Эволюция "кинозвука"

Со времен "волшебного фонаря", экспериментов братьев Люмьер и эпохи "великого немого" отношение людей к кинематографу не меняется. Мы любим кино. Культовое и демократичное, ужасающее и лиричное, интересное и просто смешное кино – разное для разного зрителя. Здесь вечно кипят страсти, постоянно что-нибудь происходит. Ни в какой другой области культуры и искусства так часто не рождаются и не гаснут "звезды". Миллионы могут не знать первых людей государства, но прочно удерживают в памяти имена любимых актеров. Жаль, телевидение отучило нас регулярно посещать кинотеатр. Вспомните, какой ажиотаж создавался на премьерных и фестивальных показах, как взлетала цена "лишнего билетика"…

Наверное, психологи когда-нибудь разберутся и в феномене коллективного просмотра, когда зритель охотно сопереживает героям, легко включается в события, происходящие на экране, и, отбросив "взрослый" педантизм, готов по-детски верить сказке, как только в зале гаснет свет, а в наступившей тишине раздаются фанфары… Говорите, волшебная сила искусства? Да, конечно. Но есть и объективные причины, которые прочно связаны с обсуждаемым понятием. Захватывающее действие и эффект присутствия – вещи совершенно утилитарные. Они создаются в том числе с помощью технических средств. Широкий экран создает иллюзию пространства. Окружающий звук, заполняя кинозал, переносит зрителя в любую обстановку. Тишина ночи легко рушится грохотом вселенского масштаба, спокойный разговор взрывается отчаянной перестрелкой, а вслед за пронзительным гудком локомотива раздается нежный звон бокалов. Сменяются сцены, планы, но зритель всегда должен ясно слышать актерскую речь, наслаждаться талантливой музыкой…

Если искусствоведам и критикам, активно обсуждающим художественные тонкости кинотворений, всегда найдется работа (что придумал сценарист, какие идеи проводит режиссер, хорошо ли сработал оператор, как показалась актерская игра), то мы намерены коснуться довольно узкой темы, о которой говорят только в специализированной прессе. Какова роль звукового сопровождения в современном кино? Как саундтрек помогает создать эффект присутствия при просмотре картины, и что требуется для получения впечатлений, адекватных реальности?

Прежде чем погрузиться в специфику кинозвука, хотелось отделить художественный аспект кинокартины от технического и еще раз подчеркнуть важность работы звукорежиссера. Этим людям приходится кропотливо наполнять картину звуковой информацией: речь, музыка и тысячи мелких деталей, на которые зритель и внимания не обращает. Звякнула чайная ложка, скрипнула половица, на улице пошел дождь… Попытайтесь самостоятельно озвучить любительский фильм – и вы сразу поймете, что каждый звук требуется сочинить, сконструировать, синхронизировать.

Моно

Черно-белое "прыгающее" изображение и тапер на сцене маленького зала ушли в историю в двадцатые годы. "Великий немой" заговорил благодаря внедрению оптического метода записи звука на кинопленку. За десятилетие звуковое кино распространилось по всему миру. Относительно недорогое оборудование, отработанный способ тиражирования и стремление быстро получить прибыль от кинопроката решили дело в пользу оптической звуковой дорожки.

Узкая прозрачная полоска переменной ширины на 35-миллиметровой пленке видна рядом с перфорацией. Свет, проходя сквозь изменяющийся по площади прозрачный участок, попадает на чувствительный элемент и превращается в переменное напряжение. Электрический сигнал усиливается и поступает на громкоговоритель. Качеству полного звукового тракта тогда уделялось не так много внимания – главное, что звук был! Для преодоления проблем совместимости в конце тридцатых годов были стандартизованы требования к звуковому оборудованию кинотеатров. Сегодня эти характеристики частотного и динамического диапазонов специалисты называют “академическими” (Academy).

