Современный домашний кинотеатр становится все более похож на выставку достижений акустических компаний или на стенд современного дизайна. Еще бы, для достижения объемного звучания используются зачастую от шести до восьми колонок, иногда их количество может достигать десяти. Но не всегда это оправданно, тем более, что существуют технологии, позволяющие добиться тех же результатов с помощью всего двух-трех колонок.

Речь идет об использовании технологий виртуального объемного звучания. В этом случае, при помощи специальных алгоритмов две фронтальных колонки выдают звук очень близкий к тому, что можно услышать в системах с гораздо большим количеством установленной акустики.

Когда много колонок – это плохо
Существует несколько типичных ситуаций, когда становится нелогичным, некрасивым или невозможным инсталляция более двух, а в редких случаях трех-четырех колонок одновременно. Иногда свое влияние может оказать размер помещения – детская комната, кабинет или, к примеру, кухня, не располагают достаточным запасом пространства для расположения полноценной акустической системы формата 5.1 и выше. Тем не менее, именно в них иногда приходится инсталлировать небольшой домашний кинотеатр.

Но даже если объем помещения достаточен, как, например, в гостиной, но общий стиль, дизайн интерьера, не позволяет загромождать его напольными или даже небольшими полочными колонками. Конечно, всегда можно попробовать встроить акустику в стены или потолок. Но такое решение, во-первых, довольно непросто по своим инженерно-техническим параметрам, а во-вторых, обойдется в приличную сумму. К тому же бывают случаи, когда такое решение в принципе невозможно.

Именно в этих условиях целесообразно обратить внимание на домашние кинотеатры с поддержкой виртуального объемного звука. Они обладают возможностью воспроизводить нюансы surround звучания всего с помощью двух колонок. Но прежде чем мы перейдем к рассмотрению таких технологий, нужно упомянуть еще несколько возможных областей применений виртуального объемного звука.
Это, естественно, все современные телевизоры – кинескопные, плазменные и жидкокристаллические. По своей конструкции, обычно они не обладают более чем двумя встроенными динамиками. Особо продвинутые модели конечно имеют по 4, 6 или даже 8 динамиков, дополненных иногда даже басовым (сабвуфером), но даже в этом случае говорить об объемном звучании не приходилось, так как все эти динамики располагались в одной плоскости – перед слушателем.

Однако именно телевизор очень часто устанавливается отдельно от кинотеатра – он вполне самодостаточен. Телевизионная антенна – вот все, что ему необходимо. Однако с применением технологий виртуального объемного звучания, именно телевизоры получили огромные преимущества. Теперь даже одно самостоятельное устройство способно воссоздать нечто очень похожее на звучание настоящего домашнего кинотеатра.

Кроме телевизоров, еще одним устройством способным воссоздавать с помощью подобных технологий объемную звуковую картину являются наушники. Но обзор объемного звука в обычных наушниках выходит за рамки данной статьи.
Как же все это работает?

В основе виртуального объемного звука лежит довольно сложный математический алгоритм. Полностью дискретное объемное звучание складывается из нескольких звуковых волн исходящих из различных колонок расставленных в помещении определенным образом. Эти звуковые волны излучаются, отражаются, накладываются друг на друга и лишь потом достигают слушателя. В этот финальный момент общую картину звучания можно примерно представить, описать физическим законами и математически смоделировать. Затем, имея математическую модель объемного звучания, можно заставить два или более динамиков, расположенных перед слушателем (обычная стерео система), излучать звук с внесенными поправками так, чтобы в конечной точке – у слушателя – получалась звуковая картина аналогичная или очень близкая к звуку 5.1 систем или аналогичных им.

Современные технологии виртуального объемного звука способны воспринимать как две колонки – стереопару – так и больше количество колонок: центральную колонку, сабвуфер. В этом случае делается поправка на имеющиеся в наличии каналы звучания и, благодаря наличию дополнительных каналов, объемный звук получается более реалистичный. Естественно, на качество звучания виртуальной системы очень сильно влияет качество установленных в системе колонок. Если два маленьких динамика, наподобие компьютерных колонок, не справятся с поставленной задачей в должной мере, то две фронтальных напольных колонки с широким диапазоном звучания вполне смогут заменить всю 5.1 систему целиком.

Какие технологии бывают
Как это бывает с кодированным звуком, существуют несколько способов его декодирования, обработки и воспроизведения. Есть технологии, доступные всем производителям, их разрабатывают и внедряют такие признанные лидеры как Dolby Laboratories , SRS Labs и DTS (Digital Theatre Systems). А есть фирменные системы и технологии, разрабатываемые некоторыми именитыми компаниями для себя самостоятельно. Некоторые наиболее известные подходы к воспроизведению виртуального объемного звука мы и рассмотрим далее.
Наиболее распространены в наших реалиях технологии компании Dolby Laboratories . Ее технология носит название Dolby Virtual Speaker Она направлена в первую очередь для воспроизведения многоканального звука с помощью всего двух колонок, установленных в режиме стерео на равноудаленном от слушателя расстоянии.

