Dolby-Stereo - Dolby Stereo

Dolby-Stereo

Produktart	Tonformat Surround-Sound Markenzeichen
Inhaber	Dolby Laboratories
Land	Vereinigte Staaten
Eingeführt	1976
Ähnliche Marken	Dolby Digital
Märkte	Weltweit
Vorheriger Besitzer	Ultra-Stereo
Webseite	Offizielle Dolby-Website

Dolby Stereo ist ein Tonformat von Dolby Laboratories . Es gibt zwei grundlegende Dolby Stereo-Systeme: das Dolby SVA (Stereo Variable Area) 1976-System, das mit optischen Tonspuren auf 35-mm-Film verwendet wird, und Dolby Stereo 70 mm, das sich auf die Dolby-Rauschunterdrückung bei magnetischen 6-Kanal-Tonspuren auf 70-mm-Abzügen bezieht.

Dolby SVA wurde 1982 als Dolby Surround für den Heimgebrauch adaptiert, als HiFi-fähige Consumer-Videorecorder eingeführt wurden, und 1987 mit dem Dolby Pro Logic- Dekodierungssystem weiter verbessert (siehe Abschnitt Dolby Surround/Dolby Pro Logic (Heimdecoder) ).

Dolby SVA

Von den beiden war Dolby SVA das weitaus bedeutendere, da es hochwertigen Stereoklang in praktisch jedes Kino brachte. Obwohl seit 1952 7-Spur-Stereo-Stereo in Cinerama- Filmen verwendet wurde und Fox 1953 4-Spur-Stereo-Magnetton als Teil des CinemaScope- Systems eingeführt hatte, erwies sich die Technologie als teuer und unzuverlässig. Außer in Großstädten verfügten die meisten Kinos nicht über die Möglichkeit, magnetische Tonspuren abzuspielen, und ein Großteil der Filme wurde weiterhin mit monooptischen Tonspuren produziert. Dolby SVA stellte eine Methode bereit, um hochwertige Stereotonspuren auf optische Tonabzüge zu übertragen.

Die optische Tonspur auf einem mit Dolby Stereo kodierten 35-mm-Film trägt nicht nur linke und rechte Spuren für stereophonen Ton , sondern auch – durch ein Matrix-Dekodierungssystem ( Dolby Motion Picture Matrix oder Dolby MP ) ähnlich dem für „ quadraphonic “ oder „quad "Sound in den 1970er Jahren – ein dritter Center-Kanal und ein vierter Surround-Kanal für Lautsprecher an den Seiten und der Rückseite des Theaters für Umgebungsgeräusche und Spezialeffekte. Dies ergab insgesamt vier Tonkanäle, wie beim 4-Spur-Magnetsystem, im Spurraum, der früher einem monooptischen Kanal zugeordnet war. Dolby hat auch seine A-Type- Rauschunterdrückung in das Dolby Stereo-System integriert.

Geschichte

Die ursprüngliche Beteiligung von Dolby Labs am Filmton war, als Filmstudios die Rauschunterdrückung vom Typ Dolby A bei magnetischen Filmaufnahmen im Studio verwendeten. Der erste Film, der Dolby-Rauschunterdrückung während des gesamten Produktionsprozesses verwendete, war A Clockwork Orange , obwohl ein Großteil des Vorteils verloren ging, als er mit einem standardmäßigen optischen "Academy"-Soundtrack veröffentlicht wurde. Dies führte zu einem Vorschlag von Dolby, eine Rauschunterdrückung vom Typ A auf die optische Tonspur auf Veröffentlichungsdrucken anzuwenden.

Zu dieser Zeit (Anfang der 1970er Jahre) gab es ein erneutes Interesse an der Verbesserung der Qualität optischer Tonspuren, die sich seit den 1930er Jahren kaum verändert hatte. Insbesondere die berüchtigte "Academy Curve" (der Standard-Frequenzgang für die Kinowiedergabe optischer Spuren, wie er 1938 von der Academy of Motion Picture Arts and Sciences festgelegt wurde) war noch in Gebrauch. Es handelte sich um einen drastischen Roll-Off im Hochfrequenzgang des Theatersystems mit der Absicht, die Hörbarkeit von Rauschen und Verzerrungen zu reduzieren. Dolby schlug vor, die Academy-Kurve durch eine Rauschunterdrückung vom Typ Dolby A auf der Spur zu ersetzen. Beginnend mit dem Film Callan von 1974 wurden zehn Filme mit einem Dolby-kodierten Mono-Soundtrack veröffentlicht. Die Theater wurden mit einem Rauschunterdrückungsmodul vom Typ Dolby A und einem Terz-Equalizer ausgestattet, um den elektroakustischen Frequenzgang der Lautsprecher/des Hörsaals zu entzerren. Es schuf einen neuen internationalen Standard für Kinosound.

