Formatos de sonido para cine


Analógico

Es el clásico sonido estéreo de siempre. La pista analógica viene impresa en el celuloide en una línea continua ubicada a la izquierda de los cuadros de la imagen.  Las  primeras  películas  tenían  impresas  dos  pistas magnéticas  a  los costados de los cuadros, de forma similar al de los cassettes de audio, pero en la actualidad se utiliza en vez del sistema magnético, un sistema óptico.

Cuando la película se reproduce, la cinta corre a través del proyector para generar la proyección sobre la pantalla y, simultáneamente, otro haz de luz pasa a través  de  la  pista  óptica  de  audio  para  ser  recogido  por  una  fotocélula  que convierte las diferencias en la intensidad de luz en señal de audio estéreo.

A  diferencia  de  lo  que  se  cree  comúnmente,  este  sistema  no  ha desaparecido, ni desaparecerá por el momento, ya que es utilizado como sistema alternativo en caso de interrupciones en el audio digital  o problemas de sincronismo entre el decodificador digital y la cinta. Si prestamos atención durante la proyección de  una  película  cuya  cinta  está  muy  degradada,  pueden  escucharse continuamente los cambios de la norma digital a la analógica  en  ambos  sentidos.  Estos  cambios  de una norma a la otra se pueden advertir con bruscas diferencias de nivel en el sonido, pausas o retrasos momentáneos  en  el  sonido,  cambios  de  calidad  y aparición de ruido de fondo o clicks audibles.

Dolby Stereo 

Este sistema es el primer proyecto de los laboratorios Dolby de lo que se conoce como sistema de audio Multicanal. Este sistema es una variación dentro del sistema estéreo, por lo que permite utilizar la pista estéreo estándar de la cinta, pero agregar mediante procesos externos de codificación sobre la señal, 4 canales sumados y matrizados en las 2 pistas  del sistema estéreo. Estos canales son L (izquierdo), R (derecho), C (Canal Central) y S (Surround o canal para efectos) limitado en ancho de banda de 100 Hz. a 7 KHz.  Mediante la combinación de los canales L, R y S, se logra la sensación de que  un  efecto  reproducido  por  S  y  L  viene  de  atrás  a  la  izquierda,  o  un  efecto reproducido por S y R, de atrás a la derecha.

La principal ventaja de este sistema, con su aparición a fines de los 70, es que  puede  adaptarse  fácilmente  a  cualquier  sala  con  un  proyector  estándar, porque  la  codificación  se  realiza  con  procesos  acústicos,  y  además  el  tipo  de codificación de 4 canales a 2 canales,  permite que una señal de Dolby Stereo sea reproducida perfectamente en un sistema de 4 canales o en un sistema estéreo de dos  canales  o  hasta  en  un  sistema  mono,  sin  notar  diferencias  o  errores importantes en el audio.

Muchas películas y series (Los Simpsons por ejemplo) se transmiten por la TV con esta  codificación  sin  que  nos  demos  cuenta,  pero  si  colocamos  en  la  salida  del audio de la TV  un amplificador  con  decodificador Dolby Stereo (Prologic), podremos disfrutar de los 4 canales. Por supuesto, dependerá de la zona geográfica donde se emita en estéreo la programación.

Dolby Digital

Conocido como Dolby 5.1 o AC-3.

Este formato difiere absolutamente de la naturaleza del estéreo o del Dolby Stereo.  Apareció  por  primera  vez  en  los  cines  en  el  año  1992,  con  Batman Returns aunque en España, creo recordar, se estrenó con la película Stalingrado.  Es muy importante recalcar que a diferencia de lo que ocurre con otras tecnologías, en cine, ningún sistema de sonido digital reemplaza al analógico. El sistema  analógico  se  conserva para  ser  reproducido  en  salas  que  no  posean  el sistema digital y como back up, en caso que el sonido digital falle momentánea o permanentemente durante la proyección.

El  formato  Dolby  Digital  posee  sonido  digital  comprimido,  con  hasta  6 canales  reales  de  audio:  5  de  rango  completo  (20Hz  a  20  KHz.)  y  un  canal adicional para efectos de baja frecuencia (3 Hz. a 120Hz.)

