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L'evoluzione del suono
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Sistemi di codifica audio digitali

L' impiego di nuovi sistemi digitali multicanale, già in numerose sale cinematografiche, ha mutato radicalmente il modo di concepire il cinema. Con la tecnologia digitale il suono assume sempre più un ruolo basilare nel processo di fruizione cinematografica, l'immagine "non la fa più da padrone"; c'è una bella definizione che qui vorrei ricordare: spettatore inteso come "audiospettatore" (3).
Sin dalla metà degli anni '60 i Dolby Laboratories hanno dominato con le loro apparecchiature il mondo del cinema sonoro (e non solo), costruendo un vero e proprio monopolio. Da questo momento, però, si assiste all'uscita sul mercato di altri sistemi per la registrazione e la riproduzione digitale.
Per la Dolby ha fatto la sua comparsa il Dolby Digital AC-3, la Sony ha introdotto il suo SDDS (Sony Dynamic Digital Sound) e infine il DTS (Digital Theater System), ideato dalla Universal Pictures e dalla Amblin Entertainment.Questi tre sistemi, in apparenza simili, presentano alcune differenze e non sono compatibili tra di loro a causa dei diversi algoritmi di Encoding/Decoding dei dati digitali.
Ad ogni modo è possibile individuare alcune caratteristiche presenti in tutti e tre i sistemi sopra menzionati:
- Canali Surround Stereo
- Canale Sub-woofer dedicato alle basse frequenze
- Perfetta separazione del fronte sonoro
- Gande potenza su tutti i canali utilizzati (al massimo possono essere 8)

Dolby Digital AC-3
Questo sistema ha oggi raggiunto una larga diffusione sia in Italia, in cui si contano più di 400 sale attrezzate Dolby Digital AC-3, che nel resto del mondo (sono circa 9000).

Il Dolby Digital AC-3 è stato utizzato per la prima volta nella realizzazione del film "Barman-Il ritorno" (1992) di Tim Burton ed è considerato l'attuale standard internazionale, disponendo di 5.1 canali (6 canali).
I cinque canali con risposta estesa, nella banda di frequenza, vanno dai 20 Hz fino ai 20 KHz e si dividono in: 2 canali surround latero-posteriori e 3 canali frontali (destro, sinistro e Centrale). Quello indicato con la scrittura ".1" è invece un canale frontale riservato al Sub-woofer LFE (Low Frequency Effects), un diffusore che ha una risposta limitata in frequenza, dai 20 Hz ad un massimo di 90 Hz.Ed è proprio per la sua capacità di lavorare a frequenze estremamente basse che il canale LFE rimane sempre distinto dagli altri.
Per quanto riguarda la registrazione, la traccia audio digitale è incisa sulla pellicola, alla destra del fotogramma in quella piccola porzione di spazio esistente tra i fori di trascinamento.Nella pellicola, infatti, lo spazio a disposizione è limitato in quanto rimarrà incisa anche la vecchia colonna Dolby Stereo tra il fotogramma e le perforazioni.In questo modo la copia potrà essere proiettata sia in Dolby Digital, sia in Dolby Stereo.
Progettato dalla Dolby Labs e dalla Pioneer Electronics il sistema di compressione dati AC-3 (audio code 3) si serve, nel processo di decodifica, dell'algoritmo per la ricostruzione dei dati. Grazie alla sua compressione "distruttiva", l'AC-3 ha la possibilità di eliminare fino all'80% del segnale originario che comunque non sarebbe percepito dall'uomo a causa di alcuni "difetti" uditivi, individuati dalla psicoacustica.
Il primo difetto riguarda la sensibilità dell' orecchio a determinate frequenze: la nostra percezione uditiva raggiunge il massimo della sensibilità intorno ai 1500 Hz, ma diminuisce progressivamente alle frequenze più basse e più alte di questo valore di riferimento. Possiamo dire che il nostro udito funziona come una sorta di "filtro passa-banda": in elettronica un filtro passa-banda è un dispositivo che lascia "passare" certe frequenze, ad esempio da 100 KHz a 200 KHz, ed elimina automaticamente i segnali a frequenze minori di 100 KHz e maggiori di 200 KHz; quindi noi eliminiamo, non volontariamente, tutta una gamma di suoni che utilizzano certe frequenze.
Il secondo difetto è stato chiamato mascheramento sonoro: nel caso di più suoni presenti contemporaneamente, si udiranno solo quelli a maggiore intensità e potenza, perdendo le informazioni dei suoni più deboli.
Sempre grazie all'AC-3 i dati digitali potranno essere ridistribuiti su tutti i canali in modo che sia possibile il trasferimento di informazioni da un canale che in quel momento non viene utilizzato ad un altro che ne avrà bisogno per riprodurre un suono molto complesso. Il codificatore AC-3 permette questa dislocazione dei dati, sottraendoli da uno e prestandoli ad un altro canale.
Questo tipo di compressione era tata precedentemente impiegata per il Minidisc e il DCC, ma in questi casi erano stati segnalati problemi nella qualità finale del suono, dovuti all'uso di un semplice sistema stereofonico a due canali.Con il Dolby Digital, invece, i canali a disposizione sono cinque e assicurano la tridimensionalità del suono; inoltre il canale del Sub-woofer integra l'effetto sonoro applicando il suo range di basse frequenze.

