• +38 (044) 406-65-15

Auro-3D vs Dolby Atmos – будет ли битва форматов или всё, что вы хотели знать про 3D Audio, но боялись спросить

Раз в несколько лет в индустрии домашнего аудио-видео происходят серьезные изменения, связанные с появлением новых форматов. Что касается видео, то за последнее время индустрия пережила один состоявшийся опциональный апгрейд - в мир коммерческих и домашних кинотеатров пришло 3D Video.

В настоящее же время, судя по всему, происходит смена поколения FullHD на 4K. Телевизоры и проекторы 4K становятся все более и более доступными, наконец-то официально принят (и, что более важно, начал появляться в устройствах) стандарт HDMI версии 2.0, анонсировано новое поколение blu-ray дисков. Аудиоиндустрия не отстает, и 2014 год стал годом появления форматов 3D Audio на домашнем рынке. Для тех, кто не совсем в курсе, напомним, что форматы 3D Audio подразумевают полное звуковое окружение зрителя в кинотеатре - не только в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной. В английском языке для определения новых ощущений от прослушивания саундтреков в 3D применяется слово immersive, которое может быть переведено как «вовлекающий».

Увеличить

Достигаются эти ощущения благодаря применению дополнительных «слоев» акустических систем, которые располагаются над головой зрителя. Стоит заметить, что в коммерческой киноиндустрии два 3D Audio формата существуют уже несколько лет и их названия наверняка хоть раз да слышал любой из посетителей недавно открывшихся кинотеатров. Это формат Dolby Atmos от компании Dolby Labs, которая является пионером и имеет лидирующие позиции в индустрии кинотеатрального звука, и формат Auro-3D, продвигаемый в профессиональной киноиндустрии совместными усилиями компаний Auro-3D (а точнее, бельгийской Galaxy Studios и лично изобретателем формата - Wilfried von Baelen) и Barco (которой принадлежат права на марку Auro-3D на коммерческом кинорынке). Довольно прогнозируемо, вслед за появлением в студиях пост-продакшн и коммерческих кинозалах, оба формата начали проникновение на домашний рынок. Здесь формат Auro-3D немного вырвался вперед, производители Datasat Digital и Storm Audio представили первые процессоры и ресивер с поддержкой данного формата еще в начале 2014 года в Амстердаме - на выставке ISE 2014, но компания Dolby не заставила себя долго ждать, и на осенней выставке CEDIA 2014, прошедшей в середине сентября в Денвере, США, выстрелила залпом из всех орудий, организовав помимо своего собственного демо-стенда на выставочном showfloor, еще 5 - 7 стендов с компаниями-партнерами, такими как Integra/Onkyo, Denon/Marantz, Trinnov и т.д. Стоит отметить, что стенд, демонстрирующий Auro-3D, был только один — на оборудовании Datasat Digital. Таков предварительный расклад сил на сентябрь 2014 года.

Теперь давайте попробуем разобраться, чем отличаются эти форматы, и как же дальше жить любителю домашнего кино, который хочет иметь систему, отвечающую требованиям этих форматов, а также, можно ли построить систему, совместимую с обоими?
 
Формат Auro-3D

Начнем с небольшого экскурса в мир коммерческих кинозалов и студий, поскольку корни "домашних" версий Atmos и Auro-3D лежат именно там. Формат Auro-3D официально был представлен в мае 2006 года в Париже на AES Convention. Первым фильмом, записанном в данном формате, стала лента Red Tails, снятая в 2012 году Джорджем Лукасом.

Увеличить

Принципиальное отличие Auro-3D от существовавших на тот момент форматов Dolby Surround EX и DTS заключалось в том, что кроме традиционных каналов 7.1, расположенных, по большому счету, в одной плоскости, Wilfried von Baelen предложил использовать третье измерение - то есть разместить акустические системы не просто вокруг слушателя, но и сверху, вторым «слоем», под углом в 30 градусов к фронтальным акустическим системам и каналам окружающего звучания. Дальнейшее усовершенствование формата привело к появлению еще одного "слоя" - самого верхнего, который назвали символично - voice of god (глас божий) и разместили над головами слушателей, закончив превращение плоскости в полусферу. Максимальное количество каналов (не стоит путать с количеством акустических систем) при этом достигло 13.1, то есть фактически стало в два раза больше чем оригинальные 7.1 и 6.1, используемые, к примеру, в большинстве кинотеатров на территории РФ в данный момент. Внедрение верхних каналов позволило более точно передать ряд событий в звуковой дорожке фильма, таких как пролеты объектов над зрителями (шум вертолета или реактивного истребителя), впечатляющие атмосферные эффекты (завывание ветра, раскаты грома, звук дождя) и т.д.