Стерео

В пятидесятые годы с появлением телевидения американские “киношники” предприняли попытку привлечь зрителя в кино суперзрелищностью. Для этого планировалось чуть ли не все новые фильмы снимать на широкую пленку (70 мм). Новое дорогостоящее оборудование – для съемки, новое – для проката. Роскошное широкоформатное изображение требовало и соответствующей звуковой поддержки. В этот период заново строятся кинозалы с огромными экранами, и конечно, изменилось акустическое оборудование. Звук стал другим, потому что его начали записывать не оптическим методом, а на магнитную ленту, которая полосками расположилась на широкой кинопленке с обеих сторон от перфорации. Запись в реальном времени на многодорожечном магнитофоне и системы воспроизведения Fantasound с магнитными головками типа “penthouse” дали возможность создавать 4- и даже 6-дорожечные фонограммы. Новый подход позволил разделить информационные каналы, снизить шумы, расширить частотный и динамические диапазоны. Однако тысячи кинотеатров по всему миру остались верны 35-мм пленке, продолжая прокат кинолент с “академическим” монозвуком на оптической дорожке. В семидесятые годы 70-мм пленка из-за дороговизны стала использоваться крайне редко даже в Америке и только в тех случаях, когда от картины ожидался максимальный кассовый успех. Таким образом, накануне восьмидесятых сложилась парадоксальная ситуация: у многих дома уже имелись высококлассные Hi-Fi-стереосистемы, а в кинотеатрах звук продолжал оставаться одноканальным...

Dolby Stereo

Ситуация положительно изменилась после внедрения в восьмидесятые годы относительно недорогого стереооборудования фирмы Dolby Laboratories. Идея была в том, чтобы, ориентируясь на массовость стандартных систем звуковоспроизведения в кинотеатрах, в будущем сделать возможным развитие качественных показателей аудиосистемы. В качестве одного из главных условий выдвигалось требование "совместимости вниз". На обычной 35-мм пленке удалось разместить не одну, а две оптические дорожки. Итак, новое оборудование давало двухканальный стереозвук. Но к фундаментальности стерео инженеры из Dolby предложили оригинальное решение: дополнить левый и правый каналы информацией в центре. Третий канал был “спрятан” (закодирован при записи) в двух дорожках. Этот звук называется Dolby Stereo, а для его воспроизведения “по полной программе” требуется декодирующее устройство, три усилителя и три громкоговорителя, которые размещаются с обеих сторон и посредине экрана. На широкоэкранных кинолентах привязка звука к изображению значительно улучшилась. Теперь зритель без труда отслеживал перемещения объектов в экранной плоскости (машина – вправо и звук – вправо); актерские диалоги в центре экрана стали разборчивее. Фактически с Dolby Stereo началась эпоха новой звукорежиссуры в кино.

Dolby Surround

Следующий шаг – система окружающего звучания Dolby Surround. Матричный кодер позволил нарастить информативность все той же пары стереосигналов на оптической дорожке. К левому, правому и центральному каналам прибавился дополнительный четвертый канал эффектов, громкоговорители которого размещаются вдоль боковых и тыловой стен кинозала.

   Увлечение звукорежиссеров различными аудиоэффектами и широкие возможности технологии звукозаписи с помощью оборудования Dolby требовало от громкоговорителей высокого качества, широкополосности по спектру и динамическим возможностям. Ряд проблем удалось снять, выделив самую низкочастотную область спектра сигналов для воспроизведения отдельным басовиком – сабвуфером. Аналоговая (оптическая) двухдорожечная запись в итоге превратилась в четыре канала с возможным выделением басовой части. При этом такую запись можно было воспроизводить и на старом оборудовании, и в стереорежиме, и в трехканальном Dolby Stereo, и в четырехканальном Dolby Surround. Таким образом, фильмы с саундтреками Surround Sound можно было “крутить” в самых разных кинотеатрах. Ясно, что аналоговая техника и матричное кодирование информации имеет свои ограничения. Это касается главным образом ограничений по частотному диапазону в тыловом канале (до 7000 Гц) и относительно невысокого разделения каналов (на уровне минус 20–40 дБ). Заметим, что при нежелательном проникновении информации из канала в канал общая звуковая картина размывается, перемещение объектов локализуется слабее, и в итоге нарушается связь звукового действия с видеорядом. Ценность окружающего звука Dolby Surround заключена не только и не столько в банальных раскатах грома за спиной зрителя. Наличие четырех каналов дало возможность с высоким приближением к реальности имитировать перемещение объектов в пространстве кинозала. Звук с поразительной легкостью покидает экран, когда по воле авторов, например, истребитель мчится прямо на зрителей... Сегодня аналоговый формат Dolby Surround, получивший широчайшее распространение, является настоящей классикой кинозвука.

