Zanurz się w dźwięku

System Dolby Atmos zadebiutował na początku drugiej dekady XX w., jednak początkowo wykorzystywany był jedynie w profesjonalnych salach kinowych. Został jednak dobrze przyjęty przez specjalistów z branży audio-wideo i obecnie obsługiwany jest przez wiele rozmaitych urządzeń – od soundbarów po zaawansowane amplitunery i systemy surround.

System Dolby Atmos dostarcza wyjątkowych wrażeń dźwiękowych i wzbogaca przestrzeń odtwarzanego sygnału audio o dodatkowy wymiar. W profesjonalnych instalacjach systemu Dolby Atmos można wykorzystać nawet do 400 głośników przyporządkowanych do poszczególnych kanałów. W rozwiązaniach konsumenckich konfiguracja jest znacznie prostsza. W klasycznej wersji systemu kina domowego może to być 8 lub 10 głośników (z subwooferem włącznie) podłączonych do kompatybilnego amplitunera. Jednak taka konfiguracja wystarczy, by słuchacz mógł poczuć się niemal jak w centrum filmowej akcji, a przede wszystkim to właśnie z myślą o zapewnieniu wyjątkowych wrażeń podczas oglądania filmów powstał Dolby Atmos. W dużym uproszczeniu, ścieżki dźwiękowe powstają przez dodanie do tradycyjnej ścieżki wielokanałowej 5.1 trzeciego wymiaru – wysokości dźwięku (w sensie przestrzennym). W rezultacie otrzymujemy realistyczny, wielokanałowy dźwięk filmowy.

Samsung HW-Q90R

Technika obiektowa

System Atmos wykorzystuje technikę obiektową, która pozwala z wielką precyzją umiejscawiać efekty dźwiękowe w przestrzeni sali kinowej i nadawać im jeszcze więcej realizmu. Nowy system dźwięku przestrzennego stwarza więc zupełnie nowe możliwości dla twórców ścieżki dźwiękowej do filmu, a jednocześnie gwarantuje niezapomniane wrażenia osobom znajdującym się na widowni.

Dolby Atmos, przynajmniej w teorii, pozwala na przesyłanie nieograniczonej liczby ścieżek, których zawartość jest dynamicznie przekazywana do odpowiednich głośników zainstalowanych w pomieszczeniu. Pierwsza generacja kinowej wersji tego systemu pozwala na obsługę do 128 niezależnych ścieżek dźwiękowych i aż do 64 głośników. Dzięki ich odpowiedniemu rozmieszczeniu na suficie, ścianach i za ekranem widz, oglądając film, może wręcz odczuć, że jest nie tylko obserwatorem zdarzeń, ale ich uczestnikiem, znajdującym się w samym centrum filmowej akcji.

Popularność nowego standardu jest widoczna zwłaszcza za oceanem. Został on przyjęty przez główne studia filmowe z Hollywood, które przy współpracy z Dolby Laboratories opracowują wersje filmów z dźwiękiem Dolby Atmos. To właśnie system z klasycznego kina z dużym ekranem i rozbudowanym nagłośnieniem stał się punktem odniesienia dla systemów kina domowego z Dolby Atmos pod względem wrażeń dźwiękowych i wizualnych, jakie odbiera użytkownik. Coraz więcej profesjonalnych sal kinowych z dźwiękiem w Dolby Atmos pojawia się także w Polsce. W artykule skupiamy się jednak na wykorzystaniu tego systemu w warunkach domowych.

Anthem AVM 60

Podział na warstwy

System Dolby Atmos wykorzystuje dwie warstwy zapisu dźwięku. Pierwsza to warstwa tradycyjna, jak w klasycznym układzie kina domowego, np. 5.1. Drugą warstwą są właśnie dźwięki charakterystyczne dla systemu Dolby Atmos. Warstwa ta uwzględnia lokalizację i sposób przemieszczania się poszczególnych źródeł sygnału audio w trójwymiarowej przestrzeni zależnie od akcji widocznej na ekranie. Podczas odtwarzania sygnału audio system Atmos łączy wszystkie ścieżki (z obydwu warstw) w czasie rzeczywistym, tworząc wrażenie, że każdy dźwięk pochodzi z miejsca, które zostało wyznaczone wcześniej na etapie realizacji dźwięku. Wszystko odbywa się w sposób dostosowany do konkretnej konfiguracji i liczby głośników w danej sali kinowej. System Dolby Atmos doskonale sprawdzi się podczas odtwarzania odgłosów np. przelatującego nad głową helikoptera czy padającego deszczu, a więc wszędzie tam, gdzie różnorodne dźwięki przemieszczają się w przestrzeni i dochodzą głównie z góry.