Увеличить

Auro-3D подразумевает использование 3 «слоев» акустических систем

Количество фильмов, выпущенных на текущий момент в формате Auro-3D, составляет около 40, список релизов доступен на сайте www.barco.com (Компания Barco является партнером Auro-3D для коммерческого кинотеатрального направления, и именно под брендом Barco поставляются процессоры, умеющие обрабатывать саундтреки Auro-3D, в коммерческие кинозалы, а производятся они компанией Datasat Digital — это процессор AP24, только под брендом Barco).

 

Видеоролик, демонстрирующий особенности формата Auro-3D

  

Формат Dolby Atmos

Dolby Labs также использует в своем новом 3D Audio формате Atmos два «слоя» колонок. Первый «слой» располагается вокруг слушателя примерно на высоте его ушей, а второй «слой» акустических систем размещается на потолке – слева и справа. В желании произвести очередную революцию в кинематографе Dolby Labs пошла еще дальше, чем Galaxy Studios с Auro-3D, и в своем новом формате реализовала кроме трехмерного расположения акустических систем еще и принципиально новый подход к микшированию саундтреков. Компания предложила в принципе отказаться от привычного поканального сведения саундтрека в студии и перейти к объектному рендерингу звуковой дорожки "на месте".

Увеличить

Координаты и перемещение звуковых объектов в 3D пространстве задаются при записи саундтреков в Dolby Atmos простым перемещением джойстика
 

То есть, фактически, Dolby сняла с плеч звукорежиссера задачу по сведению разнообразного набора звуков и раскладыванию их на дорожки в студии и переложила эту задачу на кинотеатральный процессор. Иными словами, звукорежиссер просто выбирает файлы с записанными звуками – например, звуком проезжающей машины, шуршащей листвы, играющей музыки, смеющегося ребенка, капель дождя и т.д., и указывает место в пространстве, откуда эти звуки должны воспроизводиться, когда и с какой громкостью. К примеру, если необходимо воспроизвести шум движущейся машины, то режиссер указывает, откуда, куда и с какой скоростью перемещается виртуальный звуковой источник в 3-х мерном пространстве.

 

Видео записи звуковой дорожки в Dolby Atmos

 

Естественно, все записанные звуки синхронизируются с происходящим на экране. Но в кинозал контент попадает не в виде предварительно записанных дорожек, а в виде большого количества звуковых файлов и соответствующей информации о пространственно-временных координатах. Эта информация попадает в звуковой процессор, который точно знает, где расположены акустические системы (установленные и откалиброванные в процессе монтажа кинозала), и он уже сам просчитывает, куда и какую звуковую информацию нужно отправить. То есть, фактически, процессор в реальном времени еще раз просчитывает саундтрек фильма. Благодаря точной калибровке нет привязки к конкретному количеству каналов и можно использовать разное количество акустических систем - процессор сам "посчитает", как и куда нужно отправить звук для получения оптимальной звуковой панорамы.

Максимальное количество одновременно обрабатываемых «объектов» составляет 128, а количство одновременно поддерживаемых независимых акустических систем — до 64. Единственный процессор для коммерческого применения производится непосредственно компанией Dolby и называется Dolby CP850.

Также имеет смысл сказать несколько слов и о разнице в доставке контента между коммерческими кинозалами и домашним кино. В коммерческом кинопрокате в настоящее время практически повсеместно используются цифровые копии фильмов - бобины с кинопленкой ушли в далекое прошлое. В цифровом кинопрокате дорожка (или, более корректно говоря — поток аудио данных) к фильму "выходит" из сервера в PCM формате с высоким битрейтом и практически без сжатия. Сервер может передавать до 16 цифровых каналов таких данных параллельно. Нелишним будет отметить, что такие серверы производят всего несколько компаний в мире, например, Do-Re-Mi и Dolby.
 
