|
W roku 1985 rozpoczęto badania. Inżynierowie zaprojektowali i skonstruowali prototypowe kino domowe używając kolumn i wzmacniaczy klasy hi-end, dekodera Dolby Pro Logic, odtwarzacza CD. Zasiedli do odsłuchów, i ku swojemu ogromnemu zdziwieniu stwierdzili, że znane im ze studia realizatorskiego ścieżki dźwiękowe brzmią zupełnie inaczej. Okazało się, że najwyższej jakości sprzęt Hi-Fi nie gwarantuje jeszcze przeniesienia akustyki kina do domu. Konieczne były dalsze badania i określenie specyficznych wymagań, jakie spełniać powinien sprzęt "kina domowego". Potrzebna jest radykalna korekcja tonalnego zrównoważenia i przestrzenności dźwięku, aby uzyskać właściwy odbiór ścieżki dźwiękowej, tworzonej w studiu pierwotnie na użytek kin. Oczywista jest różnica w wielkości pokoju i sali kinowej, różna jest akustyka wnętrz, właściwości stosowanych głośników. Aby ostateczne brzmienie upodobnić do siebie, wiele elementów typowego systemu Hi-Fi trzeba było zmodyfikować.
|
Stereofonia nie jest rozwiązaniem doskonałym - nawet z punktu
widzenia odtwarzania muzyki nie mającej nic wspólnego z filmem. W
trakcie opracowywania tego najpowszechniejszego dzisiaj w świecie Hi-Fi
standardu, wiele lat temu stwierdzono np. znaczną poprawę lokalizacji
pozornych źródeł dźwięku przy wprowadzeniu trzeciego, centralnego
kanału. Ograniczeniem były jednak techniczne możliwości podstawowego
nośnika, jakim była wówczas płyta gramofonowa. W jednym rowku płyty,
za pomocą jednej igły gramofonowej, można było poradzić sobie z
umieszczeniem i odczytaniem dwóch kanałów- po jednej stronie rowka
informacje lewego, po drugiej - prawego kanału, ale dodatkowy trzeci
tworzył problem nie do przebrnięcia. Upowszechnienie stereofonii dwukanałowej
określiło następnie sposób działania innych urządzeń i nośników
Hi-Fi, łącznie z płytą kompaktową i kolejnymi systemami cyfrowej
rejestracji i odtwarzania dźwięku. Jednak "kino domowe w żaden
sposób nie może ograniczać się do dwóch kanałów przy odtwarzaniu dźwięku.
Ale jest możliwe, aby system wykorzystywał rozpowszechnione dwukanałowe
nośniki. Dzięki systemowi Dolby Pro Logic możliwe jest najpierw
zakodowanie (w studiu realizacyjnym) kilku kanałów w dwóch, służących
do przeniesienia dźwięku, kanałach stereofonicznych, a następnie ich
dekodowanie (w domowym systemie) do właściwej ich liczby.
Dopiero nowy system Dolby Digital koduje wszystkie kanały w jednym
cyfrowym sygnale i zrywa już związki z transmisją dwukanałową.
Sercem systemu THX jest dekoder Dolby Pro Logic lub Dolby
Digital, za
pomocą którego odpowiednio z dwóch (w pierwszym z nich) albo jednego
sygnału (w drugim), uzyskujemy cztery (w pierwszym z nich) bądź sześć
(w drugim) niezależnych już sygnałów (rysunek poniżej).
|
|
Tak działa zarówno domowy, jak i kinowy system THX. Jednak
domowy system musi zostać rozbudowany o kolejne funkcje, które upodobnią
dźwięk uzyskiwany w "kinie domowym" do dźwięku w prawdziwym
kinie, jak również wezmą pod uwagę inne właściwości stosowanych głośników.
Pierwszą z tych funkcji jest podział częstotliwości w zwrotnicy (THX
crossover). Głośniki główne (lewy, centralny, prawy) zostają odciążone
od najniższych częstotliwości które skumulowane są w kanale
subwoofera. W systemie Dolby Pro Logic kanał basowy powstaje dopiero w
zwrotnicy częstotliwościowej, czerpiąc sygnał dla siebie z trzech
pierwotnych kanałów głównych, w systemie Dolby Digital kanał basowy
występuje już na wyjściu dekodera, a w zwrotnicy jest poddawany tylko
dodatkowej obróbce częstotliwościowej. W systemie Dolby Pro Logic wspólny
dla obydwu głośników surround sygnał jest już w dekoderze pozbawiony
najniższych tonów, dalej biegnie omijając zwrotnicę częstotliwościową,
natomiast w systemie Dolby Digital niezależne sygnały surround lewy i
prawy filtrowane są w zwrotnicy tak jak pozostałe.
