Ambisonic UHJ formátum - Ambisonic UHJ format

Az Ambisonic UHJ formátum az Ambisonic surround hangrendszer fejlesztése, amelyet úgy terveztek, hogy kompatibilis legyen a mono és a sztereó adathordozókkal. Ez egy olyan rendszerek hierarchiája, amelyben a rögzített hangmezőt olyan pontossággal reprodukálják, amely az elérhető csatornáktól függően változik. Bár az UHJ legfeljebb négy csatorna használatát engedélyezi (teljes gömb magasságú surround-tal), csak a kétcsatornás változat van jelenleg használatban (mivel kompatibilis a jelenleg elérhető kétcsatornás médiával). Az ambisonicsokban az UHJ "C-formátum" néven is ismert.

Az UHJ hierarchia

Az Ambisonic B-Format a stúdióban használatos standard formátum. Bár lehetséges a B-formátumú felvételek terjesztése dekódolás és végfelhasználók általi meghallgatás céljából, ez csak a szoftver alapú lejátszók megjelenésével kezd elterjedni. Hagyományosan az ambisonikus felvételeket 2-csatornás lemezek, CD-k stb. Formájában terjesztették az UHJ kódoló hierarchia 2 csatornás változatának felhasználásával, amelyet a B-formátumtól eltérően sztereó kompatibilitásra terveztek .

UHJ fejlesztette ki a Ambisonic csapat, amely magában foglalja munkát végzett a BBC (saját kvadrafónikus rendszer, Mátrix H ) és Duane H. Cooper (a Nippon Columbia UD-4 / UMX kvadrafónikus rendszer) és a többi, és építve az akkor érvényes Ambisonics verzió, System 45J. A kezdőbetűk a rendszerbe beépített néhány forrást jeleznek: U a Universal-ból (UD-4); H a H mátrixból; és J a 45J rendszerből.

Az elméleti út a B-formátumtól a különféle sztereó / mono-kompatibilis UHJ változatokig. Valójában sok keverési alkalmazás egyenesen a multitrackről a kétcsatornás UHJ-ra ment át a digitális audio munkaállomások megjelenése és a jelenlegi Ambisonic keverési fejlesztések előtt.

Az UHJ egy egyedülálló hierarchikus rendszer az irányított hanginformációk kódolásához és dekódolásához az Ambisonics technológián belül. A rendelkezésre álló csatornák számától függően a rendszer több vagy kevesebb információt képes továbbítani - de az UHJ mindenkor teljesen sztereo- és mono-kompatibilis. Legfeljebb négy csatorna (L, R, T, Q) használható.

A legalapvetőbb formájában a 2 csatornás (L, R) UHJ, vízszintes (vagy "sík") surround információt normál sztereo jelcsatornák - CD, FM vagy digitális rádió stb. - továbbíthatják, amelyeket vissza lehet állítani egy UHJ dekóder a hallgatás végén. A két csatorna összegzése rendkívül kompatibilis mono jelet eredményez, amely valójában a kétcsatornás változat pontosabb ábrázolása, mint egy hagyományos "panpotted mono" forrás összegzése. Ha rendelkezésre áll egy harmadik csatorna (T), akkor ez felhasználható a síkbeli térhatás jobb lokalizációs pontosságának biztosításához, ha 3 csatornás UHJ dekóderrel dekódoljuk. A harmadik csatornának nem kell teljes audio sávszélességgel rendelkeznie ebből a célból, ami az úgynevezett "2½-csatornás" rendszerek lehetőségéhez vezet, ahol a harmadik csatorna sávszélessége korlátozott 5 kHz-re. A harmadik csatorna FM rádión keresztül sugározható, például fázis-kvadrát moduláció segítségével. Ezt a konfigurációt az Egyesült Királyság Független Műsorszolgáltató Hatósága (IBA) tesztelte a térbeli felvételek sugárzásának módszereként. A 2½ vagy 3 csatornás UHJ ugyanolyan pontosságot nyújt, mint a 3 csatornás (WXY) B-formátum. A negyedik csatorna (Q) hozzáadása az UHJ rendszerhez lehetővé teszi a teljes térhatású, magasságú, Perifónia néven történő kódolást a 4 csatornás B-formátummal megegyező pontossággal.

Bár van néhány kompromisszum a lokalizáció pontosságát illetően a kétcsatornás UHJ rendszerben, a kétcsatornás UHJ a formátum, amelyet általában az ambisonikus felvételek terjesztésére használnak. A kétcsatornás UHJ felvételek minden normál sztereó csatornán továbbíthatók, és a normál 2 csatornás adathordozók bármelyike ​​változtatás nélkül használható.