Из кинотеатра домой

В домашнем варианте, как известно всем любителям кино, в данный момент самым популярным и самым качественным легальным носителем является blu-ray диск. Как правило, blu-ray содержит картинку в формате Full HD (1920х1080 pixels) и саундтрек, записанный в одном из двух форматов высокого разрешения - DTS HD Master Audio либо Dolby True HD. Также встречаются диски со звуком, записанным с использованием старых кодеков (не high definition) DTS и Dolby Digital. Упомянутые форматы отличаются алгоритмами компрессии аудиоданных, максимальными уровнями скорости потока данных (bitrate) и количеством каналов – например, на недорогом диске за 300 рублей вы можете получить аудиодорожку в формате Dolby Digital со звуком 2.1 (лево-право и LFE), а на полноценном лицензионном диске за 1000-1500 рублей дорожка будет, скорее всего, в формате высокого разрешения Dolby True HD или DTS HD MA с количеством каналов 5.1 или даже 7.1. В любом случае, звук будет сжат по специальным алгоритмам, что отрицательно влияет на качество звука по сравнению с оригинальной несжатой дорожкой в формате PCM.

Ну а теперь, наконец, давайте посмотрим, как же будут адаптироваться новые форматы Auro-3D и Dolby Atmos при переносе их из мира профессионального кино в мир кино домашнего. Это самое интересное.

В случае с Auro-3D, перенос, что называется, бесшовный - если фильм изначально записан в студии в формате 13.1 или 11.1 - то ровно с таким же количеством каналов он и будет переноситься на blu-ray диски. Как именно будет осуществляться запись пока непонятно. Дата выхода первых дисков с фильмами на blu-ray с дорожкой в Auro-3D пока не известна, официальных данных на этот счет нет, хотя какое-то количество музыкальных дисков уже доступно. Но совершенно точно можно сказать, что если процессор или ресивер поддерживает формат Auro-3D, то он "вынет" информацию о дополнительных каналах и корректно ее обработает, если не поддерживает - она просто пройдет мимо и не будет обработана, обеспечив при этом «обратную совместимость» со старыми ресиверами и процессорами.

Увеличить

AV-процессор Storm Audio Auriga с поддержкой Auro-3D
 

То есть, диск с фильмом в формате Auro-3D в любом случае будет корректно прочитан любым из существующих blu-ray плееров и распознан любым из существующих процессоров или ресиверов, как минимум, в формате 5.1 или 7.1, а если процессор или ресивер обладает встроенным декодером формата Auro, то вы сможете получить на выходе саундтрек 9.1, 11.1 или даже 13.1. Существует и возможность "апмиксинга" (upmixing) - процессор, умеющий обрабатывать Auro-3D, может перекодировать саундтрек формата, скажем, 5.1 и подать на 11.1 систему.

В случае с Dolby Atmos в домашнем кинотеатре ситуация видится несколько более сложной, даже, наверное, намного более сложной. Несмотря на то, что Dolby не делает никаких различий при брендировании формата Atmos для домашнего и для коммерческого кино, разница есть, и она весьма значительна. Не вникая в такие технические детали, как требования к акустическим системам окружающего канала (каковые в "киношном" варианте должны быть либо полнодиапазонными, либо иметь сабвуферную поддержку для каждого из окружающих каналов), мы считаем, что основная проблема кроется в процессинге звукового поля. Как написано выше, основная работа по формированию корректного окружающего звучания в формате Atmos ложится на процессор обработки звука, который должен в реальном времени, получая лишь файлы со звуками и пространственно-временными координатами, в реальном времени обсчитать довольно большой поток данных и выдать его на те акустические каналы, которые находятся в его распоряжении - естественно, с учетом того, сколько их в конкретной инсталляции. На текущий момент спецификациями Atmos для домашнего применения предлагается использовать конфигурации АС от 5.1.2 до 9.1.4, где первая цифра - это количество "обычных" каналов - левый-центр-правый-боковые-тылы-и т.п., вторая - это канал LFE, а третья - это overhead - так называемые "верхние" каналы.

Увеличить

Различные конфигурации АС в домашних системах Dolby Atmos (слева направо): 5.1.2, 5.1.4, 7.1.2, 7.1.4
 
И тут стоит заметить, что единственный процессор для коммерческого применения - Dolby CP850 - стоит более миллиона рублей, а стоимость домашних AV-ресиверов с поддержкой Atmos начинается - сюрприз - всего от 20-30 тысяч. Возникает резонный вопрос - может ли сравниться по вычислительной мощности недорогой ресивер и очень дорогой процессор? Думаем, что нет…


Еще один важный момент заключается в том, что для правильного обсчета звукового поля в данном случае необходимо знать, где именно находится каждая акустическая система в кинотеатре, ибо плавные переходы в пространстве возможны только в том случае, если звук корректно распределяется между ними. Именно поэтому в коммерческом кинотеатре процессор CP850 может работать с массивами до 64 отдельных акустических систем, причем при его настройке и калибровке учитывается их расположение.