W jednym i drugim systemie głośniki główne, nie przetwarzające najniższych
częstotliwości, nie muszą być w związku z tym bardzo duże. Bez
straty dla pasma przenoszenia całego systemu, jego mocy i dynamiki, mogą
być to głośniki średniej wielkości, co ułatwia ich ustawienie i obniża
koszty. Widać jednak również, że subwoofer w systemie THX nie jest
dodatkiem, ale jego niezbędną, integralną częścią.
Drugą funkcją obwodu THX jest taka korekcja charakterystyki częstotliwościowej
sygnałów do głośników głównych, aby upodobnić brzmienie do
otrzymywanego w studiu realizacyjnym i salach kinowych (THX
Re-Equalization). Stwierdzono, że bez odpowiedniej korekcji dźwięk w małym
pomieszczeniu mieszkalnym jest zbyt jasny.
Znajduje to swoje wytłumaczenie m.in. w tym, że sala kinowa jest silnie
wytłumiona widownią, która pochłania dużą część promieniowania
wysokich tonów. W pokoju odsłuchowym duża powierzchnia płaszczyzn
odbijających, a nie absorbujących (ściany, sufit), daje zupełnie inną
akustykę i równowagę brzmienia. Korekcja polega więc na
kilkudecybelowym obniżeniu poziomu wysokich częstotliwości.
Innym zabiegom poddany zostaje sygnał do kanałów surround. Najpierw
następuje zestrojenie brzmienia z kanałami głównymi (Timbre
Matching).
W dużej sali kinowej głośniki kanału surround umieszczone są w wielu
miejscach. W "kinie domowym" tylko w dwóch. Odbierana przez
zmysł słuchu charakterystyka brzmienia zależy nie tylko od właściwości
samych głośników, ale również od kierunku, z jakiego dobiega dźwięk.
Wynika to z kształtu głowy i ucha zewnętrznego. Stosując nawet
identyczne głośniki we wszystkich kanałach, nie uzyskamy tylko dzięki
temu jednorodności brzmienia, ponieważ jesteśmy względem różnych głośników
w różnej pozycji. Jednorodność brzmienia jest kluczowym zagadnieniem
dla jakości odbioru wrażeń dźwiękowych. Wiele pozornych źródeł dźwięku
może przesuwać się, zgodnie z zamierzeniami realizatora ścieżki dźwiękowej,
z przodu do tyłu i na boki. Jednak charakter brzmienia nie powinien się
zmieniać, gdyż zabuży to również odbiór efektów przestrzennych.
Charakterystyka częstotliwościowa kanału surround jest więc poddawana
odpowiedniej korekcji, upodobniając tonalne zrównoważenie wszystkich
kanałów odbierane przez słuchacza.
W systemie Dolby Pro Logic na wyjściu dekodera otrzymujemy tylko jeden
sygnał surround. Ponieważ w salach kinowych stosuje się w tym kanale
wiele głośników (w najlepszych kinach nawet do 20), które znajdują się
w różnej odległości od widza - słuchacza, powstające stąd przesunięcia
fazowe w korzystny sposób uniemożliwiają rozpoznanie monofonicznego źródła
dźwięku. W "kinie domowym" są tylko dwa głośniki surround,
i znajdujący się dokładnie między nimi słuchacz odbierałby pozorne
źródło dźwięku jako zlokalizowane dokładnie pomiędzy nimi. Aby
uprzestrzennić dźwięk, sygnał surround musi zostać zróżnicowany.
Dzieje się to w kolejnym obwodzie systemu (Decorrelation). Zmieniana jest
faza jednego głośnika surround względem drugiego, co rozbija monofonię
sygnału surround.
W systemie Dolby Digital już na wyjściu dekodera otrzymujemy zróżnicowane
sygnały surround, o ile tak zostały zakodowane. W trakcie realizacji ścieżki
dźwiękowej w tym systemie, realizator może wielokrotnie zmieniać tryb
działania kanału surround - albo będzie zróżnicowany, gdy realizuje
specjalne efekty przestrzenne, albo nie, gdy wytwarza tylko "pogłos".