Sztereó kompatibilis abban a tekintetben, hogy dekódolás nélkül a hallgató sztereó képet érzékel, de lényegesen szélesebb, mint a hagyományos sztereó (lásd: Szuper sztereó ). A bal és a jobb csatorna is összefoglalható a mono-kompatibilitás nagyon magas fokára. UHJ dekóderrel visszajátszva kiderül a surround képesség.

* Ezeket az elnevezéseket ma ritkán használják

Dekódolás UHJ

Az UHJ dekóder alapvető szerkezeti felépítése.

Elsősorban a kétcsatornás formátumhoz tartozó UHJ dekóder volt az eredeti komponens, amely szükséges az ambisonikusok fogyasztói tapasztalataihoz. Amikor a rendszert először népszerűsítették, a nyomás kétirányú volt: egyrészt a lemezcégek ösztönzése a rendszer jóváhagyására és lemezek kiadására (ez utólag nem volt tanácsos: a lemezcégeket négyes rendszerek égették el, és nem kedvében bármit támogatni; és mindenesetre a meggyőzni kívánt mérnökök mérnökök, producerek és nagy művészek voltak, akik tetszés szerint használhatták az Ambisonic keverőberendezéseket az üléseken, ugyanúgy, mint nekik szabad kezükben lenni a külső stúdió egyéb felszerelésének használatában. ), másrészt arra ösztönözve a hardvergyártókat, hogy jelentkezzenek be az Ambisonic licencbe, és vonják be a dekódereket a berendezésükbe.

Az UHJ dekóder belsejében a jeleket egy fázis amplitúdó mátrixban dolgozzák fel, hogy helyreállítsák a B-formátumra emlékeztető jelkészletet. A legtöbb esetben a jel valóban lehet B-formátum, de abban az esetben a 2-csatornás UHJ nincs elegendő információ áll rendelkezésre ahhoz, hogy rekonstruálni egy igazi B-formátumú jelet, csak valami, hogy úgy viselkedik, hasonló módon.

Az információt ezután egy polcszűrőn keresztül továbbítják a hangsugárzókat továbbító amplitúdó mátrixhoz, amelyek kisebb hallgatási környezetekben javítják a dekóder pontosságát és teljesítményét (nagyobb léptékű alkalmazásokban elhagyhatók). Az ambisonicsokat úgy alakították ki, hogy megfeleljenek a tényleges nappali helyiségeknek és a gyakorlati hangszórók helyzetének: a legtöbb nappali téglalap alakú, és ennek eredményeként az alaprendszert úgy alakították ki, hogy négy hangszórót dekódoljon egy téglalapban, az oldalak 1: 2 (szélesség kétszerese a hossznak) és 2 között legyenek. : 1 (a szélesség kétszerese) hosszúságú, így megfelel a nappali szobák többségének. Az elrendezésvezérlés általában a dekóder konfigurálását teszi lehetővé a hangszóró pozícióihoz - ez az Ambisonic visszajátszás egyik fontos szempontja, ahol különbözik a többi surround rendszertől: a dekóder kifejezetten a hangszórótömb méretéhez és elrendezéséhez van konfigurálva. Az elrendezés vezérlője lehet forgatógomb, kétirányú (1: 2,2: 1) vagy háromutas (1: 2,1: 1,2: 1) kapcsoló.

A vízszintes térdekódoláshoz minimum négy hangszóró szükséges, és bár ez tipikus fogyasztói környezetben alkalmas, a nagyobb helyekre több hangszóró szükséges, hogy teljes térhatású legyen.

Szuper sztereó

A kétcsatornás UHJ használatának hátránya, hogy a térhatás eléréséhez a hallgatónak Ambisonic UHJ dekóderre van szüksége. Ezek hagyományosan nem voltak széles körben elérhetőek, de a modern PC-berendezések pluginjaivá váltak. A kétcsatornás UHJ jel hallgatói dekóder nélkül azonban "szuper sztereó" hatást észlelnek .

A kódolási sémában rejlő csatornák közötti fáziskapcsolatok miatt a hallgató gyakran jelentősen szélesebb sztereó hangzást tapasztal, mint a hangszórók.

Ugyanakkor a hazai UHJ dekóderek egyik jellemzője a szuper sztereó funkció beépítése volt . Ez lehetővé teszi, hogy a hagyományos sztereó jeleket a halló köré "tekerjék", a dekóder bizonyos képességeinek felhasználásával. Olyan vezérlés biztosított, amely lehetővé teszi a szélesség változtatását a mono-szerű és a teljes surround között. Ez hasznos képességet biztosít a hallgató számára, hogy többet hozzon ki a meglévő sztereó gyűjteményből.

