Sama idea dźwięku przestrzennego nie jest wcale tak nowa, jak mogłoby się wydawać. Już kilkadziesiąt lat temu podejmowano pierwsze próby z reprodukcją wielokanałową, początkowo przede wszystkim w przemyśle filmowym (w latach 40. np. w studiu Walta Disney’a), zaś od lat 50. także w muzyce elektroakustycznej, co doprowadziło do dynamicznego rozwoju tej dziedziny i zdefiniowania różnych standardów, a wreszcie popularyzacji immersji. Tym niemniej jeszcze kilkanaście lat temu sam termin był znany raczej wąskiemu gronu specjalistów i nawet osoby z szeroko pojętej branży dźwiękowej często nie bardzo wiedziały, o co w tym wszystkim chodzi. Postrzeganie omawianego zagadnienia zmieniło się dość istotnie w 2012 roku, wraz z premierą standardu Dolby Atmos, bardzo wyraźnie zorientowanego na dźwięk immersyjny. O różnych formatach, standardach pisaliśmy zresztą w marcowym numerze „Muzyki i Technologii”, zachęcamy zatem czytelników do sięgnięcia po tamten materiał.
W niniejszym artykule skupimy się przede wszystkim na dwóch produktach oferowanych w Polsce przez ESS Audio – innowacyjnym systemie TiMax, a także procesorze Lexicon QLI-32 Quantum Logic Immersion oraz zagadnieniu dźwięku immersyjnego w dużych instalacjach: kinowych (z Dolby Atmos), teatralnych, muzealnych itp. Warto zresztą wspomnieć, że u polskiego dystrybutora znajdziemy więcej ciekawych narzędzi, jak choćby wtyczki Austrian Audio (producenta znanego przede wszystkim z wysokiej klasy słuchawek i mikrofonów) – z nich wymieńmy AmbiCreator, który pozwala realizować za pomocą pary mikrofonów materiał ambisoniczny (B-formatu). Będzie też okazja porozmawiać z osobami mającymi duże doświadczenie w tej materii, którzy podzielą się swoją wiedzą i spostrzeżeniami. Wszyscy zresztą zgodnie przyznali, że na tym etapie niezwykle ważna jest edukacja – i to zarówno w środowisku osób zarządzających obiektami koncertowymi, teatralnymi, wystawienniczymi czy kinami, jak i wśród samych odbiorców, czyli słuchaczy, widzów itd. By rozumieli dlaczego dźwięk immersyjny wyznacza nowe standardy, jakość i przenosi doznania estetyczne na zdecydowanie wyższy poziom. Że różni się od rozwiązań, które znają z od lat.
Musical „Mamma Mia!TheParty” (fot: www.lukedyson.com)
Choć coraz częściej mamy okazję osobiście doświadczać dźwięku immersyjnego, w naszym kraju takie instalacje ma już szereg kin, niektóre teatry czy też inne obiekty, to wciąż pewnym problemem jest zdefiniowanie, czym on jest, czym różni się od wcześniejszych standardów. Często także określenie to bywa traktowane – dodajmy, że nie do końca słusznie – jako synonim dźwięku wielokanałowego. Choć oba pojęcia istotnie na dość dużym obszarze się pokrywają, jednak nie są tym samym. Innymi słowy – nie zawsze projekcja wielokanałowa jest tożsama z immersyjną, jak również nie zawsze dźwięk immersyjny wymaga wielokanałowości – mamy tu na myśli binauralne miksy słuchawkowe, dostępne także dla takich standardów, jak Dolby Atmos czy 360 Reality Audio. Dźwięk immersyjny otacza słuchacza, sprawia, że czuje się on zanurzony w trójwymiarowej przestrzeni akustycznej, gdzie każde źródło ma swoją lokalizację. Warto także dodać, że jego zastosowanie ma korzystny wpływ na czytelność planów, percepcję poszczególnych zdarzeń dźwiękowych, które nie zlewają się w jedną masę płynącą z głośnika. Tę cechę podkreśla Maciej Barański, który w ESS Audio specjalizuje się w systemach immersyjnych: „Immersja jest systemem, który wyraźnie poprawia rozdzielczość pracy. Dzięki temu, że jest zastosowana, tak naprawdę poszczególne komponenty systemu nagłośnienia zaczynają grać mniejszą liczbą instrumentów. Mówię tu o zaawansowanych miksach orkiestr symfonicznych czy jakichś dużych wydarzeń z zespołem rozrywkowym. W tym momencie immersja wydaje się dobrym rozwiązaniem, ponieważ nie mam problemu z sumowaniem tych wszystkich sygnałów w prawym i lewym gronie systemu. Poza tym immersja pozwala na uzyskanie efektu wychodzącego instrumentu, jakby przed system nagłośnienia.”