Działający w systemie Dolby Digital układ Adaptive
Decorrelation, (lub
według innych źródeł - Dynamic Decorrelation) jest
"inteligentny" - gdy docierają do niego sygnały różniące się,
nie ingeruje - gdy są identyczne, działa w taki sam sposób jak w
systemie Dolby Pro Logic różnicując sygnały.
Ostatecznie na wyjściu układu THX, czy to zrealizowanego na podstawie
Dolby Pro Logic, czy Dolby Digital, otrzymujemy sześć różnych sygnałów
- trzy kanałów głównych (lewy, centralny i prawy), dwa surround i
jeden subniskotonowy.
Muszą "obsłużyć" sześć kanałów. Wymaga się, aby
wzmacniacze kanałów głównych i subwoofera miały podobną, dużą moc.
Wymagania THX są tutaj wysokie, co najmniej 100W na kanał. Jedynie do
zasilania głośników surround wystarczająca jest moc dwukrotnie
mniejsza, jako że mamy do czynienia z podzielonym sygnałem pierwotnie
jednego kanału. A więc - przynajmniej 4x100W plus 2x50W. (Użycie
subwoofera aktywnego, oczywiście ze zintegrowanym wzmacniaczem o mocy co
najmniej 100W, redukuje liczbę niezbędnych wzmacniaczy zewnętrznych). W
większych pomieszczeniach zalecane jest stosowanie wzmacniaczy o jeszcze
większej mocy.
Wreszcie z naszymi zdekodowanymi, przefiltrowanymi, skorygowanymi,
zestrojonymi, zróżnicowanymi, wzmocnionymi sygnałami docieramy do
poszczególnych głośników.
O ile wzmacniacze systemu THX muszą charakteryzować się pewnymi
uniwersalnymi parametrami jakościowymi, takimi jak wysoka moc, dynamika,
niskie zniekształcenia, to głośniki są już według założeń THX
bardzo specjalne - nie tylko pod względem wymaganej jakości, ale i
swojej zasady działania. Ciekawe, że niektóre wymagania względem głośników
systemu THX stoją w sprzeczności z powszechnie przyjmowanymi przez
konstruktorów kolumn Hi-Fi założeniami jakościowymi. Dlatego nawet
najdoskonalsze kolumny Hi-End, jeśli nie były konstruowane z myślą o
pracy w systemie THX, do pracy takiej się nie nadają, przynajmniej
teoretycznie, w myśl rygorystycznych wymagań systemu. Z kolei kolumny z
certyfikatem THX mogą pewnymi swoimi właściwościami sprawić nieco kłopotu
w trakcie eksploatacji w ramach "zwykłej" stereofonii.
Ponieważ do każdego z trzech głośników głównych (przednich)
dociera sygnał o podobnej mocy i zakresie częstotliwości, a sposób ich
promieniowania w kierunku słuchacza jest z założenia taki sam, więc
nie ma systemowego powodu, aby głośniki te różniły się
konstrukcyjnie - wręcz powinny być identyczne. Wszystkie trzy powinny
mieć nietypowe charakterystyki kierunkowe - szerokie w płaszczyźnie
poziomej, ale bardzo wąskie w płaszczyźnie pionowej. To właśnie jest
trudne do pogodzenia z właściwościami większości wysokiej jakości
kolumn Hi-Fi, których konstruktorzy dążą do jak najszerszych
charakterystyk kierunkowych w każdej płaszczyźnie. Wymaganie THX ma
jednak swoje uzasadnienie w sposobie działania całego systemu wielokanałowego,
tak jak szerokie charakterystyki kierunkowe konwencjonalnych kolumn dobrze
służą dwukanałowej stereofonii.
Szerokie charakterystyki kierunkowe oznaczają rozpraszanie energii
akustycznej w szerokim kącie, a nie skupianie jej na głównej osi odsłuchu
- na wprost głośnika. Rozpraszanie energii zwiększa ilość odbić od
ścian pomieszczenia, co w konsekwencji przynosi mniej i bardziej pożądane
rezultaty akustyczne. Lokalizacja pozornych źródeł dźwięku na planie
stereofonicznym może nie być wówczas bardzo dokładna, ale dźwięk
zostaje uprzestrzenniony, jest swobodniejszy. Jest to pożądane w
systemie dwukanałowej stereofonii, która nie dysponuje innymi,
specjalnymi sposobami uprzestrzenniania. Natomiast w systemie THX za
nasycenie pomieszczenia odbiciami odpowiedzialne są głośniki surround,
natomiast głośniki główne w zdyscyplinowany sposób, jak najdokładniej
powinny określać pozorne źródła dźwięku przed słuchaczem - widzem,
nie rozpraszając energii w płaszczyźnie pionowej, a więc w dół i w górę,
gdzie powstać może najwięcej odbić - od sufitu. Wciąż potrzebna jest
natomiast szeroka charakterystyka kierunkowa w płaszczyźnie poziomej,
czyli dobre rozpraszanie na boki, aby nie tylko jeden słuchacz, znajdujący
się w optymalnej centralnej pozycji, ale i inni - siedzący po bokach,
mogli odbierać pełną panoramę dźwięku.