В процессе работы математический алгоритм учитывает все нюансы многоканальной записи, обрабатывает ее, переводит в формат стерео и подает на динамики. Обычно технология Dolby Virtual Speaker идет в паре с либо Dolby Digital и ее производными, либо Dolby Pro Logic / Pro Logic II. В первом случае, алгоритм получает декодированный сигнал с многоканальной звуковой дорожки и работает с ним напрямую, а во втором случае, стереозапись сперва преобразуется в многоканальный формат, а затем транслируется в виртуальный стереоформат. Такое двойное преобразование носит, тем не менее, определенный смысл.

Вместо обычного стереозвука, который был использован в оригинале, сначала получается математическая модель многоканального звука – то, как он мог бы звучать в многоканальной записи, а затем эта модель транслируется в другую модель – но уже учитывающую особенности виртуально объемного звучания в двух динамиках. В результате слушатель получает псевдо многоканальное звучание из двух колонок и из стереозаписи.

Естественно, такие сложные преобразования звука сказываются так или иначе на его качестве, но в особых случаях, когда необходимо обойтись всего двумя колонками или динамиками, это подход имеет право на существование. Особенно ценна такая технология, как уже говорилось, для телевизоров, так как она позволяет использовать его встроенные динамики без поддержки внешней акустики и при этом не потерять в качестве звучания, приобретя долгожданный объем.

Технология, представляемая компанией DTS , носит название DTS Virtual . Она преобразует многоканальный звук формата 5.1 или 6.1 в обычный стерео сигнал, но с учетом сохранения объемной картины. К сожалению, эта технология рассчитана в первую очередь на применение в наушниках и не встречается в домашних кинотеатрах, а значит, и останавливаться на ней подробно сейчас не станем.
Компания SRS также известна тем, что разрабатывает свои собственные технологии многоканального звучания, а также разнообразные технологии обработки и улучшения закодированного и сжатого в цифровом формате звука. Ее фирменная технология SRS TruSurround способна обрабатывать 5.1 цифровой формат (Dolby Digital, Dolby Surround или Dolby Pro Logic) и переводить его в формат стерео для воспроизведения на двух колонках с сохранением параметров объемного звука.

У этой же компании существует и более продвинутая версия этой технологии - SRS TruSurround ХТ. В ней применено множество нововведений. Во-первых, она способна работать также с цифровыми дорожками, закодированными алгоритмами компании DTS . Во-вторых, в ней применены некоторые фирменные технологии обработки и улучшения звука, такие как Dialog Clarity, TruBass и WOW. Все вместе, эти алгоритмы и решения позволяют добиться не только виртуального объемного звучания на стереосистемах, но и прилично улучшить качество звука, особенно если он был сжат и закодирован с некоторыми потерями в качестве. Также возможно некоторое улучшение звучания на системах со слабыми динамиками или с узким акустическим диапазоном.

Оригинальное решение проблемы воспроизведения объемного звука с помощью всего двух колонок нашла компания KEF. Она использовала в составе KEF Instant Theatre (KIT) в спикерах технологию компании NXT – SurfaceSound. Эта технология позволят, используя особые материалы, излучать звук плоскими поверхностями, создавая тем самым практически полноценный динамик. Не вдаваясь в особенности применяемых материалов и способов резонирования и звуковоспроизведения, можем отметить, что с помощью этих технологий стало возможным расположить в одной колонке дополнительные плоские динамики по ее бокам, которые отвечают за излучение звука, характерного для обычного домашнего кинотеатра – того звука, что получается при отражении от стен и мебели. Вместе с центральными динамиками создается виртуальная объемная картина, которая соответствует формату 5.1, к примеру. При этом используется всего две фронтальных колонки и сабвуфер.

Система виртуального объемного звука, примененная компанией Samsung , носит название RRSS (Rear Reflector Speaker System). Ее подход реализован более на уровне аппаратной части, хотя современные математические алгоритмы здесь также использованы. В основе лежит принцип отраженного сигнала от стен, благодаря которому, звук приходит к слушателю с некоторой задержкой, что дает ощущение существования виртуальных тыловых колонок. Для этого в колонках встроены специальные дополнительные динамики, которые излучают сигнал таким образом, чтобы он создавал эту иллюзию наличия в системе тыла. Все вместе дает реальное ощущение объемного звучания, и при этом количество колонок остается по-прежнему скромным.

Виртуальная реальность?
Итак, как можно убедиться самому, прослушивая многоканальную запись в виртуальном поле, создаваемом двумя колонками, объемный звук не только существует в рамках небольшого домашнего кинотеатра, но и то, насколько просто, оказывается, обмануть человеческое ухо.
Если не брать в расчет специалистов акустиков, профессиональных музыкантов и серьезных аудиофилов, то окажется, что для определенных обстоятельств установка домашнего кинотеатра с всего двумя колонками может оказаться очень хорошим выходом из сложных ситуаций.

Можно сохранить общий стиль дизайна, можно сэкономить жизненное пространство, можно преследовать еще несколько целей и достичь их, и не потерять при этом в качестве звука. Более того, не потерять объем звука.

При всем разнообразии представленных на рынке технологий (а мы рассмотрели далеко не все из них), все они используют похожие принципы. Это может быть либо математическое моделирование объемного звука, либо какие-либо технологические находки и решения в воспроизведении. В любом случае, конечный пользователь получит немного больше, чем ожидает, ведь объемный звук из двух колонок – это просто здорово!