Denon AVR-X3600H

Konfiguracje głośników w Atmosie

Z uwagi na dodatkową warstwę kolumn głośnikowych w systemie Dolby Atmos stosuje się nieco inne oznaczenie niż w klasycznym systemie kina domowego. Do standardowego oznaczenia, np. 5.1 czy 7.1 dodaje się kolejną cyfrę po kropce, która oznacza liczbę głośników wykorzystywanych do przetwarzania dźwięku dla systemu Atmos, np. 7.1.2. Taka konfiguracja oznacza system 7.1 (z subwooferem, kolumną centralną, dwiema frontowymi i czterema kolumnami surround – dwiema lewymi i dwiema prawymi) wzbogacony o dwie kolumny przetwarzające sygnał systemu Dolby Atmos.

Amplituner obsługujący system Atmos musi być przynajmniej 7.1-kanałowy, nie wspominając już o tym, że musi mieć zaimplementowane odpowiednie dekodery dźwięku przestrzennego, które umożliwią korzystanie z dobrodziejstw nowego systemu. Wówczas oprócz obsługi zestawu surround 5.1 dodatkowe kanały można wykorzystać do zasilenia kolumn przyporządkowanych do Dolby Atmos (montowanych pod sufitem lub wykorzystujących specjalną konstrukcję, przystosowaną do systemu Atmos).

W wypadku modeli 9.1-kanałowych można zbudować jeszcze bardziej złożone konfiguracje głośników, wykorzystujące nie dwa, ale nawet cztery kanały na potrzeby systemu Atmos. Oprócz wspomnianej już konfiguracji 7.1.2 z wykorzystaniem modelu 9.1-kanałowego można skonstruować systemy, które określamy jako 5.1.2 i 5.1.4. W wypadku modeli 11.1-kanałowych dostępna jest jeszcze większa swoboda konfi- guracyjna. Można wówczas zbudować system 5.1.2, 5.1.4, 7.1.2, 7.1.4 lub 9.1.2. Jeżeli nie użyjemy wszystkich kanałów wzmacniacza czy amplitunera (np. tworząc system 5.1.2 przy pomocy modelu 11.1-kanałowego), nic straconego – wolne kanały można wykorzystać do nagłośnienia dodatkowej strefy (innego pomieszczenia) klasycznym systemem stereofonicznym.

Sharp HT-SBW800

Jakie urządzenia z Dolby Atmos?

Do odtwarzania materiałów z dźwiękiem Dolby Atmos potrzebujemy amplitunera wielokanałowego lub przedwzmacniacza obsługującego ów standard oraz odpowiednich kolumn głośnikowych i np. urządzenia odtwarzającego płyty Blu-ray, na których zawarta jest ścieżka dźwiękowa Dolby Atmos. System ten trudno jest bowiem wytworzyć sztucznie, jak np. w wypadku konwersji nagrań stereo na wielokanałowe z wykorzystaniem funkcji i systemów cyfrowego przetwarzania dźwięku dostępnych w niektórych amplitunerach.

Arcam AVR550

Specjalne kolumny głośnikowe

Oprócz przedwzmacniaczy i amplitunerów dostępne są również specjalne konstrukcje kolumn głośnikowych przystosowanych do przetwarzania dźwięku w systemie Dolby Atmos. Mają one dodatkowy moduł głośnikowy z przetwornikami elektroakustycznymi skierowanymi ku górze. Dzięki temu generują one sygnał audio, który trafia do słuchacza dopiero po odbiciu od sufitu, co zwiększa przestrzenność odtwarzanego dźwięku.

Głośniki opracowane specjalnie na potrzeby systemu Dolby Atmos mogą też znajdować się w pobliżu kolumn frontowych – nad nimi, np. ustawione na meblach. Niektóre konstrukcje można również zawiesić na ścianie nad kolumnami frontowymi. Zastosowanie tego typu rozwiązań pozwala uniknąć montażu kolumn pod sufitem. Przykładem konstrukcji, które można wykorzystać w systemie Dolby Atmos, są kolumny podłogowe BP-8060ST, do których można domontować dodatkowe głośniki modułowe A60. Wystarczy zdjąć nakładkę maskującą, która znajduje się w górnej części obudowy modelu BP-8060ST, a zamiast niej zamontować model A60. Ma on osobne terminale głośnikowe, a więc podłącza się go do oddzielnych końcówek mocy we wzmacniaczu lub amplitunerze wielokanałowym obsługującym system Dolby Atmos. Głośnik A60 przetwarza odrębny sygnał audio, którego zadaniem jest zwiększenie przestrzenności odtwarzanego wielokanałowo dźwięku z wykorzystaniem odbić sygnału audio od sufitu. Rozwiązanie to wyznacza zupełnie nowy standard konstrukcji kolumn głośnikowych do systemów kina domowego.