Najbardziej rozpowszechnionym wśród konstruktorów zespołów głośnikowych
sposobem takiego kontrolowania charakterystyki kierunkowej jest użycie dwóch
lub trzech kopułkowych głośników wysokotonowych, jak najbliżej jeden
nad drugim (jest to ułatwione przy użyciu magnesów neodymowych o małych
wymiarach). Ze względu na bardzo krótkie fale wysokich częstotliwości,
porównywalne z odległością między głośnikami, pod kątem różnym
od osi głównej nie następuje fazowa korelacja wszystkich trzech głośników
i energia promieniowana w dół i w górę jest wyraźnie mniejsza.
Natomiast dzięki szerokim charakterystykom samych kopułek wysokotonowych,
szeroki jest kąt promieniowania w płaszczyźnie poziomej, gdzie nie
zachodzą szkodliwe interferencje między głośnikami. To samo dotyczy
kierunkowości tonów średnich - dwa głośniki niskośredniotonowe
ustawione są poniżej i powyżej zespołu głośników wysokotonowych, a
więc ponownie w osi pionowej. Odległość między nimi jest większa,
ale i fale częstotliwości średnich są dłuższe.
Wąska charakterystyka w płaszczyźnie pionowej stwarza jednak również
pewne problemy - wymaga precyzyjnego ustawienia głośników w tej płaszczyźnie
w kierunku słuchacza. W praktyce realizacja tego postulatu jest bardzo
trudna, jeśli będziemy chcieli zachować kolejny warunek umieszczenia
wszystkich głośników głównych na jednakowej wysokości. Jeżeli na
wysokości naszych oczu, a więc i uszu, znajduje się ekran, nie możemy
równocześnie w jego miejscu umieścić głośnika centralnego - będzie
albo powyżej, albo poniżej, a więc nie na takiej samej wysokości co głośniki
lewy i prawy, jeśli te są na wysokości uszu. Problem wydaje się
niewielki, jeżeli w typowy sposób używamy typowych głośników
centralnych, będących w sprzedaży, których producenci sugerują
wygodne poziome ułożenie głośnika - bezpośrednio nad lub pod ekranem.
Jednak tak skonstruowany i ustawiony głośnik nie spełnia zaleceń THX
dotyczących zapewnienia wąskiej charakterystyki w płaszczyźnie
pionowej. Jeśli dysponujemy głośnikiem centralnym THX, skonstruowanym
tak jak głośniki lewy i prawy, to użytkować go powinniśmy również w
takiej samej pozycji co lewy i prawy - a więc pionowo. Ponieważ jednak
jesteśmy zmuszeni do umieszczenia go wówczas zdecydowanie ponad ekranem,
należy go pochylić w stronę "widowni", ze względu na wąską
charakterystykę kierunkową w płaszczyźnie pionowej. Jeśli będziemy
chcieli zachować taką samą wysokość dla wszystkich głośników głównych,
musimy uczynić to samo z głośnikiem lewym i prawym, nie trzeba jednak,
poza pochyleniem w płaszczyźnie pionowej, kierować tych głośników
dokładnie w centrum przed ekranem, ponieważ szeroka charakterystyka w płaszczyźnie
poziomej zapewnia dobre rozpraszanie na boki. Ale dźwięk dobiegający z
góry nie jest idealnym rozwiązaniem - niestety, idealnego tutaj nie ma,
ponieważ nie możemy umieścić głośnika centralnego za ekranem, tak
jak jest to w prawdziwym kinie - chyba że dysponujemy projektorem i
akustycznie transparentnym ekranem. Jeśli nie, rozsądnym kompromisem
jest ustawienie głośnika centralnego bezpośrednio nad ekranem (oczywiście
pionowo), a głośników lewego i prawego około 50cm poniżej.
|
Pomysł na sposób działania głośników surround w systemie
THX jest
bardzo oryginalny. Stąd ich nietypowa, charakterystyczna konstrukcja,
zawierająca głośniki promieniujące w różne strony (patrz na
rysunek). Prawidłowe działanie głośników surround w systemie THX jest
ściśle związane z ich prawidłowym umiejscowieniem - w żadnym razie
nie są to głośniki "tylne", spotykane w innych popularnych
systemach dźwięku dookólnego. Krytyczne jest umieszczenie po bokach, co
najmniej pół metra powyżej uszu słuchacza. Skąd takie wymagania?