Obwohl das System gut funktionierte, zögerten Theaterbesitzer, in die Technologie zu investieren, bis Stereo zum Mix hinzugefügt wurde. Die Idee, eine optische Zweikanal-Stereo-Tonspur in den normalen Tonspurbereich einer Filmkopie zu legen, war nicht neu; der Stereopionier Alan Blumlein hatte bereits 1933 experimentelle stereophone Filme mit einem solchen System gemacht, und JG Frayne von Westrex hatte 1955 ein ähnliches System wie die SMPTE vorgeschlagen .

1970 war jedoch klar, dass magnetische Aufnahmeverfahren optische Tonspuren auf den meisten Veröffentlichungen nicht verdrängen würden, und in den frühen 1970er Jahren belebte Eastman Kodak die Idee wieder, wie RE Uhlig 1972 in einem der SMPTE vorgelegten Papier beschrieb . Anfangs verwendete Kodak einen zweikanaligen 16-m-Filmrecorder, der von RCA für sie gebaut wurde , und nahm zweikanalige Stereo-Soundtracks auf, ähnlich wie es Blumlein und Frayne zuvor getan hatten, fügte jedoch Dolby-Rauschunterdrückung hinzu, um den begrenzten Dynamikbereich zu verbessern, der von diesen Spuren mit halber Breite verfügbar ist available .

Es gab noch ein Problem zu lösen: das Fehlen eines Center-Kanals, der als wesentlich angesehen wird, um den Dialog in der Bildschirmmitte auf die Mitte des Bildschirms zu sperren. Uhlig diskutierte dieses Thema in einem Folgepapier. Er erwog die Möglichkeit, den Soundtrack-Bereich auf drei Arten aufzuteilen, um einen dritten Center-Kanal bereitzustellen, lehnte dies jedoch aufgrund der negativen Auswirkungen auf den Dynamikbereich und der Probleme bei der Umwandlung von Filmprojektoren ab. Stattdessen schlug er vor, einen Center-Kanal-Lautsprecher mit einer einfachen Mischung aus dem linken und rechten Kanal zu speisen; dies ist jedoch nicht ganz zufriedenstellend, da es die Stereotrennung verschlechtert.

Zu diesem Zeitpunkt arbeitete Dolby mit Kodak zusammen, um dieses System zu entwickeln. Dolbys Lösung für das Center-Kanal-Problem bestand darin, einen "direktional verbesserten" Matrix-Decoder zu verwenden, der auf denen basiert, die für heimische " Quadraphonic "-Systeme entwickelt wurden, um einen Center-Kanal aus den auf dem Film aufgezeichneten linken und rechten Kanälen zurückzugewinnen. Der dafür ursprünglich eingesetzte Matrix-Decoder verwendete die Sansui QS-Matrix in Lizenz. Dieses System wurde 1975 für den Ken-Russell- Film Lisztomania verwendet .

Die Matrix wurde dann um einen vierten Kanal für Surround-Lautsprecher erweitert, was ein 4-Kanal-System mit dem gleichen Lautsprecher-Layout wie das CinemaScope 4-Spur-Magnetstereosystem der 1950er Jahre ermöglicht, jedoch zu weitaus geringeren Kosten.

Dolby Stereo, wie dieses 4-Kanal-System jetzt hieß, wurde erstmals 1976 in A Star is Born verwendet . Ab Frühjahr 1979 ersetzte eine neue benutzerdefinierte Matrix die Sansui QS-Matrix. Es wurde erstmals im diesjährigen Hair and Hurricane verwendet .

Zunächst wurde Dolby-Stereo-Equipment hauptsächlich in größeren Kinos installiert, die bereits mit Verstärkern und Lautsprechern für CinemaScope 4-Spur-Stereo ausgestattet waren. Aber der Erfolg von Star Wars von 1977 , bei dem das 4-Kanal-System mit großer Wirkung eingesetzt wurde, ermutigte Besitzer kleinerer Theater, zum ersten Mal Stereoanlagen zu installieren.

Ein wesentliches Merkmal dieses Systems war seine Abwärtskompatibilität : Derselbe Druck konnte überall abgespielt werden, von einem alten Autokino mit Monoton bis hin zu einem mit Dolby Stereo ausgestatteten Kino, wodurch ein kostspieliger doppelter Bestand an Drucke für den Vertrieb überflüssig wurde. Der Erfolg von Dolby Stereo führte zum endgültigen Untergang von magnetischem Stereo auf 35-mm-Release-Prints. Von da an verwendeten nur noch 70-mm-Drucke Magnetton.