Pomijając specyficzne projekcje koncertowe, głównie na polu muzyki elektroakustycznej, bodaj najwcześniej dźwięk immersyjny przyjął się w kinie, a to za sprawą standardu Dolby Atmos, który w ciągu 10 lat zawojował ten rynek i staje się coraz powszechniejszy. W epoce serwisów streamingowych i dostępu do wielu tytułów (dodajmy – w wysokiej jakości) w ramach przystępnego cenowo abonamentu sale kinowe muszą zaoferować coś naprawdę wyjątkowego, zarówno w sferze wizualnej, jak i dźwiękowej, by przyciągnąć widzów. Jak zauważa Wojciech Kopytek z ESS Audio, doskonale znający ten temat: „W przypadku kin świadomość jest na takim poziomie, że mając system Dolby Atmos grają filmy, zarabiają pieniądze, więc zrobią wszystko, by go mieć u siebie. Natomiast mam też wrażenie, że Dolby Atmos jako system immersyjny, kinowy, otworzył trochę drogę do systemów immersyjnych, które mogą być stosowane w teatrach, czy to w salach wystawienniczych, czy gdziekolwiek indziej. Mam na myśli to, że pokazał, że jeżeli w kinie można zrobić takie coś, to można zrobić też w innych przestrzeniach i dać możliwość kreatywności ludziom w tych innych przestrzeniach.” Te spostrzeżenia podziela także Kornel Krawczyk z Awaco Project, firmy współpracującej przy wielu projektach z ESS Audio i specjalizującej się m. in. w kompleksowym projektowaniu i wyposażaniu kin, teatrów czy innych obiektów: „Przez pierwsze lata kiedy Atmos już funkcjonował na rynku, ciężko było nam rozmawiać z klientem, jakkolwiek argumentować dostawę tego systemu, bo nie było kontentu, tylko jakieś pojedyncze produkcje, które nie były w stanie rekompensować nakładów finansowych w system. Natomiast widać, że to jest jak kula śnieżna na przestrzeni lat, ta produkcja funkcjonuje już na dużą skalę. Na stronie Dolby można sobie podejrzeć, ile tytułów wychodzi w Atmos, rok po roku i ta produkcja zmierza w tym kierunku, jest tego naprawdę dużo. Widać po liczbie sal kinowych, które powstają. Ludzie też zaczynają kojarzyć, o co chodzi z Atmosem, nie potrafią tego sprecyzować, nazwać, ale wiedzą, że Atmos to lepiej.”
Musical „Mamma Mia!TheParty” (fot: www.lukedyson.com)
Niewątpliwie wiele racji jest w stwierdzeniu, że systemy immersyjne w kinie otworzyły drogę do podobnych rozwiązań w innych obiektach czy wreszcie w teatrach i salach koncertowych. Tu jednak trzeba podkreślić, że w przypadku realizacji na żywo, stoimy w obliczu zupełnie innych zadań i skali trudności. Jak zauważa Wojciech Kopytek: „Oczywiście wszyscy wiemy, że kino to kino, a taki TiMax, który może być zastosowany w przestrzeni wystawienniczej na przykład, to zupełnie co innego. W kinie taki materiał, czyli dźwięk do filmu, jest przygotowywany wcześniej i tak naprawdę kreacja odbywa się wyłącznie, kiedy jest miks końcowy, bo użytkownik nie ma na to absolutnie żadnego wpływu. Podajemy takiemu procesorowi Dolby Atmos liczbę kanałów, koordynaty każdego głośnika itd. Zmierzam do tego, że użytkownik nie ma możliwości kreatywnego odtwarzania tych dźwięków jak chce, w przeciwieństwie oczywiście do TiMax, gdzie ta kreacja jest możliwa.” Dźwięk immersyjny w zastosowaniach koncertowych, teatralnych – wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z kreacją na żywo – angażuje dużo większe środki, zasoby ludzkie i po prostu czas poświęcony na przygotowanie całości. Wynika to z zaawansowania takich produkcji, ale przekłada się na ich wyjątkową jakość i atrakcyjność dla odbiorcy, nieosiągalną przy zastosowaniu innych. Maciej Barański przestrzega: „Nie da się zrobić czegoś takiego, że idę na koncert, mam 2 godziny na próbę jako realizator frontowy i miksuję koncert immersyjny. Tu musi być próba produkcyjna, to trzeba przygotować wcześniej. Przede wszystkim – zastosowanie jakiegokolwiek systemu immersyjnego, a one są dla ludzi kreatywnych – nie działa w ten sposób, że przyjdziemy sobie na koncert czy sztukę teatralną, klikniemy Enter i zmiksujemy to w ciągu 15 minut. Musimy uruchomić własną kreatywność i wiedzieć, co chcemy osiągnąć. To jest klucz do początków zabawy z immersją. Do tego, co ja mam w głowie dopasowuję rozmieszczenie systemu nagłośnienia. To nie działa w tę stronę, że najpierw jest rozmieszczenie nagłośnienia, a dopiero później dopasowuję do tego to, co chcę zrobić.”
