Dolby Stereo es un formato de sonido creado por Dolby Laboratories . Es una marca unificada para dos sistemas básicos completamente diferentes: el sistema Dolby SVA (área variable estéreo) de 1976 utilizado con pistas de sonido ópticas en películas de 35 mm, [1] y el sistema de reducción de ruido Dolby Stereo 70 mm en pistas de sonido magnéticas de 6 canales en copias de 70 mm. [2]
Dolby SVA mejora significativamente el desarrollo de efectos de sonido en películas y la teorización del diseño de sonido de Walter Murch . [1] En 1982, se adaptó para uso doméstico como Dolby Surround cuando se introdujeron los VCR de consumo con capacidad de alta fidelidad , y se mejoró aún más en 1987 con el sistema de decodificación doméstico Dolby Pro Logic .
De los dos, el Dolby SVA es, con diferencia, el más importante, ya que ha puesto el sonido estéreo de alta calidad al alcance de prácticamente todos los cines. Aunque el estéreo magnético de 6 pistas se había utilizado en las películas Cinerama desde 1952, y Fox había introducido el sonido magnético estéreo de 4 pistas como parte del sistema CinemaScope en 1953, la tecnología había demostrado ser cara y poco fiable. [3] Excepto en las grandes ciudades, la mayoría de las salas de cine no disponían de instalaciones para reproducir bandas sonoras magnéticas, y la mayoría de las películas seguían produciéndose con bandas sonoras ópticas mono. El Dolby SVA proporcionó un método para poner bandas sonoras estéreo de alta calidad en copias de sonido óptico.
La banda sonora óptica de una película de 35 mm codificada en Dolby Stereo no solo lleva pistas izquierda y derecha para sonido estereofónico , sino también, a través de un sistema de decodificación matricial ( Dolby Motion Picture matrix o Dolby MP [4] ) similar al desarrollado para sonido " cuadrafónico " o "quad" en la década de 1970, un tercer canal central y un cuarto canal envolvente para altavoces en los laterales y la parte trasera del cine para sonido ambiente y efectos especiales. Esto produjo un total de cuatro canales de sonido, como en el sistema magnético de 4 pistas, en el espacio de pista anteriormente asignado para un canal óptico mono. Dolby también incorporó su reducción de ruido de tipo A en el sistema Dolby Stereo.
Dolby Labs se involucró en el sonido de películas cuando los estudios cinematográficos utilizaron la reducción de ruido tipo Dolby A en las grabaciones de películas magnéticas de estudio. La primera película que utilizó la reducción de ruido Dolby durante todo el proceso de producción fue La naranja mecánica (1971), aunque gran parte de la ventaja se perdió cuando se estrenó con una banda sonora óptica estándar de "Academia". Esto llevó a una propuesta de Dolby de que se aplicara la reducción de ruido tipo A a la banda sonora óptica en las copias de lanzamiento. [5]
A principios de la década de 1970, hubo un renovado interés en mejorar la calidad de las bandas sonoras ópticas, que habían cambiado poco desde la década de 1930. En particular, la infame "curva de la Academia" (la respuesta de frecuencia estándar para la reproducción cinematográfica de pistas ópticas según lo especificado por la Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas en 1938) todavía estaba en uso. Implicaba una reducción drástica en la respuesta de alta frecuencia del sistema de cine con la intención de reducir la audibilidad del ruido y la distorsión. Dolby propuso reemplazar la curva de la Academia con la reducción de ruido tipo Dolby A en la pista. A partir de la película Callan de 1974 , se estrenaron diez películas con una banda sonora mono codificada en Dolby. Los cines estaban equipados con un módulo de reducción de ruido tipo Dolby A y un ecualizador de tercio de octava para ecualizar la respuesta de frecuencia electroacústica de los altavoces/auditorio. Creó un nuevo estándar internacional para el sonido cinematográfico. [6] [7]
Aunque el sistema funcionaba bien, los propietarios de salas de cine se mostraban reacios a invertir en la tecnología hasta que se añadió el estéreo a la mezcla. La idea de poner una banda sonora estéreo óptica de dos canales en el área de banda sonora normal de una copia de película no era nueva; el pionero del estéreo Alan Blumlein había realizado películas estereofónicas experimentales utilizando un sistema de este tipo ya en 1933, y JG Frayne de Westrex había propuesto un sistema similar al SMPTE en 1955. [8]
En 1970, sin embargo, era evidente que los métodos de grabación magnética no iban a desplazar a las bandas sonoras ópticas en la mayoría de las copias de lanzamiento, y a principios de la década de 1970 Eastman Kodak revivió la idea, como lo describió RE Uhlig en un documento presentado a la SMPTE en 1972. [9] Inicialmente, utilizando una grabadora de película de 16 mm de dos canales construida para ellos por RCA , Kodak grabó bandas sonoras estéreo de dos canales de forma muy similar a lo que Blumlein y Frayne habían hecho antes, pero agregó reducción de ruido Dolby para mejorar el rango dinámico limitado disponible en estas pistas de medio ancho. [7]
El problema restante era la falta de un canal central, considerado esencial para fijar el diálogo en el centro de la pantalla. Uhlig analizó este tema en un artículo posterior. [10] Consideró la posibilidad de dividir el área de la banda sonora en tres formas para proporcionar un tercer canal central, pero lo descartó debido al impacto negativo que tendría en el rango dinámico y los problemas que implicaba la conversión de proyectores de películas. En su lugar, sugirió alimentar un altavoz de canal central con una simple mezcla de los canales izquierdo y derecho; sin embargo, esto no es del todo satisfactorio ya que degrada la separación estéreo. Después de que presentó su idea y trabajó con Dolby, surgió Dolby SVA, un sistema de codificación y decodificación óptica de área variable estéreo de 35 mm, que más tarde se adoptó como estándar de la industria: ISO 2969. [1]
En esa época, Dolby se alió con Kodak para desarrollar este sistema. La solución de Dolby al problema del canal central fue utilizar un decodificador matricial "direccionalmente mejorado", basado en los desarrollados para los sistemas " cuadrafónicos " domésticos, para recuperar un canal central a partir de los canales izquierdo y derecho grabados en la película. El decodificador matricial empleado originalmente para esto utilizaba la matriz Sansui QS bajo licencia. Este sistema se utilizó para la película de Ken Russell de 1975 Lisztomania .