El  formato es óptico,  como  el  analógico,  y  su  señal  se  ubica  en el espacio entre las perforaciones de la  cinta.

Cada pista de audio tiene una resolución de 16 Bits y 48KHz. El Compact Disc, por ejemplo, utiliza 44,1KHz, pero en cine se debe usar el formato profesional de 48KHz, porque es múltiplo de  24, que es el total de cuadros reproducidos en un segundo, y de esa manera se puede sincronizar el audio con la imagen.

Cada canal es comprimido en una  relación de  14:1. A pesar de conocerse con el nombre de Dolby 5.1, este sistema es muy flexible, por lo que muchas películas lo utilizan a pesar de no poseer canales de efectos. Hay  películas  que  por  su  genero  no  utilizan  efectos  especiales  ni  efectos  de sonido, por lo que realizan una mezcla de sonido estándar, utilizando únicamente los  canales  L  y  R  estéreo  y  el  canal  central  C  para  los  diálogos (3.0) en otras, sólo se usa en estéreo (2.0). A  pesar  que estos canales podrían ser reproducidos perfectamente mediante el sistema Dolby Stereo  (analógico) los productores  y directores  prefieren  aprovechar las  ventajas del sonido digital. Por  eso  Dolby  vende licencias  de  5.1  canales  tanto  como  licencias  estéreo para utilizar su sistema en películas.

Dolby EX

(Dolby Extended Sound) 

Mas que un nuevo sistema, es una variación del sistema Dolby Digital, que busca acercarse un poco mas al sistema SDDS.

Básicamente este sistema es igual al Dolby Digital, con el agregado de un canal Surround en la parte trasera de las salas. Como  vimos  antes,  todas  las salas  poseen  este  canal,  ya  que  el  sistema  Dolby Stereo  (analógico)  lo  utiliza,  por  lo  que  no  es  necesario  realizar  cambios  muy profundos en el equipamiento para utilizarlo.

A  diferencia  del  sistema  Dolby  Digital,  que  posee  6  canales  reales,  el sistema  EX  utiliza  una  forma  de  codificación  para  sumar  un  canal  de  efectos trasero, dentro de los dos canales de efectos derecho e izquierdo.

De la misma forma que ocurre con el sistema Dolby Digital y el estéreo, el canal extra de efectos es sumado a dos canales existentes, de manera que una película grabada con el sistema EX, puede ser reproducida sin inconvenientes en un cine que no esté adaptado para este fin. En ese caso, los sonidos grabados en el canal de surround trasero, si la sala no cuenta con este sistema, serán escuchados en los altavoces laterales.

Dolby anuncia en su publicidad que con este sistema se puede lograr el “Fly Around”  y  “Fly Over”,  es  decir, que un helicóptero podría  aparecer  volando desde el fondo de la sala hasta la pantalla,  pero la verdad es que esto también es posible en la actualidad con los demás sistemas, con técnicas de psicoacústica que engañan al oído humano, sumado a lo que nuestro cerebro quiere escuchar de acuerdo a lo que ve o no ve en la pantalla.

Por  ejemplo,  en una presentación  de THX, puede  verse  a  un  robot  que  vuela alrededor de la sala, incluso desde el fondo hasta la pantalla, tratando de arreglar la enorme y plateada sigla THX que estaba estropeada.

DTS

(Digital Theater System)

El  sistema DTS en  el  cine  es, en características generales,  equivalente  al sistema Dolby Digital. Utiliza hasta 5.1 canales de audio, distribuidos de la  misma forma que el sistema de Dolby, por lo  que  un  Cine  con  un  sistema instalado,  es  perfectamente  compatible con el otro,  en  cuanto  a  cantidad  y distribución de altavoces y características de los mismos.

