звуковое сопровождение к фильмам «Апокалипсис» и «Звездные войны». И несмотря на то, что из-за крайне высокой стоимости производства 70 мм фильмов количество выпускаемых в последнее время фильмов по этой технологии насчитывает единицы, эта технология явилась отправной точкой современных технологий звука – например, Dolby Digital Surround EX.