Ponownie wynikają z charakterystyk kierunkowych, zupełnie różnych od
typowych dla konwencjonalnych głośników.
Zadaniem głośników surround w systemie THX jest otoczenie słuchacza dźwiękami,
których źródeł nie będzie można precyzyjnie zlokalizować. Przy
zastosowaniu typowych głośników, promieniujących bezpośrednio w
kierunku słuchacza, nie można uzyskać najlepszych rezultatów, bez względu
na ich ustawienie. Dla właściwego efektu najlepiej bowiem całkowicie
wyeliminować bezpośrednie promieniowanie głośnika w kierunku słuchacza,
a pozostawić jak najwięcej promieniowania rozpraszanego w innych
kierunkach, które dopiero po różnorodnych i przypadkowych odbiciach od
ścian i sufitu docierać będzie do słuchacza. (Warto zauważyć, że są
to założenia całkowicie przeciwne do narzucanych głośnikom głównym
systemu THX. W systemie THX słuchacz nie znajduje się pomiędzy
podobnymi w swoim działaniu głośnikami, tak jak w innych systemach, ale
w środowisku głośników pełniących zupełnie różne role). Do tego
celu stworzono projekt specjalnego zespołu głośnikowego o
charakterystyce dipola akustycznego. Oznacza to, że głośnik promieniuje
w dwie przeciwne strony - do przodu i do tyłu, w fazach dokładnie
przeciwnych. Określmy oś główną takiego zespołu głośnikowego jako
wyprowadzoną prostopadle do bocznej ścianki, zgodnie z założeniami w
kierunku słuchacza. Znajdujemy się wówczas dokładnie w takiej samej
odległości od głośników promieniujących w obydwu kierunkach. Ponieważ
ich fazy są przeciwne, ich promieniowanie dokładnie znosi się na tej
osi - bezpośrednio z kierunku głośnika nie biegnie do nas żaden dźwięk!
Ale nie znosi się całkowicie w innych kierunkach - tam, gdzie odległość
od głośników promieniujących w przeciwne strony nie jest jednakowa, różnica
dróg zmienia relacje fazowe i głośniki nie są już w przeciwfazie.
Dopiero przy niskich częstotliwościach, których fale mają długość
znacznie większą od odległości między głośnikami (wyznaczonej przez
wielkość obudowy}, prom9eniowanie obydwu głośników pozostaje w
przeciwfazie bez względu na kierunek, tak że źródło dipolowe o małych
wymiarach nie może być źródłem niskich częstotliwości w żadnym
kierunku. Nie jest to wada poważna, jako że w działaniu głośników
surround chodzi przede wszystkim o rozpraszanie średnich i wysokich częstotliwości.
Aby jednak uzupełnić ich przetwarzanie o tony w okolicach kilkuset herców,
wprowadza się do konstrukcji źródła dipolowego pracujący w tym
zakresie dodatkowy głośnik niskośredniotonowy. Nie burzy on poważnie
koncepcji rozpraszania dźwięku, gdyż i tak większość energii jest
kierowana do przodu i do tyłu, a ponadto właśnie kierowane tam częstotliwości
średnie i wysokie odpowiedzialne są w największym stopniu za lokalizację
(w tym przypadku pożądany jej brak) pozornych źródeł dźwięku.
Wielu amatorów "kina domowego", zwabionych prestiżem nazwy THX
lub ciekawą estetyką i konstrukcją głośników surround tego systemu,
pragnie używać ich z urządzeniami działającymi w innych systemach dźwięku
dookólnego. Efekty mogą być ciekawe, choć do pewnego stopnia
niezamierzone. Jakikolwiek sens stosowania "dipoli" THX jest
jednak tylko wtedy, gdy prawidłowo je umieścimy - po bokach. Tutaj
kompromisu być nie może. Jeśli wchodzi w grę tylko umieszczenie głośników
surround z tyłu, lepiej jest zastosować typowe konstrukcje promieniujące
bezpośrednio. Pamiętajmy również, że nie dysponując całym systemem THX, tylko głośnikami bocznymi tego systemu, nie zdobywamy przez to
certyfikatu THX na uzyskiwany dźwięk.