Podstawowym produktem systemu TiMax jest SoundHub, składający się z procesora przestrzennego dźwięku, mającego postać modułu rack o wysokości 2U oraz stosownego oprogramowania.
Przed chwilą wspomniano już o TiMax, pionierskim systemie dźwięku immersyjnego, który może się poszczycić jedną z największych liczb tego typu realizacji na świecie i to w różnych dziedzinach, jak choćby teatr, spektakle plenerowe, wystawy, koncerty. Jest też często naturalnym wyborem producentów, inżynierów dźwięku, którzy doceniają jego walory. Pora zatem przyjrzeć się mu bliżej.
TiMax
Brytyjska marka, należąca do Out Board (Sheriff Technology Ltd), której wyłącznym dystrybutorem w Polsce jest od niedawna ESS Audio, wyspecjalizowała się w projektowaniu kompleksowych systemów dźwięku immersyjnego, będąc zresztą jednym z pionierów w tej dziedzinie. Sięgając po innowacyjne rozwiązania, a jednocześnie stawiając na przyjazną obsługę, szybko zdobyła ona uznanie w branży, co potwierdzają liczne referencje, które można znaleźć na stronie internetowej producenta. Warto podkreślić szerokie spektrum możliwości i uniwersalność firmowych produktów. Przyczyniły się one np. do spektakularnego, immersyjnego nagłośnienia opery Giocomo Pucciniego Tosca wystawionej w Palazzo Farnese w Piacenza czy też musicalu The Bodyguard w Studio Zuid w Antwerpii. Inne ciekawe realizacje to np. nagłośnienie lotniska w Dubaju podczas Expo (w okresie od jesieni 2021 do wiosny 2022) czy spektaklu audiowizualnego w jaskini Świętego Michała na Gibraltarze. Już te wybrane przykłady pokazują, jak wszechstronne mogą być zastosowania flagowego systemu. TiMax stał się jednym ze światowych liderów w dziedzinie dźwięku immersyjnego, co potwierdzają także branżowe nagrody.
Procesor dostępny jest w konfiguracjach 32×32 lub 64×64 (wejścia/wyjścia) z Dante albo MADI I/O. Dzięki szeregu dostępnym opcjom konkretny użytkownik może go skonfigurować pod kątem własnych potrzeb – są to np. karta MIO AES Digital MIO I/O (16 wejść/wyjść), rozszerzenia z analogowymi bądź cyfrowymi wejściami i wyjściami.
Dave Haydon, współwłaściciel i dyrektor Out Board, poświęcił nam zresztą czas, by porozmawiać o dźwięku immersyjnym, przybliżyć, czym jest TiMax i co go wyróżnia na tle innych systemów. Oto co opowiedział o początkach: „Pierwotnym przeznaczeniem było lokalizowanie dźwięków scenicznych w przypadku osób używających przypinanych mikroportów zamiast mikrofonów na statywach – to było dość dawno temu – i ludzie słuchający tego, siedzący na widowni z lewej strony, gdy dźwięk dochodził z prawej i tak słyszeli go po lewej z powodu efektu Haas’a. Realizatorzy starali się panoramować dźwięk, ale zawsze coś było w tym najbliższym głośniku i działał właśnie efekt pierwszeństwa. Kiedy na scenie było na przykład 5 osób i dwie miały podobny głos, to miałeś problem ze skupieniem się na właściwym. I właśnie dla rozwiązania tego problemu oryginalnie zaprojektowaliśmy TiMax. Zresztą wiele osób w przeszłości używało linii opóźniających na mikrofonach. Mogłeś to wszystko połączyć z konsoletą czy nawet sterować za pomocą MIDI, gdy ludzie na scenie zaczynają się przemieszczać. Ale to działa tylko na niewielkim obszarze sceny czy widowni. To w każdym razie była wyjściowa idea dla stworzenia matrycy opóźnień. Ale jeśli muzyk w procesorze efektów będzie na żywo modulować opóźnienie, pojawią się zakłócenia – w wyniku zmiany czasu opóźnienia. Więc opracowaliśmy algorytmy, które sprawiają, że zmiana opóźnienia jest niesłyszalna. Ale oryginalnie system służył do lokalizacji scenicznej instrumentów, głosów – zresztą to wciąż jest bardzo prężny rynek, więc robimy dużo rzeczy dla teatrów, oper, dużych widowisk. Istotnym aspektem, który dźwięk wnosi do widowiska są emocje. Często mówi się, że scenografia w przedstawieniu określa scenę, światło określa porę – dzień albo noc – ale emocje pochodzą z dźwięków. Czy powinienem być szczęśliwy, przerażony, spodziewać się czegoś – emocje są bardzo ważną częścią tego, sprawiają, że widownia angażuje się w przedstawienie.” Wraz z rozwojem rynku i oczekiwań klientów TiMax istotnie ewoluował, co jego współtwórca podsumowuje tak: „Obecnie TiMax jest innym produktem niż pierwotnie, bardzo się rozwinął, wiele się nauczyliśmy, wykonaliśmy mnóstwo pracy, co doprowadziło do zaawansowanego produktu, zresztą ten rozwój stale trwa. Nie chcę być negatywnie nastawiony do innych, bardzo zresztą dobrych procesorów, ale jedną z rzeczy, które ludzie naprawdę doceniają jest to, że każda informacja dotycząca przetwarzania jest widoczna na ekranie i dostępna do edycji, więc uzyskujesz możliwość kontroli i interakcji. Mówiąc najprościej – większość rzeczy wykorzystuje algorytmy, które definiują, co się dzieje, gdy dźwięk przemieszcza się w przestrzeni, gdy przesuwasz obiekty na ekranie, TiMax wykorzystuje tę samą koncepcję przestrzennych, geometrycznych algorytmów, zatem je wyświetla i pozwala edytować w matrycy, co jest bardzo przydatne. Komputery czasem potrzebują nieco pomocy ze strony subiektywnej ludzkiej intuicji.”