Hay algunas diferencias muy importantes entre este sistema y Dolby Digital. El DTS  posee  5.1  canales  con  características  de  20  Bits  (contra  los 16  Bits  de Dolby)  a  48KHz. Estas  características  son superiores  a  la  del Compact  Disc. A esto  se  suma  que  su  compresión  es  de  apenas  4:1,  contra  14:1  de Dolby.  Esto da como resultado un sistema con audio de calidad muy superior al de su principal competidor.

Otra gran diferencia es que, comparado con el resto de los sistemas, DTS es el único que no lleva impresa en la cinta la información de audio. En  vez  de  esto,  DTS  realiza  la  impresión  de  un  código  de  tiempo  llamado SMPTE  que  permite  la  sincronización  de  la  imagen  con  el  audio.  El  audio  por otro lado se reproduce desde un dispositivo externo.  El código de tiempo es una línea continua situada entre la señal analógica y los cuadros de la película.  Para esto, junto con la película, se distribuye un CD que debe ser cargado en un reproductor sincronizado con el proyector.

Esta característica de DTS le da la libertad que los otros sistemas no tienen, porque están limitados en capacidad ya que el espacio en la cinta es limitado, y ya no se podrían agregar mas canales de esa manera.  Por otro lado es un poco mas complicado  a la  hora  de  transportar  las  cintas,  ya  que ahora  hay  que mover  un rollo de cinta, mas cajas de CDs que pueden perderse, romperse, confundirse, etc.

Al  mismo  tiempo  permite  que  una  misma  película  pueda  ser  reproducida  en diferentes idiomas, por lo que los costos de impresión en celuloide disminuyen, ya que una misma película puede estrenarse en USA en inglés, y luego ser llevada a España para ser estrenada en castellano.

DTS  almacena hasta 100 minutos de audio  con  5.1  canales en cada CD, por  lo  que  una  película  de  1  hora  y  media  de  duración  es  perfectamente reproducida en un CD.

La  ventaja mas  importante  en  el  sistema DTS  es  que  no  está  limitado  en capacidad de información que puede almacenar y reproducir. Esto significa que si en vez de colocar un dispositivo que reproduzca los CDs, se colocan dos, se pueden obtener en vez de los 6 canales, 12 canales de audio. Por este motivo el sistema DTS es utilizado en simuladores de todo tipo, por ejemplo en IMAX y en cines 3D.

DTS  se  encuentra  instalado  en  20.000 salas  alrededor  del  mundo.  Si  lo comparamos con las salas que poseen Dolby Digital, el numero es muy inferior en el caso de DTS.  (dato de Digital Theater Systems, Inc.)

Por  cuestiones  de marca y  marketing,  actualmente  hay  mas  títulos  disponibles en Dolby Digital que en DTS, tanto para cine como para formatos de consumo.

DTS ES

(DTS Extended Sound) 

Idéntico a Dolby Digital EX, pero con las características propias de  DTS.

La primera película que utilizó esta norma fue Stars Wars Episode I.

SDDS

(Sony Dynamic Digital Sound)

Sony es una de las empresas más grandes del mundo y, como no podía ser de otra manera, marcó la diferencia en audio para cines con la  introducción  del sistema SDDS en 1993 con la película El Último Gran Héroe.

Este  sistema  ofrece  8  canales completos (20Hz  a  20KHz.)  ubicados  de manera singular.  SDDS utiliza como los otros sistemas, dos canales traseros de Surround, el L izquierdo y R derecho. La  gran  diferencia  es  que  este  sistema  coloca  6  altavoces reproduciendo diferentes sonidos detrás de la pantalla, logrando un sonido mucho mas integrado con la imagen y una serie de efectos muy particulares.

La disposición de los altavoces es: L, R y C (como el sistema analógico, DTS o Dolby Digital), un altavoz para Sub Woofer, y dos canales adicionales de efectos ubicados  entre L  y  C  y  entre R  y  C.  De esta  manera  tras  la  pantalla  hay  un subwoofer y 5 altavoces alineados perfectamente de izquierda a derecha.