Użycie subwoofera w systemie THX wiąże się z ogólnie znanym
zjawiskiem wszechkierunkowego rozpraszania najniższych częstotliwości,
a więc brakiem ich dokładnej lokalizacji, stąd możliwością użycia
jednego źródła najniższych częstotliwości i umieszczenia go w
dowolnym miejscu pomieszczenia. Wspomniany brak lokalizacji wiąże się z
częstotliwościami najniższymi, chociaż popularne "systemy
subwooferowe" pozwalają subwooferom przetwarzać do stu kilkudziesięciu
herców, co jest już nadużyciem, chociaż pozwala stosować bardzo małe
satelity. THX jednak dba o jakość dźwięku, ograniczając pracę
subwoofera do 80Hz-odcina wyższe częstotliwości już w zwrotnicy za
dekoderem, równocześnie odciążając inne głośniki od częstotliwości
niższych od 80Hz.
Stosowany subwoofer może być pasywny (wykorzystujący zewnętrzny
wzmacniacz lub aktywny - z własnym wzmacniaczem. Subwoofery aktywne mają
zwykle kilka pożytecznych funkcji (własna regulacja górnej częstotliwości
granicznej, zmiana fazy), które pomagają zoptymalizować ich parametry
do pracy w określonym systemie.
Nie trzeba ograniczać się do jednego subwoofera - w zależności od
wielkości pomieszczenia i oczekiwanej mocy systemu wybieramy subwoofer
mniejszy lub większy, ale możemy również użyć np. dwóch subwooferów.
Daje to korzyść nie tylko zwiększenia mocy i natężenia dźwięku, ale
również równomierniejszej charakterystyki częstotliwościowej w
zakresie niskich tonów. Subwoofer, w zależności od jego ustawienia,
wywołuje różne rezonanse w pomieszczeniu. Praca dwóch subwooferów,
ustawionych w różnych miejscach, uśrednia te rezonanse i daje bardziej
równomierne przetwarzanie basu.
Należy unikać umieszczania subwoofera w narożniku - wzmacnia to
rezonanse pomieszczenia, prowadzi do znacznego uwypuklenia niektórych częstotliwości
i pogorszenia "szybkości" basu. Jeśli dysponujemy jednym
subwooferem, najlepszym rozwiązaniem, tak ze względów funkcjonalnych,
jak akustycznych, jest ustawienie go pod przednią ścianą, w odległości
1/3 szerokości pokoju od ściany bocznej. Stosując dwa subwoofery,
chociaż wskazane jest ich oddalenie od siebie, nie należy zbyt różnicować
odległości między każdym z nich a słuchaczem - mogą wówczas wystąpić
problemy z fazową korelacją ich promieniowania.
Wymagania jakościowe dla subwooferów z certyfikatem THX dotyczą pasma
przenoszenia - do 20Hz przy spadku -3dB w pomieszczeniu odsłuchowym, i
maksymalnego możliwego do uzyskania natężenia dźwięku - co najmniej
105dB bez zniekształceń.
W "kinie domowym" zachodzą wszystkie znane zjawiska, dotyczące
pracy głośników w pomieszczeniu zamkniętym. Część fal jest
absorbowana przez powierzchnie wytłumiające, część odbijana i
rozpraszana.
System głośnikowy THX składa się z wielu głośników promieniujących
nie tylko z różnych punktów pomieszczenia. Ich rozliczne zasady działania
ściśle wiążą się z pożądanym w określonych fragmentach "kina
domowego" różnym sposobem aranżacji akustycznej będących w pobliżu
głośnika powierzchni.
Głośniki główne THX mają zawężaną charakterystykę kierunkową,
aby jak najmniej było pochodzącego od nich promieniowania w konsekwencji
odbijanego od sąsiednich powierzchni, zwłaszcza od sufitu. Gdybyśmy dokładnie
wytłumili wszystkie te powierzchnie, uzyskalibyśmy potrzebny efekt
akustyczny nawet przy użyciu typowych głośników o szerokiej
charakterystyce kierunkowej - fale zostałyby wypromieniowane w szerokim kącie
w kierunku różnych powierzchni, ale już nie odbite, bo
"unieszkodliwione" przez wytłumienie. Jednak nie jest w
praktyce stosowane wytłumienie sufitu, a ponadto sufit musi uczestniczyć
w odbijaniu promieniowania głośników surround. Mają one tak ukształtowane
charakterystyki kierunkowe, aby współdziałać z powierzchniami odbijającymi.