THX

Голливудские кинорежиссеры быстро освоили формат Dolby Surround, но уже спустя короткое время стали искать возможность повысить эффективность звукового сопровождения. Например, Джордж Лукас, снявший "Звездные войны", ужаснулся, когда понял, что тысячи кинотеатров совершенно не готовы к адекватному воспроизведению звуковой дорожки к его фильму. Поэтому он дал задание техническому директору компании (и талантливому инженеру!) Томлинсону Хольману разработать дополнительные требования к акустическому оборудованию кинотеатров. Цель этой работы – глобально изменить кинопрокат в отношении качества воспроизведения звука. Основные характеристики акустического оборудования (в том числе в зависимости от количества мест и объема кинозала) в окончательной редакции были оформлены как лицензионные требования "THX". Предполагалось по всему миру развернуть компанию по THX-сертификации аппаратуры и залов как своеобразное дополнение к стандартам многоканального звука Dolby. Логотип "THX" присваивался только тем кинотеатрам, где эти требования выполнялись путем внедрения самой высококачественной аппаратуры. Заметим, что аналогичный процесс распространился впоследствии и на домашний театр – Home THX. Электроника должна обеспечивать воспроизведение расширенного частотного и динамического диапазонов. С помощью колонок со специальной конфигурацией излучателей достигается широкая диаграмма направленности в горизонтальной плоскости, для того чтобы большая часть зрителей получала полноценную информацию о перемещении объектов в поперечном направлении. Для повышения комфортности звучания авторы предложили использовать ре-эквализацию сигнала (смягчение высоких частот), более точную обработку сигнала в голосовом диапазоне, ввели дополнительное управление басовой составляющей. Кроме того, в схему матричного декодирования тылового канала был введен адаптивный декоррелятор. Это устройство превращает тыловой моносигнал Dolby Surround в псевдостереофонический, что, в свою очередь, позволило детализировать локализацию виртуальных источников звука в пространстве кинозала. Таким образом, THX, не являясь по сути отдельным форматом многоканального звука, превратил роскошные кинотеатры в "передовые очаги звуковой культуры", а Dolby Surround обрел черты своеобразной эксклюзивности.

В начале девяностых годов образцовым музыкальным носителем стал компакт-диск с цифровой записью. Аудиолюбители естественным образом стали претендовать на адекватный рост качества звукового сопровождения и в кинотеатрах. Новые форматы не заставили себя ждать: усилиями той же Dollby Laboratories в 1992 году была разработана система цифрового кодирования при записи шестиканального звука Dolby Digital (AC-3).

На стандартной 35-мм кинопленке, наряду с оптической аналоговой записью двух дорожек, нашлось место (в промежутках между отверстиями перфорации) и для цифровой оптической записи. Закодированный в единый цифровой поток шестиканальный звук при воспроизведении декодируется (восстанавливается), усиливается и подается на шесть громкоговорителей. Переход на цифровую запись раздельных каналов (левый/правый фронтальные, центральный, левый/правый тыловые каналы плюс канал низкочастотных эффектов LFE (Low Frequency Effect) предоставил возможность звукорежиссерам еще точнее, чем в Dolby Surround, позиционировать источники звука в пространстве за счет дискретной техники. Информация каналов разделяется между собой по уровню минус 50–60 дБ. Эта мультиканальная конфигурация, с легкой руки Т.Хольмана, стала обозначаться как "5.1". Приблизительно в это же время параллельно проводились разработки и других форматов. В Европе планировалось продвигать MPEG-2 Multichannel (6–8 каналов) для трансляции по эфиру. Тогда же относительно небольшая американская компания предложила свой вариант альтернативы Dolby Digital – Digital Theater System (DTS Digital Surround). Однако гибкий по количеству каналов (2–12) и "бит-рейтингу" формат DTS не хотели замечать европейские производители...