Sony no proporciona  información  sobre  el  tipo  de  compresión  ni características del sonido digital, pero podemos suponer que la frecuencia  de muestreo es de 48KHz como los otros sistemas, para lograr la sincronización con la imagen, y por otro lado la compresión estaría en un valor intermedio al de Dolby Digital (14:1) y DTS (4:1), ya que el espacio para almacenar información es mas del doble con el que cuenta Dolby Digital.

La  señal  digital  es  óptica  y  viaja  junto  con  la  película  en  los  dos  bordes laterales externos, a los costados de los espacios entre perforaciones.

SDDS es el último sistema en ser presentado, por lo que cuando buscaron el lugar para incluir su señal digital en la cinta de 35 mm, se encontraron  que todo el  espacio  estaba  absolutamente  ocupado. El  lugar  principal estaba ocupado  por  los cuadros  de  la  imagen; el  lateral, con  la  pista  analógica  estéreo;  los  espacios entre perforaciones, con  la  información de  Dolby  Digital,  y  por  último  el  código  de  tiempo  de DTS.

Por este motivo Sony tuvo que utilizar el único espacio disponible, que son los  bordes laterales de la cinta.  El problema es que estos espacios son los que resultan mas castigados y dañados del celuloide, por lo que idearon un sistema de backup  y  corrección  de  errores.  Este  sistema  funciona  colocando  la  misma información  por  duplicado  en  cada  borde,  pero  en  una  forma  desordenada o mas  bien  asimétrica  respecto  uno  del  otro,  así  cuando  un  borde  no  puede  ser leído, o esa porción de la cinta es cortada o dañada  por un accidente, se utiliza la información que está ubicada en otro lado sobre el otro lateral.

Cabe aclarar que SDDS es la única norma de sonido digital multicanal que no tiene un equivalente en uso hogareño o de consumo. Ni en DVD de audio, o de  video  ni  cualquier  otro  soporte  de  consumo  se  encuentra  grabado  bajo  esta norma.

THX 

El nombre de la sigla se desprende del nombre de la primera película de George Lucas,  llamada THX 1138.

A diferencia del resto de los sistemas multicanal expuestos, THX es una norma de estándares técnicos que busca, por un lado, fijar una norma mínima de tecnología y calidad  necesarias  para  reproducir  películas  en  una  sala,  y  al  mismo  tiempo, generar un ambiente de características  similares  en todas las salas de cine en el mundo y estudios de mezcla en los que se realiza el sonido de una película o en los que ésta se vaya a reproducir,  para de esa manera asegurar a los directores que lo que ellos están viendo y  escuchando al realizar la mezcla de sonido, es lo mismo o por lo menos es muy parecido a lo que la gente va a ver y escuchar en el cine.

La norma THX en general tiene en cuenta aspectos puntuales relacionados con el sonido o con la acústica, pero también pauta ciertos aspectos respecto de la imagen y la comodidad de las salas.

La  idea  surge  en  1982  cuando  George  Lucas  pretendía  que  su  reciente película  El  Retorno del  Jedi,  fuera  vista  y escuchada  de la misma forma exactamente  como  él  la había pensado y realizado.

Las características que tiene en cuenta la norma THX para certificar son:

  • Calidad, color y ángulo de incidencia del proyector sobre la  pantalla.

  • Ruido  generado  dentro  de  la  sala  (aire  acondicionado,  proyector,  etc)  y ruido generado fuera de la sala (ruido ambiente, otra sala contigua, etc).

  • Ángulos de visión y escucha de los espectadores.

  • Propiedades acústicas de la sala.

  • Sistema de sonido.

Para certificar un cine bajo la norma THX antes de su fabricación, el arquitecto o ingeniero debe ponerse en contacto con THX para comenzar su construcción de manera compatible con las exigencias de la norma.

Los  equipos  a  ser  instalados  se  seleccionan  de  una  lista  que  THX  entrega, conteniendo los dispositivos de audio, decodificadores, altavoces, amplificadores, etc, homologados por la norma para ser usados en cines.

Al mismo tiempo THX provee mediante el pago de una cuota, o leasing, unos procesadores digitales / analógicos específicos para tratamiento del audio con los que  debe  contar  el  cine  obligatoriamente. El ingeniero de THX se encarga de ecualizar la sala y de precintar todo el equipamiento. Cada sala debe además pagar una cuota por utilizar el logo THX en su sala habilitada y reproducir el video de THX antes de cada película.