In den frühen 1990er Jahren begann Dolby SR- Rauschunterdrückung, Dolby A Typ NR in 35-mm-Filmausstellungen zu ersetzen. Alle mit Dolby Digital kodierten Release-Prints enthalten einen analogen Dolby SR-Soundtrack, sowohl als Backup für den Fall, dass der digitale Track nicht richtig funktioniert, als auch für Kinos, die nicht für Dolby Digital-Wiedergabe ausgestattet sind.

Heute, ab 2019; Dolby Stereo existiert immer noch, obwohl sein Marktanteil im Kinobereich mit dem Aufkommen des digitalen Kinos ziemlich zurückgegangen ist . Es dient als Backup für Kinos, die immer noch Filme auf 35-mm-Film ausstellen .

Die Dolby-Stereo-Matrix

Die Dolby Stereo Matrix ist unkompliziert: Die vier Originalkanäle: Left (L), Center (C), Right (R) und Surround (S) werden zu zwei Kanälen kombiniert, die als Left-Total (LT) und Right-Total . bekannt sind (RT) nach dieser Formel:

Dolby-Stereo-Mix	Links	Recht	Center	Umgeben
Restsumme	${\displaystyle 1}$	${\displaystyle 0}$	${\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {2}}}}$	${\displaystyle +j{\frac {1}{\sqrt {2}}}}$
Rechte Summe	${\displaystyle 0}$	${\displaystyle 1}$	${\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {2}}}}$	${\displaystyle -j{\frac {1}{\sqrt {2}}}}$

wobei j = 90° Phasenverschiebung

Diese Mittelkanalinformationen werden sowohl von LT als auch von RT in Phase übertragen und Surroundkanalinformationen von sowohl LT als auch RT, jedoch außer Phase. Dies ergibt eine gute Kompatibilität mit Mono-Wiedergabe, die L, C und R aus dem Mono-Lautsprecher mit einem um 3 dB höheren Pegel von C als L oder R reproduziert, aber Surround-Informationen werden ausgelöscht. Es bietet auch eine gute Kompatibilität mit der Zweikanal-Stereo-Wiedergabe, bei der C sowohl vom linken als auch vom rechten Lautsprecher wiedergegeben wird, um eine Phantommitte zu bilden, und Surround von beiden Lautsprechern jedoch diffus wiedergegeben wird.

Ein einfacher 4-Kanal-Decoder könnte einfach das Summensignal (L+R) an den Center-Lautsprecher und das Differenzsignal (LR) an die Surround-Lautsprecher senden. Ein solcher Decoder würde jedoch eine schlechte Trennung zwischen benachbarten Lautsprecherkanälen bieten, so dass alles, was für den Center-Lautsprecher bestimmt ist, auch vom linken und rechten Lautsprecher nur 3 dB unter dem Pegel im Center-Lautsprecher reproduziert würde. In ähnlicher Weise würde alles, was für den linken Lautsprecher bestimmt ist, sowohl vom Center- als auch vom Surround-Lautsprecher wiedergegeben, wiederum nur 3 dB unter dem Pegel im linken Lautsprecher. Es gibt jedoch eine vollständige Trennung zwischen linkem und rechtem Kanal sowie zwischen Center- und Surround-Kanal.

Um dieses Problem zu überwinden, verwendet der Kinodecoder eine sogenannte "Logik"-Schaltung, um die Trennung zu verbessern. Die Logikschaltung entscheidet, welcher Lautsprecherkanal den höchsten Signalpegel hat und gibt ihm Priorität, indem sie die Signale, die an die benachbarten Kanäle zugeführt werden, dämpft. Da es bereits eine vollständige Trennung zwischen gegenüberliegenden Kanälen gibt, besteht keine Notwendigkeit, diese zu dämpfen, der Decoder schaltet tatsächlich zwischen L- und R-Priorität und C- und S-Priorität um. Dies schränkt das Mischen für Dolby Stereo ein, und um sicherzustellen, dass Tonmischer die Tonspuren angemessen mischen, überwachen sie die Tonmischung über einen Dolby Stereo-Encoder und -Decoder gleichzeitig. Zusätzlich zur Logik wird der Surround-Kanal auch über eine Verzögerung gespeist, die bis zu 100 ms einstellbar ist, um unterschiedlich großen Auditorien gerecht zu werden, um sicherzustellen, dass ein Auslaufen von Programmmaterial für den linken oder rechten Lautsprecher in den Surround-Kanal immer zuerst gehört wird vom vorgesehenen Lautsprecher. Dieser nutzt den „ Präzedenzeffekt “ aus, um den Schall in die beabsichtigte Richtung zu lokalisieren.