W systemie Dolby Atmos możemy zastosować również kolumny montowane pod sufitem lub np. w podwieszanym suficie (oczywiście odpowiednio usytuowane względem miejsca odsłuchu), jednak wymaga to znacznie więcej pracy podczas instalacji i z pewnością nie każdy zdecyduje się na sufitowy montaż kolumn głośnikowych w klasycznym domowym salonie.

Fot. Dolby Laboratories

Soundbary z Dolby Atmos

Soundbary odtwarzają często dźwięk stereofoniczny, ale mogą również umożliwiać odtwarzanie audio w zaawansowanych systemach dźwięku, takich właśnie jak Dolby Atmos. Często wykorzystują również rozmaite rozwiązania techniczne i tryby przetwarzania zwiększające przestrzenność odtwarzanego dźwięku. Wszystko po to, żeby użytkownik czy też słuchacz mógł poczuć się niemal jak w centrum wydarzeń, w centrum filmowej akcji.

Soundbary kompatybilne z Dolby Atmos do odtwarzania dźwięku w tym systemie surround wykorzystują nie tylko odpowiednie dekodowanie sygnału audio, ale też specyficzne rozstawienie przetworników w listwie soundbarowej. Nie ma tutaj jednak dodatkowych głośników instalowanych w suficie. Ich funkcję pełnią głośniki listwy soundbarowej skierowane ku górze i wytwarzające dźwięk, który ma trafiać do słuchacza dopiero po odbiciu od sufitu.

Fot. Sharp

Fot. Samsung

Źródła materiałów Dolby Atmos

Pierwszym filmem, który został wyprodukowany z dźwiękiem Dolby Atmos, była „Merida Waleczna” z 2012 r. wytwórni Disney Pixar. Obecnie lista filmów zgodnych z tym standardem dźwięku przestrzennego jest naprawdę bogata. Do tego dochodzi jeszcze możliwość odtwarzania materiału wideo w rozdzielczości 4K Ultra HD, dodatkowo z HDR, co zapewnia spektakularne efekty wizualne, które doskonale uzupełnią imponujący dźwięk przestrzenny.

Aby obejrzeć film z dźwiękiem Dolby Atmos, nie trzeba iść do kina. Filmy dostępne są również na płytach Blu-ray czy chociażby na platformie Netflix. Pierwszym filmem w Dolby Atmos, jaki pojawił się w Netfliksie, była „Okja”, wyreżyserowana przez Bong Joon Ho. W tym systemie surround można również obejrzeć takie produkcje jak „Blame!”, „Death Note” („Notatnik śmierci”), „Bright” czy „Wheelman”.

Filmy dostępne na platformie Netflix i kompatybilne z Dolby Atmos mają w rogu ekranu wyświetlane odpowiednie logo. Z dźwięku odtwarzanego strumieniowo w tym systemie surround obecnie mogą cieszyć się osoby korzystające z planu Premium i jednocześnie użytkujące obsługujące system Dolby Atmos urządzenie pozwalające na dostęp do Netflixa. A są to obecnie:

• Apple TV 4K (z systemem tvOS 12 lub nowszym);
• telewizory LG OLED (modele z 2017 r. lub nowsze);
• telewizory Panasonic (modele z 2019 r. lub nowsze);
• Pixela 4K Smart Tuner;
• telewizory Sony z systemem Android (z 2018 r. lub nowsze);
• telewizory Toshiba (z 2019 r. lub nowsze);
• telewizory Vizio (z 2018 r. lub nowsze);
• komputery i tablety z systemem Windows 10 (z Windows 10 RS3 w wersji 16299 lub nowszej);
• Xbox One, Xbox One S i Xbox One X.

Szczegóły dotyczące kompatybilności konkretnych modeli można znaleźć na stronach internetowych producentów. Do odtwarzania materiałów z dźwiękiem Dolby Atmos z serwisu Netflix zalecana jest szybkość połączenia internetowego wynosząca co najmniej 3 Mbit/s.

Fot. DALI

Zaawansowana kalibracja systemu

Systemy audio wykorzystują rozmaite systemy automatycznej kalibracji, które pozwalają zniwelować wpływ niedoskonałości w rozstawieniu poszczególnych kolumn głośnikowych lub też samej akustyki pomieszczenia odsłuchowego. Szczególnej uwagi, chociażby ze względu na większą liczbę podzespołów, wymagają systemy dźwięku przestrzennego takie jak chociażby Dolby Atmos.

Nową, rewolucyjną wersję autorskiego systemu automatycznej korekcji akustyki pomieszczenia Anthem Room Correction – ARC Genesis – zaprezentowała niedawno firma Anthem. Pozwala ona wznieść brzmienie kompatybilnych urządzeń i konfiguracji na jeszcze wyższy poziom niż dotychczas. W ciągu ostatnich lat inżynierowie firmy Anthem nieustannie pracowali nad ulepszeniem istniejącego już rozwiązania, m.in. pod względem komfortu obsługi. Jednak wersja Genesis to nie tylko ulepszony interfejs użytkownika, ale również poprawione algorytmy pracy tego zaawansowanego technicznie oprogramowania i zwiększona funkcjonalność.