Głośniki surround THX promieniują w stronę sufitu oraz ścian bocznych
powyżej uszu słuchacza i powierzchnie te powinny pozostać nie wytłumione,
aby wykorzystać wszystkie możliwe odbicia w tym obszarze.
Do instalacji wielokanałowego systemu THX potrzebnych jest znacznie więcej
połączeń niż w przypadku zestawu stereofonicznego. Ponadto, ze względu
na rozplanowanie głośników w różnych miejscach pomieszczenia, długości
połączeń również mogą znacznie wzrosnąć. Dlatego jakość użytych
przewodów jest tutaj bardzo ważna. Dla uzyskania certyfikatu THX
przewody muszą mieć również odpowiednio solidną izolację. Nie
oznacza to, że dobrej jakości przewody, z jakichś powodów nie
opatrzone sygnaturą THX, nie nadają się tutaj do zastosowania.
Dla ułatwienia połączeń między urządzeniami zestawu THX, specjalnie
przygotowane do tego celu interkonekty (przewody sygnałowe) stosują następujący
kod kolorów:
-
kanał lewy przedni - niebieski
-
centralny - zielony
-
prawy przedni - czerwony
-
lewy surround - niebiesko-biały
-
prawy surround - czerwono-biały
-
subwoofer - brązowy
|
W trakcie podłączania głośników należy zwrócić baczną uwagę na prawidłową polaryzację, podobnie jak przy głośnikach systemu stereofonicznego. Ponadto jednak trzeba właściwie zsynchronizować poziomy we wszystkich kanałach, ponieważ w różnych systemach, w zależności od umieszczenia głośników i ich efektywności, mogą zachodzić różne relacje. Służą temu niezależne regulatory wysterowania każdego kanału, znajdujące się w kontrolerze THX. Precyzyjną kalibrację można przeprowadzić za pomocą sygnału testowego z wbudowanego generatora i miernika poziomu ciśnienia akustycznego (SPL). Celem jest uzyskanie jednakowego poziomu w miejscu odsłuchu dla każdego kanału. System THX pozwala również na regulację opóźnienia czasowego sygnału kanałów surround. Jest to konieczne, ponieważ najczęściej głośniki surround znajdują się bliżej słuchacza niż przednie, a te relacje odległości mogą być różne. Opóźnienie można zmieniać od 15 do 30 ms (zobacz poniższy rysunek).
Pozycja na rynku
i prespektywy
Kino domowe nie jest zbyt przyjaźnie przyjmowane przez audiofilów
ceniących sobie jedynie wrażenia dźwiękowe, i to w odbiorze
stereofonicznym. Warto jednak dostrzec, że koncepcja THX opiera się na
podobnych przesłankach "ideowych". Twórcom systemu nie chodzi
o otoczenie słuchacza chaotycznym dźwiękiem, zaszokowanie tylko
efektami specjalnymi, przygniecenie ogromnym ciśnieniem akustycznym.
Najważniejsze jest tutaj przedstawienie ścieżki dźwiękowej w sposób
najbardziej zbliżony do zamierzeń reżysera, tak jak była ona słyszana
w studiu realizatorskim, i jak może być słyszana w kinie. Studio takie
z kolei, według standardów THX, ma ściśle określoną akustykę i
wyposażenie. Standaryzacja jest więc tutaj dalej posunięta niż w
przypadku typowych studiów nagraniowych. Odtworzenie akustyki prawdziwego
kina nie jest oczywiście w pełni możliwe, ale dla twórców THX dążenie
do tego celu warte jest dużych nakładów. W technice audio wiele jest
jednak zagadnień kontrowersyjnych, i pewne wątpliwości nie omijają również
systemu THX. Dwukanałowy wzmacniacz z certyfikatem THX jest z pewnością
urządzeniem wysokiej klasy, przy tym uniwersalnym, możliwym do
zastosowania również w dobrym systemie stereofonicznym. W tym przypadku
.bowiem certyfikat THX sprowadza się do potwierdzenia pewnych
uniwersalnych, pożądanych w każdym systemie parametrów i właściwości.
Jednak zupełnie inaczej sprawa ma się z zespołami głośnikowymi.