Mindkét funkciót értékesítési pontként használták az ambisonikusok korai napjaiban, különös tekintettel az ambisonikus keverésre. Segítettek leküzdeni egy "csirke és tojás" helyzetet, amikor a lemezgyártók nem szívesen adták ki az Ambisonic felvételeket, mert kevés dekóder volt a piacon, míg a hi-fi gyártók nem voltak hajlandók engedélyezni és beépíteni az Ambisonic UHJ dekódereket a berendezésükbe, mert nem voltak ilyenek. nagyon sok mainstream kiadott tartalom. Egyrészt megérte egy dekóder, mert többet hozhat ki a meglévő (sztereó) lemezgyűjteményéből; míg a másikon érdemes volt UHJ-felvételeket készíteni, mert még dekóder nélküli emberek is érezhető előnyökhöz juthattak.

Dekódolatlan UHJ

Egy olyan világban, ahol a hallgatók többségének nincsenek ambisonikus dekóderei, a 2 csatornás UHJ-kódolású anyagok legtöbbje dekódolatlanul fog hallgatni.

Egyes mérnökök a dekódolatlan 2 csatornás UHJ észlelt további tágasságát, szélességét és stabilitását részesítették előnyben a hagyományos panpotted sztereó keverési technikák helyett. A néhai John Timperley például sokat használta az UHJ Transcoder-t (az ambisonikus keverés egyszerű módszere ), és számos UHJ-felvételsorozatot készített, annak ellenére, hogy teljesen tisztában volt vele, hogy csak kevesen hallják őket dekódolni, és szándékosan kevert anyagot a legjobb érdekében dekódolatlan eredmény. Sajnos ezeket a felvételeket még nem dokumentálták teljes körűen.

Hasonlóképpen, a Tina Turner, a Break Every Rule albumon a háttérénekek valójában UHJ kódolásúak - és ebben az esetben nincs értelme a hallgatónak dekódolni a számokat, mert a keverék többi része normál panpott sztereóban van, és nem tartalmaz semmilyen surround információ - az éneket kizárólag a tágas hatás érdekében kódolták dekódolás nélkül .

Dekódolatlan, kétcsatornás UHJ anyag hallgatásakor a hátsó információt az elülső színpad fölé hajtják le 3dB-vel lefelé, így a hangszínpad megtart bizonyos fokú „távolságot” elöl és hátul. Például egy, a hallgatók köré pásztázott hang, ha dekódolatlanul meghallgatjuk, távolabbinak tűnik, amikor áthalad a „hátul”; ezenkívül a hátsó lokalizációval járó csatornák közötti fázisviszonyok megkísérlik a hangot a hallgató mögött megjelenni egyfajta „hangdekódolás” eredményeként. Bár ez általában hatékony az ambisonikusan kevert tartalom esetében, a hangmező mikrofon (SFM) rendszerrel felvett anyagok esetében a hangulat, például egy koncertteremben, kellően magas lehet, ha nem kódolják tegye a felvételt visszhangzóvá, ahol ez nem így van, amikor az UHJ-t térhangzásra dekódolják. Ezt a múltban néhány SFM-felvétel kritikájaként emlegették néhány lemez-áttekintő: a problémát enyhíteni lehet a mikrofon tömbjének gondos elhelyezésével (pl. A zenészekhez közelebb eső pozíció).

UHJ gyártási technikák

Az (általában 2 csatornás) UHJ-felvételek létrehozása egyszerű kérdés, hogy a B-formátumú jeleket továbbítsák egy UHJ-kódolón keresztül, és rögzítsék az eredményt. Ezek származhatnak hangmező mikrofonfelvételekből vagy keverésből. Ezenkívül a keverékek közvetlenül létrehozhatók az UHJ-ban egy UHJ Transcoder használatával, amelyet például az 1980-as években az Audio & Design Recordings ajánlott, más Ambisonic keverő hardverekkel együtt (lásd: Ambisonic keverés: Legacy hardver ). Az átkódoló mind a B-formátumot kétcsatornás UHJ-ba kódolta, és emellett lehetővé tette egy sztereó elülső és egy sztereó hátsó fokozat (mindkettő állítható szélességű) átkódolását közvetlenül a kétcsatornás UHJ-ba, míg más egységek megkönnyítették a B- formátumot Formátumkeverékek, amelyek az UHJ-ba kódolhatók a Transcoderrel.