W ARC Genesis ulepszono m.in. wykonywanie szybkich pomiarów oraz eksport danych pomiarowych do pliku PDF. Jest też nowy tryb demonstracyjny, a także możliwość wyrównania fazowego głośników i subwooferów wykorzystywanych w systemie audio – zarówno tym stereofonicznym, jak i wielokanałowym. Możliwe jest np. wykonywanie pomiarów indywidualnych kolumn z zestawu. System Anthem Room Correction jest obsługiwany przez niektóre modele marki Anthem, a ponadto marek Paradigm i MartinLogan.

Zaawansowany system kalibracji ARC Genesis firmy Anthem pozwala precyzyjnie dopasować brzmienie każdego elementu systemu audio, w tym również rozbudowanych konfiguracji kina domowego z Dolby Atmos.

Fot. Anthem (x2)

Anthem MRX 720

Dolby Atmos Height Virtualization

Producenci sprzętu audio do systemów kina domowego mają świadomość tego, że nie każdy użytkownik może pozwolić sobie w domu na instalację dodatkowych kolumn głośnikowych odpowiedzialnych za przetwarzanie sygnału Dolby Atmos. Nie oznacza to jednak, że nie możemy wówczas odtwarzać dźwięku w tym systemie surround. Opracowano rozwiązanie Dolby Atmos Height Virtualization, którego zadaniem jest wytwarzanie „wirtualnego” sygnału odpowiedzialnego za uprzestrzennienie sygnału audio w płaszczyźnie pionowej. Technika ta wykorzystuje specjalne filtry, które mają uwzględniać reakcję słuchu człowieka na dźwięki dochodzące z góry. Szczególną uwagę zwrócono przy tym na to, aby barwa odtwarzanego dźwięku pozostała jak najbardziej naturalna, niezależnie od miejsca odsłuchu.

Rozwiązanie to jest dostępne w urządzeniach, które mogą również obsługiwać klasyczne konfiguracje z głośnikami sufitowymi. Użytkownik ma więc swobodę w konstruowaniu własnego zestawu kina domowego, ponieważ „wirtualny” dźwięk przestrzenny Dolby Atmos można wówczas uzyskać z konfiguracji 5.1-kanałowej, 7.1-kanałowej, a nawet stereofonicznej. Funkcję Dolby Atmos Height Virtualization znajdziemy m.in. w najnowszych amplitunerach marek Denon i Marantz, a także w sprzęcie marki Pioneer.

Marantz NR1710

Konkurencja nie śpi

Wprowadzenie Dolby Atmos jest przez wielu fachowców uznawane za największy jak dotąd rozwój w dziedzinie kinowego dźwięku przestrzennego. Powstały i powstają jednak konkurencyjne formaty, które zwłaszcza w domowych systemach surround starają się pozyskać dla siebie kawałek tego wielokanałowego „tortu”. Dobrym przykładem jest tutaj chociażby DTS:X, opracowany przez konkurencyjną dla Dolby Laboratories firmę DTS Inc. Po raz pierwszy został on zaprezentowany w styczniu 2015 r. na targach CES, a pierwszą salą kinową, w której zainstalowano system DTS:X, jest Brenden Theater, zlokalizowany w Palm Hotel w Las Vegas.

DTS:X jest to poniekąd następca systemu DTS-HD. Podobnie jak Dolby Atmos tworzy on, z wykorzystaniem odpowiedniej liczby odpowiednio rozmieszczonych głośników, trójwymiarowy dźwięk wokół miejsca odsłuchowego. System ten, w przeciwieństwie do Dolby Atmos, nie wymaga dodania do istniejącego już systemu 5.1- lub 7.1-kanałowego dodatkowych kanałów czy kolumn głośnikowych zamocowanych wysoko pod sufitem (jak dla Dolby Atmos), choć z pewnością zwiększą one wrażenie przestrzenności i trójwymiarowości dźwięku. DTS:X może bowiem pracować ze standardową konfi- guracją głośników, aż do 11.2-kanałowej. Można w nim zastosować do 32 różnych miejsc usytuowania głośników, przyporządkowanych do poszczególnych kanałów (w wypadku Dolby Atmos liczba ta wynosi 64).

System DTS:X jest przeznaczony zarówno do zastosowań w kinach profesjonalnych, jak i domowych. Tym, co odróżnia DTS:X od Dolby Atmos, jest ujednolicenie formatu dla sal kinowych i zestawów kina domowego. Standard Dolby Atmos wymaga osobnych miksów (ścieżek audio) dla tych dwóch zastosowań.

Fot. Canton

Fot. Definitive Technology

Fot. DALI