Przypomnijmy, że sposób zorganizowania przestrzeni dźwiękowej w tym
systemie wymaga od stosowanych głośników bardzo szczególnych
charakterystyk kierunkowych. Nie są one z kolei najlepsze dla odsłuchu
stereofonicznego. Jedynym wyjątkiem jest subwoofer, dla którego
certyfikat THX, tak jak dla wzmacniacza, jest tylko potwierdzeniem
wysokiej jakości. Na innych głośnikach znaczek THX informuje nas o spełnieniu
wymagań tej normy, ale jednocześnie jest ostrzeżeniem, że mamy do
czynienia z urządzeniem specjalnym , stworzonym do pracy w ściśle określonym
systemie. Nie ma więc doskonałej kompatybilności między nawet
najlepszym systemem THX i audiofilskim hi-endem. Dlatego THX traktowane
jest "na dystans" przez wielu producentów sprzętu Hi-End, którzy
choć musieli przyjąć do wiadomości rozwój "kina domowego",
to oczekują bardziej przyjaznego im standardu. Inni producenci "nie
pozostawiają pieniędzy na stole", i ze względu na popularność i
prestiż jakim cieszy się system THX, produkują odpowiedni sprzęt aby
uzyskać wartościowy certyfikat.
THX dla "kina domowego" powstał pierwotnie w ścisłym związku
z systemem Dolby Pro Logic. Kiedy laboratorium Dolby opracowało nowy
system Dolby Digital (AC3), wykorzystujący nowy sposób transmisji
danych, oparty na nowym systemie kodowania, a mający ostatecznie z Pro
Logic tyle wspólnego, że wykorzystujący również 6 głośników,
wydawało się, że THX zostanie poważnie zagrożony. Jednak THX wymyka
się konfrontacji z Dolby Digital. "Inkorporuje" również ten
system, obok tradycyjnego Dolby Pro Logic. Już dzisiaj widać tego skutki
- niektóre urządzenia z AC3 nie mają certyfikatu THX, inne, zwykle droższe
- mają. Oczywiście, warunki narzucane przez THX określać mogą inne
działanie systemu AC3 w ramach THX, a inne poza nim. Z drugiej strony sam
THX okazuje się na tyle elastyczny, że może rozwijać swój procesor,
aby obejmował różne systemy. Z pewnością toczy tu się walka o duże
pieniądze; George Lucas nie chce oddać swojej mocnej pozycji, z kolei
producenci, którzy są w stanie spełnić warunki techniczne i finansowe
dla uzyskania certyfikatu THX czynią to, ponieważ THX jest w cenie u
klientów. Jeśli jedno urządzenie może nosić znamiona najnowszej
technologii AC3, a ponadto jeszcze tradycyjny certyfikat THX - czemu nie
upiec dwóch pieczeni na jednym ogniu? Powinni jednak dobrze zapoznać się
ze wszystkimi właściwościami systemu THX, znać jego zalety, ale i
ograniczenia. THX jest stworzony dla wiernego odtworzenia akustyki kina.
Nie jest niezbędny, gdy oczekujemy po prostu efektownej przestrzenności,
jest nawet niewygodny, gdy chcemy wykorzystywać tylko dwa kanały do odsłuchu
stereofonicznego - mimo przestawienia procesora THX na pracę w trybie
stereo, nie przestawimy jednocześnie charakterystyki kierunkowej głośników
głównych, jeśli mają one rzeczywiście certyfikat i właściwości THX.
Czynione są próby konstruowania głośników głównych o
"kompromisowej" charakterystyce kierunkowej w płaszczyźnie
pionowej - dość wąskiej dla THX, dość szerokiej dla stereofonii. Widać
jednak, że THX jest wciąż poważnym wyzwaniem dla producentów sprzętu
i jednym z ciekawszych zjawisk techniki audio lat dziewięćdziesiątych.
Bezsporną zaletą THX jest ustanowienie standardów w nieuporządkowanym
wcześniej świecie surround, chociaż i to znaczenie jest dla wielu
kontrowersyjne - THX swoimi ścisłymi normami systemowymi ograniczył
swobodę i poszukiwania innych sposobów organizacji dźwięku dookólnego,
a ze względu na przypisywane mu znaczenie, jego brak dyskryminuje w
oczach użytkowników urządzenia innych systemów.
Źródło: Andrzej Kisiel; THX - Symbol kina domowego; Audio; grudzień 1996; strony 17-25