Luego se amplió la matriz para proporcionar un cuarto canal para altavoces envolventes, lo que permitió un sistema de 4 canales con la misma disposición de altavoces que el sistema estéreo magnético de 4 pistas CinemaScope de la década de 1950, pero a un costo mucho menor.
Dolby Stereo, como se denominó entonces a este sistema de 4 canales, se utilizó por primera vez en A Star is Born de 1976. A partir de la primavera de 1979, una nueva matriz personalizada reemplazó a la matriz Sansui QS. Se utilizó por primera vez en Hair y Hurricane de ese año . [11] [7]
Al principio, los equipos Dolby Stereo se instalaban principalmente en salas de cine más grandes que ya estaban equipadas con amplificadores y altavoces para el sistema estéreo de 4 pistas CinemaScope. Pero el éxito de La guerra de las galaxias de 1977 , que utilizó el sistema de 4 canales con gran éxito, animó a los propietarios de salas de cine más pequeñas a instalar equipos estéreo por primera vez.
Una característica clave de este sistema era su compatibilidad con versiones anteriores : la misma copia podía reproducirse en cualquier lugar, desde un antiguo autocine con sonido mono hasta un cine equipado con Dolby Stereo, lo que eliminaba la necesidad de un costoso inventario doble de copias para su distribución. El éxito de Dolby Stereo provocó la desaparición definitiva del estéreo magnético en las copias de estreno en 35 mm. A partir de entonces, solo las copias de 70 mm utilizaban sonido magnético.
A principios de los años 90, la reducción de ruido Dolby SR comenzó a reemplazar al Dolby A tipo NR en la exhibición de películas en 35 mm. Todas las copias de lanzamiento codificadas con Dolby Digital incluyen una banda sonora analógica Dolby SR, tanto como respaldo en caso de que la pista digital falle como para salas de cine que no estén equipadas para reproducción Dolby Digital.
A partir de 2021 [actualizar], la participación de mercado de Dolby Stereo en el espacio cinematográfico disminuyó rápidamente con la llegada del cine digital . Sirve como respaldo para las salas de cine que aún exhiben películas de 35 mm .
La matriz estéreo Dolby (o matriz Dolby 4:2:4 ) [12] es sencilla. Los cuatro canales originales, izquierdo ( L ), central ( C ), derecho ( R ) y envolvente ( S ), se combinan en dos, conocidos como total izquierdo y total derecho ( LtRt ) [13] [12] mediante esta fórmula:
donde j = desplazamiento de fase de 90°
Esta información del canal central es transmitida por Lt y Rt en fase, y la información del canal envolvente por Lt y Rt pero fuera de fase. Esto proporciona una buena compatibilidad con la reproducción mono, que reproduce L, C y R desde el altavoz mono con C a un nivel 3dB más alto que L o R, pero la información envolvente se cancela. También proporciona una buena compatibilidad con la reproducción estéreo de dos canales donde C se reproduce desde los altavoces izquierdo y derecho para formar un centro fantasma y el envolvente se reproduce desde ambos altavoces pero de manera difusa.
Un decodificador simple de 4 canales podría simplemente enviar la señal de suma (L+R) al altavoz central y la señal de diferencia (LR) a los altavoces envolventes. Pero un decodificador de este tipo proporcionaría una separación deficiente entre los canales de altavoces adyacentes, por lo que cualquier señal destinada al altavoz central también se reproduciría desde los altavoces izquierdo y derecho solo 3 dB por debajo del nivel del altavoz central. De manera similar, cualquier señal destinada al altavoz izquierdo se reproduciría desde los altavoces central y envolventes, nuevamente solo 3 dB por debajo del nivel del altavoz izquierdo. Sin embargo, existe una separación completa entre los canales izquierdo y derecho, y entre los canales central y envolvente.