Dolby Surround/Dolby Pro Logic (Heim-Decoder)

Dolby Surround war die früheste Verbraucherversion von Dolbys analogem Mehrkanal-Filmtonformat Dolby Stereo .

Aufgrund der Kompatibilität der Dolby Stereo-Matrix mit Mono- und Stereo-Wiedergabe, als Filme, die ursprünglich in Dolby Stereo produziert wurden, auf Stereo-Heimvideoformaten veröffentlicht wurden - wie VHS-HiFi, Laserdisc oder auf Stereo-TV ausgestrahlt - das ursprüngliche Zweikanal-Dolby Stereo Tonspur verwendet werden könnte. Einige inländische Hörer wollten diese Soundtracks eher so hören, wie sie im Theater klangen, und für diesen Markt produzierten einige Hersteller vereinfachte Surround-Decoder. Um die Kosten niedrig zu halten, verzichteten diese Decoder auf einen Center-Lautsprecherausgang und die Logikschaltung des professionellen Decoders, enthielten jedoch die Surround-Verzögerung. Um diese Decoder von den professionellen Geräten aus den Kinos zu unterscheiden, erhielten sie den Namen "Dolby Surround" Decoder. Der Begriff "Dolby Surround" wurde auch von Dolby für die Verwendung in Fernsehprogrammen oder Direkt-zu-Video-Filmen lizenziert, die über die Dolby Stereo-Matrix aufgenommen wurden.

In den späten 1980er Jahren arbeiteten Hersteller integrierter Schaltungen an der Entwicklung von Dolby-Matrix-Decodern. Ein typisches frühes Beispiel ist der SSM-2125 von PMI. Der SSM-2125 ist ein vollständiger Dolby-Stereo-Matrix-Decoder (mit Ausnahme des Surround-Delays) auf einem einzigen Chip, der es ermöglicht, inländische Decoder, die das gleiche Logiksystem wie in professionellen Decodern verwenden, an den Verbraucher zu vermarkten. Diese Decoder erhielten daher den Namen Dolby Pro Logic .

Dolby Stereo 70 mm Sechsspur

Dolby Stereo 70 mm Six Track bezieht sich auf die Verwendung der Dolby-Rauschunterdrückung auf den sechs magnetischen Tonspuren eines 70-mm- Drucks. Dies wurde erstmals auf einigen Drucken des 1976 veröffentlichten MGM-Films Logan's Run verwendet .

Das Todd-AO-Format wurde 1955 eingeführt und beinhaltete von Anfang an einen magnetischen Mehrkanalton, es hat jedoch keinen optischen Soundtrack (obwohl in den letzten Jahren einige 70-mm-Drucke eine DTS- Digitalspur anstelle der analogen magnetischen Spur verwendet haben ).

Das ursprüngliche Layout war für 5 Frontkanäle und einen Surround-Kanal vorgesehen. Aber in den 1970er Jahren wurde die Verwendung der Zwischenspuren (links-Mitte und rechts-Mitte) weitgehend aufgegeben, da diese Kanäle entweder leer gelassen oder mit einer einfachen Mischung der benachbarten Kanäle gefüllt wurden. Dolby hat diese spätere Praxis, die zu einem Trennungsverlust führt, nicht gutgeheißen, sondern diese Kanäle stattdessen für LFE (Low-Frequency Enhancement) verwendet, wobei die Basseinheiten der ansonsten redundanten Zwischenfrontlautsprecher verwendet werden. Später wurde die ungenutzte HF-Kapazität dieser Kanäle verwendet, um Stereo-Surround anstelle des Mono-Surrounds des Todd-AO-Layouts bereitzustellen, wodurch die moderne 5.1-Kanalzuordnung erhalten wurde, die heute von Dolby Digital beibehalten wird .

Ultra-Stereo

1984 hatte Dolby Stereo einen Konkurrenten. Ultra Stereo Labs hatte ein vergleichbares optisches Stereo-Soundsystem eingeführt, Ultra Stereo . Sein Kinoprozessor führte Verbesserungen bei der Matrixdecodierung und Faltungsanpassung mit größerer Kanaltrennung ein. Eine enthaltene Ausgleichsschaltung kompensiert Filmgewebe und einige Ungleichgewichte zwischen der linken und rechten Spur, die zuvor zu Sprachverlusten in den Surround-Kanal geführt haben. Das Ultra Stereo-Soundsystem wurde 1984 mit dem Technical Achievement Award der Academy of Motion Picture Arts and Sciences ausgezeichnet.

Verweise

Externe Links

• Offizielle Dolby- Website