De  la misma manera que una sala  de  cine  es  diseñada y corregida para ser compatible con la norma THX los estudios de mezcla de sonido para cine, también son adaptados para  conseguir  su  certificado THX,  con la única diferencia que la lista de equipos homologados para estudios es diferente a la lista para cines.

Desde la aparición de THX, un  técnico de sonido puede realizar una mezcla en el estudio, con la seguridad que los espectadores van a escuchar exactamente lo mismo en el cine. 

Existe  la  norma  THX  para equipos de uso doméstico, en la que un  usuario  pueda  comprar  un  conjunto  de  reproductor  de  DVD,  decodificador  multicanal,  amplificadores  y  altavoces homologados por THX. 

DELL sacó a la venta el primer PC con licencia THX, y Logitech también posee unos altavoces multimedia con certificación THX. 

Aclaración Sonido analógico

El  sonido  es  tomado  del ambiente  y  transformado  en  impulsos  eléctricos que son equivalentes en frecuencia y amplitud a las características del sonido en el aire.  Luego,  esa  señal  eléctrica  es  almacenada  en  medios  mecánicos  o magnéticos  de  manera  tal  que las  variaciones  generadas  en  el  soporte,  son equivalentes o análogas a las señales eléctricas. 

Los medios  de  almacenamiento  analógicos  son  el  disco  de  pasta  o  vinilo,  los cassettes de  audio, cinta abierta, etc.

Aclaración Sonido Digital

Los  impulsos eléctricos generados,  son almacenados digitalmente, con valores de ceros y unos. 

Mediante  el  muestreo, la señal  analógica,  es  analizada,  y se asignan valores numéricos diferencias de amplitud y frecuencia de esa señal. Este  proceso  se  denomina  Conversión  Análoga  /  Digital,  o  Analog  /  Digital Conversión (ADC). 

Como  resultado de la digitalización, puede haber una pérdida de  calidad o similitud  entre el  sonido  original analógico, y  el  sonido muestreado, pero  en  la actualidad con un ADC de calidad ese error es irrelevante.  Además, la señal una vez que  ingresa  en  el  ámbito  digital, permanece resguardada de degradaciones  o ruidos que sí son propios de los medios analógicos, como el cassette. 

En  cine,  el  audio  digital  se  almacena  en  formato  de micropixels  sobre  el celuloide o en CDs externos (de la manera explicada anteriormente). 

Cada  píxel  toma  el  valor  de  1  o  0  de  acuerdo  a  si  es  un  píxel  transparente  o negro.  De esta manera cuando un haz de luz ubicado en el decodificador pasa sobre  la  señal  digital,  otro  dispositivo  toma  instantáneamente  fotos  de  cada cuadro  de  información  de  audio  digital,  para  ser  luego  transformados  en  señal digital  de  audio,  y  mas  tarde  en  señal  de  audio  analógica,  por  los  conversores Digital / analógico, o Digital/ Analog Converter (DAC). 

Formatos de Consumo

Muchos  de  los  formatos  de  sonido multicanal  vistos  tienen un equivalente en  formatos  de  consumo,  es  decir  en  DVD de  Vídeo,  DVD  de  Audio,  Laserdisc, etc. De hecho Dolby Digital, Dolby Digital EX, DTS y DTS ES, existen también en  el  ámbito  de  consumo,  bajo  características  que  se  conocen  como Home Cinema (Cine en casa). 

SDDS es el único sistema que no se comercializa para uso hogareño.  Esto es destacado como una ventaja por Sony, ya que al destinar su sistema únicamente para ámbitos profesionales, les permite lograr características de mayor calidad, y evitar las  limitaciones  que  implica  compatibilizar  un  sistema  con  el  uso de consumo masivo.

Fuentes

www.dtsonline.com 

www.dolby.com

www.sdds.com

www.thx.com 

www.dtstech.com

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