 

Dolby Digital Surround EX

Nel 1999 il Dolby Digital ha subito una sostanziale modifica con l'introduzione del nuovo processore denominato Dolby Digital Surround EX, che aggiunge al sistema un terzo canale surround (si tratta di un canale centrale-posteriore). Sono stati gli ingegneri del suono della Skywalker Sound, responsabili tra l'altro della THX Sound System (più avanti parleremo anche di ciò), a proporre alla Dolby alcuni importanti modifiche nella gestione audio per il film "Star wars: Episodio1-La minaccia fantasma", primo capitolo della saga di Guerre Stellari.
Questa ultima configurazione prevede l'installazione di un decoder chiamato SA 10 (Sound Adapter 10), supplementare e compatibile al Dolby Digital presente nelle sale.
Per mezzo di questa nuova tecnologia lo spettatore seduto magari all'estrema destra o all'estrema sinistra della sala non avvertirà più nessun sbilanciamento verso uno dei due canali surround a lui più prossimi. Indipendentemente dalla posizione in sala, si potrà quindi ascoltare il sonoro in maniera corretta e godere (se il regista del film che state vedendo ne ha fatto uso) dei fantastici effetti di "oltrepassamento", particolari effetti sonori i cui il suono passa dalla schermo sino in fondo alla sala senza scorrere sui lati!

 

DTS (Digital Theater System)

Nato nel 1993 dalla stretta collaborazione tra la Universal Pictures e la Amblin Entertainment, il DTS (Digital Theater System) è stato lanciato per la prima volta con il film "Jurassic Park" di Steven Spielberg.
Come il precedente Dolby Digital anche questo sistema digitale ha sei canali: destro, sinistro, centrale, surround destro, surround sinistro e il canale sub-woofer. Esiste, però, una differenza sostanziale che riguarda l'incisione della colonna sonora sulla pellicola: il DTS non incide tutta la traccia audio sulla pellicola, ma solo un segnale temporale di sincronizzazione, detto timecode, proprio accanto alla colonna analogica. La colonna vera e propria verrà registrata su alcuni CD-Rom, senza avere l'obbligo di comprimere eccessivamente il segnale, potendo così ricorrere ad una maggiore quantità di dati sul suono.
Ma come funziona questo sistema? Facile da spiegare. Sia il Compact Disc che il timecode inciso sulla pellicola ono muniti di un numero seriale per identificare la giusta colonna sonora; leggendo il timecode sulla pellicola automaticamente verrà avviata la riproduzione sonora del CD-Rom.
Può capitare che, a causa di tagli o giunte sulla pellicola oppure per motivi di ordine tecnico, non si abbia la perfetta sincronizzazione tra il Compact Disc contenente la colonna sonora e la pellicola e che quest'ultima possa subire salti. In queste situazioni interviene il sistema di controllo, permettendo il passaggio audio dal CD alla colonna analogica Dolby Stereo, fino al momento in cui non sia stato recuperato il sincronismo tra il CD e possa essere ripristinato al 100% il DTS.
Tutto questo si verifica senza che nessuno spettatore in sala possa accorgersene, dato che le operazioni descritte si esauriscono in poche frazioni di secondo.
Il numero si sale cinematografiche che hanno installato il sistema DTS è in aumento e ormai ha raggiunto quello in cui sono presenti sistemi Dolby Digital.

 

DTS-ES Extended Sound

L'Universal e la Amblin hanno voluto proporre, come ha fatto la Dolby, un'ulteriore versione del sistema chiamato DTS-ES, che utilizza il processore DTS-ES Extended Sorround e aggiunge un altro canale effetti localizzato, il Back Surround, da porre in fondo alla sala. Nel CD della colonna sonora è stato inserito un particolare segnale in grado di pilotare un impianto luci sincronizzato con il film. Infine, si sta già pensando all'inserimento di un settimo canale effetti per il soffitto, già coniato Top Surround.

 

SDDS (Sony Dynamic Digital Sound)

L'SDDS (Sony Dynamic Digital Sound) è un sistema di codifica audio digitale inventato dalla Sony e impostato su una tecnologia che ricorre sia alla compressione "distruttiva" ATRAC, sia a quella informatica.
Il primo film ad aver sperimentato l'SDDS è stato "Last Action Hero - L'ultimo grande eroe" (1993) di John McTiernan.
A differenza del Dolby Digital e del DTS, ora I Canali diventano 7.1 (il ".1" si riferisce, come già ribadito in precedenza, al diffusore LFE).
Così vengono aggiunti un canale centro-destro e uno centro-sinistro da porre tra quello centrale e i frontali laterali.
Le due tracce del suono sono registrate sulla pellicola in una zona davvero curiosa: tra le perforazioni e il bordo-pellicola! La traccia audio principale è stata incisa a sinistra,mentre quella di back-up a destra. Se si presentano problemi di vario genere (danneggiamenti, drop-outs) sulla traccia principale, i dati verranno elaborati dalla traccia di back-up.
L'SDDS si divide in una parte hardware, che comprende il lettore e il decoder e in una "software", che riguarda la colonna sonora SDDS.Il film verrà caricato sul lettore prima di scorrere sull'obbiettivo del proiettore a 35 mm. Poi, quando il film verrà proiettato, alcuni LED rossi illumineranno la colonna sonora SDDS e, tramite speciali circuiti integrati il lettore potrà leggere i dati e convertirli in informazioni digitali.
Il decoder, che è stato installato nelle rack delle apparecchiature audio, riceverà il segnale digitale e lo riconvertirà in analogico. Questo segnale sarà così trasmesso agli amplificatori per la diffusione tramite gli altoparlanti.
Attualmente in Italia le sale attrezzate per servirsi dell'SDDS sono molte e negli Stati Uniti la Sony, possedendo varie catene di cinema (i "Sony Theaters"), ha diffuso in maniera sempre più vasta il suo sistema.Inoltre l'impiego del SDDS si è ormai esteso a tutte le grandi case produttrici: Warner Bros., Buena Vista, Miramax Films

La figura qui sotto riporta la posizione sulla pellicola delle diverse tracce audio finora analizzate.