Увеличить

Dolby достаточно строго регламентирует расположение и ориентацию АС в домашних инсталляциях систем Atmos
 

Есть ли подобная система калибровки в  "домашних" устройствах Atmos? Насколько известно из текущих спецификаций "домашнего" Atmos, такой калибровки у недорогих ресиверов нет. Впрочем, нет ее и в весьма дорогих процессорах с поддержкой данного формата. Как же в таком случае можно говорить о получении дома полноценного звучания Atmos "как в кино"? Ответа на этот вопрос у нас пока нет, но учитывая то, что формат пока еще не обрел окончательные черты (например, многие недорогие ресиверы де-факто не получили программное обновление, которое “включит” поддержку Atmos и должны ее получить только к концу этого года), думаем что в последующих обновлениях прошивки Dolby может внести коррективы в процесс обработки звука и/или калибровки системы под конкретное расположение АС.

 

    

Акустические системы для 3D-звучания

Для применения в коммерческих кинотеатрах некоторые компании - производители профессионального оборудования разработали специальные версии акустических систем для верхних каналов. Они характеризуются высокими показателями звукового давления (и это очевидно, поскольку во многих кинозалах потолки довольно высокие) и расширенным вниз диапазоном рабочих частот (до 30-40 герц) благодаря применению драйверов НЧ диаметром 12 и даже 15 дюймов. Также применение такой акустики рекомендуется в боковых и в тыловых каналах - они должны воспроизводить НЧ не хуже, чем фронтальные АС, но с чуть меньшим звуковым давлением. Иначе для поддержки НЧ в тыловых и боковых каналах необходимо будет применять выделенные сабвуферы.

 

Dolby Atmos допускает использование специальных АС, работающих на отражение от потолка

  

В домашних инсталляциях 3D Audio систем используются традиционные громкоговорители для нижнего и среднего (в Auro-3D) слоев. Для верхнего (потолочного) слоя используется акустика специальной конструкции. Также в документации Dolby Atmos указывается возможность использования специальных акустических систем, работающих на отражение от потолка. Иными словами, эти колонки располагаются на фронтальных и тыловых громкоговорителях и излучают звук вверх под углом (благодаря специальной ориентации динамиков). Отражаясь от потолка, звук приходит к слушателю сверху, т.е. такая акустика призвана стать альтернативой потолочным громкоговорителям. Насколько удачной окажется эта альтернатива мы, вероятно, сможем оценить в ближайшее время.

 

Специальная АС для Dolby Atmos от компании KEF

АС от компании Triad для озвучивания двух звуковых «слоев» Dolby Atmos одновременно

 

Проблема совместимости форматов 3D Audio

Первая и самая главная проблема, как уже отмечено выше, — принципиальная разница в подходах к записи саундрека. Auro-3D использует традиционный метод поканального сведения и записи, Dolby – новое поколение «объектно-ориентированного» монтажа звука. Поэтому «переконвертировать» один формат в другой «просто так» — не получится.


Что касается построения домашних кинозалов, умеющих правильно работать и в Auro-3D, и в Dolby Atmos, то это, вероятно, наиболее сложный вопрос. И дело здесь даже не в процессорной части, ведь, к примеру, компании Datasat и Trinnov уже анонсировали будущие апгрейды своих домашних процессоров, которые обеспечат  поддержку и Auro-3D, и Dolby Atmos. Проблема совместимости заключается, прежде всего, в различных требованиях к установке акустических систем. В Dolby Atmos, как мы уже говорили, используется 2 «слоя» акустики, а в Auro-3D – три. Исходя из общих соображений, можно было бы предположить, что саундтрек, записанный в Dolby Atmos, в принципе, может быть воспроизведен через часть акустических систем, составляющих массив АС для воспроизведения Auro-3D, но вряд ли это будет корректно. Требования для расположения АС весьма жесткие у обоих форматов, а учитывая чувствительность к точному позиционированию для получения плавных переходов — это может стать головной болью для проектировщиков и инсталляторов домашних кинозалов.