Почему в "цифре" появились варианты? Дело в том, что превращение огромного массива аудиоданных в сплошной цифровой поток предполагает использование экономных способов передачи и хранения информации. Иначе говоря, требуется сжатие при кодировании и восстановление информации при декодировании. Эта процедура совершенно незаметна для зрителя, поскольку человек обладает рядом особенностей слухового восприятия. Как незаметно сжать информацию? Разработчики имеют в арсенале множество вариантов, и периодически изобретают новые алгоритмы (AC-3, ATRAC, MP3…) Например, в основу формата Dolby Digital вошла третья по счету система кодирования фирмы Dolby Laboratories – AC-3 (базовая скорость цифрового потока составляет 384 кбит в секунду; напомним, скорость потока в PCM для компакт-диска составляет больше 1400 кбит в секунду). С аудиофильской точки зрения цифровые мультиканальные форматы в тонкостях уступают звучанию компакт-диска. В MPEG-2, и в особенности – DTS, скорость потока может быть переменной (как правило, в DTS используется меньший коэффициент сжатия информации). Но в массовом кино, безусловно, важны вопросы стандартизации и "совместимость вниз" (Down Mix). В итоге кинокомпании признали формат Dolby Digital основным, поскольку с ним было меньше проблем при ремастеринге и прокате старых кинолент.

Dolby Digital&DTS Surround EX

В последнее время многоканальный звук обогатился рождением 6.1 и 7.1-реализаций. Голливудские кинодеятели накануне за последний год сделали очередной шаг по пути экстенсивного развития. В центре внимания вновь оказались тыловые эффекты. Оставив в покое главные информационные каналы (левый/правый фронт, центр и левый/правый тыл), было решено особо выделить центральный тыловой канал (Rear Center или Back Surround), который сглаживает скачки звука при перемещении виртуальных источников.

Для этого стали использовать синтез цифровой и аналоговой технологии (Matrix). При записи звуковой дорожки фильма в левый и правый тыловые каналы (точнее – боковые Rear Left/Right) подмешивается дополнительная информация, которая при воспроизведении извлекается с помощью матричного декодера, как в Dolby Surround. На сегодня уже выпущено с десяток фильмов с 6.1-звуком в формате Dolby Digital Surround EX. Например: Toy Story 2, Mission to Mars (кинокомпания Buena Vista), The Haunting, Gladiator Chiken Run (DreamWorks), James Bond: The World Is Not Enough (MGM/United Artists), The Fight Club, Star Wars: Episode One (Twentieth Century Fox), The Bone Collector (Universal)...

Естественно, не остался в стороне от многоканального прогресса и голливудский Lucasfilm со своими идеями THX-сертификации. Нетрудно понять, что потребовалась лишь легкая модификация оборудования кинотеатров для того, чтобы новенький "6.1" превратился в расширенный 7.1-звук! Как уже упоминалось, адаптивный THX-декоррелятор, работающий на "распаривание" тыловиков в аналоговом формате Dolby Surround, пригодился в новой цифровой версии. После цифрового декодирования основных каналов (5.1) и матричного выделения седьмого моносигнала в действие вступает декоррелятор. Так один Rear Center превращается в пару Back Rear Left/Right. Итак, сегодня в моде восьмиканальный 7.1-звук, который называется еще мудреней, чем раньше: Dolby Digital THX Surround EX (или соответственно – DTS THX Surround EX). Однако, думается, 7.1 – еще не предел…

Рекламодателям | Контакты | Рассылка