Para superar este problema, el decodificador de cine utiliza los llamados circuitos "lógicos" para mejorar la separación. El circuito lógico decide qué canal de altavoz tiene el nivel de señal más alto y le da prioridad, atenuando las señales enviadas a los canales adyacentes. Como ya hay una separación completa entre canales opuestos, no hay necesidad de atenuarlos; en efecto, el decodificador cambia entre la prioridad L y R y la prioridad C y S. Esto impone algunas limitaciones a la mezcla para Dolby Stereo y para garantizar que los mezcladores de sonido mezclen las bandas sonoras de manera apropiada, monitorearían la mezcla de sonido a través de un codificador y decodificador Dolby Stereo en tándem. [11] Además del circuito lógico, el canal envolvente también se alimenta a través de un retardo, ajustable hasta 100 ms para adaptarse a auditorios de diferentes tamaños, para garantizar que cualquier fuga de material de programa destinado a los altavoces izquierdo o derecho hacia el canal envolvente siempre se escuche primero desde el altavoz deseado. Esto explota el " efecto de precedencia " para localizar el sonido en la dirección deseada.
Dolby Surround es la primera versión para el consumidor del formato de sonido cinematográfico analógico multicanal de Dolby, Dolby Stereo.
Debido a la compatibilidad de la matriz Dolby Stereo con la reproducción mono y estéreo, cuando las películas hechas originalmente en Dolby Stereo se estrenaron en formatos de video domésticos estéreo (como VHS-HiFi, laserdisc o se transmitieron en TV estéreo), se pudo utilizar la banda sonora original de dos canales Dolby Stereo. Algunos oyentes domésticos deseaban escuchar estas bandas sonoras de una manera más parecida a cómo habrían sonado en el cine y para ese mercado algunos fabricantes produjeron decodificadores surround simplificados. Para mantener el costo bajo, estos decodificadores prescindieron de una salida de altavoz central y del circuito lógico que se encuentra en el decodificador profesional, pero incluyeron el retardo surround. Para distinguir estos decodificadores de las unidades profesionales que se encuentran en los cines, se les dio el nombre de decodificadores "Dolby Surround" . El término "Dolby Surround" también fue autorizado por Dolby para su uso en programas de televisión o películas directas a video grabadas a través de la matriz Dolby Stereo.
A finales de los años 1980, los fabricantes de circuitos integrados ya estaban trabajando en el diseño de decodificadores de matriz Dolby. Un ejemplo típico de ello es el SSM-2125 de PMI. [14] El SSM-2125 es un decodificador de matriz Dolby Stereo completo (excepto el retardo surround) en un único chip, lo que permitió comercializar al consumidor decodificadores domésticos que utilizaban el mismo sistema lógico que se encuentra en los decodificadores profesionales. Por ello, estos decodificadores se denominaron Dolby Pro Logic .
Dolby Stereo 70 mm Six Track es el uso de reducción de ruido Dolby en las seis bandas sonoras magnéticas de una copia de 70 mm . Esta tecnología se utilizó por primera vez en algunas copias de la película de MGM Logan's Run , estrenada en 1976.
El formato Todd-AO se introdujo en 1955 e incluía sonido magnético multicanal desde el principio, no tiene banda sonora óptica, aunque en algunas impresiones de 70 mm se ha utilizado una pista digital DTS en lugar de la magnética analógica.
El diseño original era de 5 canales frontales y uno envolvente. Pero en la década de 1970, el uso de las pistas intermedias (centro-izquierda y centro-derecha) se había abandonado en gran medida, y estos canales se dejaban en blanco o se rellenaban con una simple mezcla de los canales adyacentes. Dolby no aprobó esta práctica posterior, que da como resultado la pérdida de separación, sino que utilizó estos canales para LFE (efectos de baja frecuencia) utilizando las unidades de graves de los altavoces frontales intermedios, que de otro modo serían redundantes. Más tarde, la capacidad de HF no utilizada de estos canales se utilizó para proporcionar un sonido envolvente estéreo en lugar del sonido envolvente mono del diseño Todd-AO [15], lo que dio lugar a la asignación de canales 5.1 moderna que conserva Dolby Digital .
En 1984, Dolby Stereo tenía un competidor. Ultra Stereo Labs había presentado un sistema de sonido óptico estéreo comparable, Ultra Stereo . Su procesador de cine introdujo mejoras en la decodificación matricial y la convolución con una mayor separación de canales. Un circuito de balanceo incluido compensaba el tejido de la película y algunos desequilibrios entre las pistas izquierda y derecha que anteriormente causaban fugas de voz en el canal envolvente. El sistema de sonido Ultra Stereo ganó un premio al logro técnico en 1984 de la Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas. [16]
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