Увеличить

Процессор Trinnov Altitude 32 будет поддерживать оба формата – и Auro-3D и Dolby Atmos
 
Увеличить
О поддержке обоих форматов 3D-звучания в своих процессорах заявил и Datasat
 

Тем не менее, несмотря на все те противоречия и нестыковки, на которые мы обратили внимание при описании Dolby Atmos, нужно признать, что этот формат, по нашему мнению, имеет больший потенциал, чем Auro-3D. Во-первых, «объектно-ориентированный» подход к записи однозначно более перспективен, чем традиционный «поканальный». Не стоит также забывать и о том, что Dolby – это безоговорочный лидер. Количество фильмов со звуком в Dolby Atmos в разы больше, чем фильмов с Auro-3D. Более того, ознакомившись со списком релизов со звуком Auro-3D, можно придти к выводу, что компания по какой-то причине очень большое внимание уделяет азиатскому рынку – слишком уж много в этом списке индийских и гонконгских фильмов, которые вряд ли будут смотреть европейцы и американцы — дорожки к этим фильмам доступны только на языке оригинала.

Увеличить

AV-процессор Steinway Lingdorf с поддержкой и Auro-3D, и Dolby Atmos
 

Конечно, на данный момент, Dolby Atmos выглядит немного сыровато, но ситуация меняется. Поддержка Dolby Atmos анонсирована в массовых моделях AV-ресиверов таких фирм, как Yamaha, Pioneer, Onkyo, Integra, Denon — то есть это фактически 100% охват рынка в начальном, самом массовом сегменте, что крайне благотворно сказывается на его популяризации. В более дорогом сегменте о поддержке Atmos заявили Trinnov, Datasat Digital, и Storm Audio – все эти компании имеют продукты и подразделения, работающие на коммерческом кинорынке, и их опыт может весьма благотворно сказаться на реализации Atmos для домашнего применения путем внедрения дополнительных алгоритмов обработки звука — например, Trinnov в своих процессорах использует уникальный трехмерный микрофон, который может помочь процессору точно определить место каждой АС в пространстве и использовать эти данные для дополнительной коррекции звукового поля.
 

Увеличить
Поддержка Dolby Atmos уже реализована в достаточно массовых AV-ресиверах таких компаний, как Yamaha и Denon
 
 

Заключение

Несмотря на то, что Auro-3D на сегодняшний день выглядит более предпочтительным в плане качества звучания, очень похоже, что Dolby Atmos все же выигрывает соревнование на домашнем рынке 3D-аудио. За Dolby – армия бюджетных ресиверов, доступных на рынке уже сейчас. Auro такими же успехами похвастаться не может, и в чем проблема - не ясно, то ли это слишком дорогая стоимость лицензии, то ли сложность в реализации. По крайней мере, самая доступная модель ресивера, производящегося компанией Storm Audio, имеет стоимость выше 10'000 долларов. Но и в более дорогом сегменте процессоров компания Dolby не отстает — де-факто все компании, которые объявили о поддержке Auro-3D, сейчас объявили и о поддержке Atmos (и наоборот).
Интересная ситуация складывается и с контентом для домашнего рынка - первый Blu-ray c дорожкой Atmos уже можно приобрести на американском Amazon, это Трансформеры 4: Эра Истребления. До конца же года Dolby анонсировала выход еще нескольких десятков новых и популярных старых фильмов. Данных о первом фильме на Blu-ray в формате Auro-3D у нас пока нет. Пока в Auro-3D записываются музыкальные диски – так называемые Auro-3D Pure Audio.
Резюмируя все вышесказанное, можно сказать, что нас ждет очень интересный 2015 год, в котором интриги может добавить и небезызвестная нам всем компания DTS, которая также разрабатывает формат 3D-звучания, в основе которого тоже лежит объектно-ориентированный подход — DTS MDA (Multi Dimensional Audio), причем он будет распространяться как открытая платформа, но это уже совсем другая история, к которой мы надеемся вернуться в будущем.
 

Текст: Олег Люгин

23.10.2019
12-14 сентября в Денвере (штат Колорадо) проходила выставка CEDIA 2019, в которой брала участие компания RTI. Cтенд получил награду CEPro "JJ's Pic...
25.09.2019
Приглашаем всех посетить стенд Карма Диджитал на выставке FORECH 2019 (Киев, Броварской проспект, 15 (метро Левобережная)). На выставке представле...
23.09.2019
Уважаемые партнеры!  23 сентбря Karma Digital празднует 23-летие, магия чисел обещает продуктивный год и плодотворное сотрудничество! Заезж...
13.09.2019
Медіапрогравач Zappiti Pro 4K HDR став першим цифровим джерелом, який отримав сертифікат від Imaging Science Foundation (ISF), що спеціалізується н...
07.08.2019
Компания Lutron Electronics объявила о запланированном прекращении работы приложения Lutron Home Control +. На сегодняшний день приложение уже не ...