Jelentős számú kétcsatornás kiadás készült ezzel a berendezéssel, köztük több album is a KPM produkciós zenei könyvtár kiadójánál, és olyan kereskedelmi kiadások, mint Steve Hackett Till We Are Faces , The Alan Parsons Project Stereotomy , Paul McCartney Liverpool Oratorio , Frank Perry's A Zodiac , a Collins Classics kiadó albumsorozata és mások, amelyek többsége CD-n érhető el.

Ezenkívül az UHJ kiadványainak hatalmas gyűjteményét, eredetileg vinylen, majd később CD-n, amelyet a mai napig egészítenek ki, a független brit Nimbus Records klasszikus lemezcég hozta létre . Nimbus az egyik legkorábbi ambison engedélyes volt.

További információkért lásd a Külső linkek Ambisonic Discography című cikkét .

A 4 sávos mastering berendezések rendelkezésre állásának hiánya azt a tendenciát eredményezte (amelyet az érintettek egy része már megbánott), hogy közvetlenül a kétcsatornás UHJ-hoz keveredtek, ahelyett, hogy B-formátumot rögzítettek volna, majd kiadás céljából átalakították UHJ-re. Az a tény, hogy a 2-csatornás UHJ-hez közvetlenül keverhetett mással, csak a kódolóval, még csábítóbbá tette ezt. Ennek eredményeként hiányoznak a régi, ambisonikusan kevert B-formátumú felvételek, amelyeket ma fejlettebb formátumokban (például G-Format ) lehetne kiadni . Az eredeti, kétcsatornás UHJ-felvételek G-formátumban történő újrakészítése - és egyes esetekben kiadása - azonban meglepően hatékonynak bizonyult, és legalább olyan jó eredményeket hozott, mint az eredeti stúdió lejátszások, elsősorban az áram jelentősen jobb minőségének köszönhetően dekódoló rendszerek (például fájl alapú szoftveres dekóderek) a felvételek készítésekor rendelkezésre álló rendszerekhez képest.

UHJ kódoló és dekódoló egyenletek

Kódolás

S = 0.9396926*W + 0.1855740*X
D = j(-0.3420201*W + 0.5098604*X) + 0.6554516*Y

Left = (S + D)/2.0
Right = (S - D)/2.0
T = j(-0.1432*W + 0.6512*X) - 0.7071*Y
Q = 0.9772*Z

where j is a +90° phase shift

Dekódolás

Négycsatornás UHJ esetén:

S = (Left + Right)/2.0
D = (Left - Right)/2.0

W = 0.982*S + j*0.197(0.828*D + 0.768*T)
X = 0.419*S - j(0.828*D + 0.768*T)
Y = 0.796*D - 0.676*T + j*0.187*S
Z = 1.023*Q

where j is a +90° phase shift

Háromcsatornás UHJ esetén:

S = (Left + Right)/2.0
D = (Left - Right)/2.0

W = 0.982*S + j*0.197(0.828*D + 0.768*T)
X = 0.419*S - j(0.828*D + 0.768*T)
Y = 0.796*D - 0.676*T + j*0.187*S

where j is a +90° phase shift

Kétcsatornás UHJ esetén:

S = (Left + Right)/2.0
D = (Left - Right)/2.0

W' = 0.982*S + j*0.164*D
X' = 0.419*S - j*0.828*D
Y' = 0.763*D + j*0.385*S

where j is a +90° phase shift

Ne feledje, hogy a kétcsatornás UHJ megköveteli, hogy a lejátszó más polcszűrőket használjon, mint a három- és négycsatornás UHJ (és a B-formátum) esetében; W ', X' és Y 'jelzik, hogy a dekódolás eredménye nem ugyanaz, mint az eredeti B-formátum (Gerzon ezt E-formátumnak nevezi).

Megjegyzések

Lásd még

• Ambisonikusok
• Sztereofon hang
• Nimbus Records

Hivatkozások

Külső linkek

• Ambisonic.net webhely
• Ambisonic Surround Sound GYIK
• Ambisonic UHJ Discography , az UHJ lemezkiadások, adások és egyéb Ambisonic tartalmak listája
• Ambisonics-források a Parmai Egyetemen
• B2X beépülő modulok B2Stereo / UHJ, szoftveres UHJ kódoló, VST és Audio Unit formátumban, Mac OS X-hez
• Ambisonic Publications , a közzétett referenciák és kommentárok kiterjedt listája
• Ambison erőforrások a York-i Egyetemen