TiMax jest bardzo elastyczny i tak naprawdę daje się zastosować z już istniejącym wyposażeniem, które jest skonfigurowane pod kątem dźwięku immersyjnego.
Podstawowym produktem jest SoundHub, składający się z procesora przestrzennego dźwięku, mającego postać modułu rack o wysokości 2U oraz stosownego oprogramowania z bardzo czytelnym i dobrze zaprojektowanym interfejsem graficznym, który pod wieloma względami przypomina rozwiązania znane z programów DAW (np. automatyka zdarzeń, panoramowania, miksery, efekty itp.), co niewątpliwie ułatwia opanowanie obsługi osobom mającym doświadczenie w tej materii. Procesor dostępny jest w konfiguracjach 32×32 lub 64×64 (wejścia/wyjścia) z Dante albo MADI I/O. Dzięki szeregu dostępnym opcjom konkretny użytkownik może go skonfigurować pod kątem własnych potrzeb – są to np. karta MIO AES Digital MIO I/O (16 wejść/wyjść), rozszerzenia z analogowymi bądź cyfrowymi wejściami i wyjściami. Całość obecnie oferuje pracę z częstotliwością próbkowania 48 kHz, wkrótce pojawi się także oprogramowanie do 96 kHz. W miarę potrzeb można stworzyć instalację wykorzystującą pojedynczy procesor bądź większą ich liczbę – warto podkreślić, że są one w pełni samowystarczalne, pozwalając na realizację dźwiękową dowolnych wydarzeń bez dodatkowych komputerów, a wszystko można tak zaprogramować, że system sam będzie się wyłączać na noc i o określonej porze włączać ponownie, by znów wykonać swoje zadania. Kolejną, bardzo istotną z punktu widzenia potencjalnego użytkownika cechę wymienia Maciej Barański: „TiMax jest procesorem, który nie jest ściśle związany z żadnym systemem nagłośnienia, więc można go zastosować z dowolnym – oczywiście my go proponujemy z naszym nagłośnieniem JBL. Nie ma tu także jakichś ściśle wyznaczonych ram, jaki to ma być system, jakie parametry głośników, jest tu duża dowolność, TiMax można sobie skonfigurować z dowolnymi systemami nagłośnienia. Możemy podać dane, konfigurując procesor SoundHub, parametry najróżniejszych głośników produkowanych przez różnych producentów. I procesor na podstawie danych, które mu podamy, obliczy tę przestrzeń wirtualną, w której będziemy umieszczać obiekty. Tu też nie jesteśmy związani, że musimy mieć np. głośniki frontowe, boczne, tylne, znajdujące się na suficie z tej samej serii produktowej, tego samego producenta – możemy sobie łączyć różne. Jedyne zastrzeżenie jest takie, że musimy doprowadzić to nagłośnienie do spójnej odpowiedzi fazowej, jak i częstotliwościowej.”
Jak widać TiMax jest bardzo elastyczny i tak naprawdę daje się zastosować z już istniejącym wyposażeniem, które jest skonfigurowane pod kątem dźwięku immersyjnego. Maciej Barański kontynuuje swoją myśl: „Jak będzie wyglądała instalacja oparta o TiMax, jakie będzie wirtualne pole dźwiękowe, nasza przestrzeń, zależy od tego co tak naprawdę chcemy zrobić, ponieważ tu nie ma sztywno określonych ram, tu można zupełnie dowolnie rozmieścić nagłośnienie w przestrzeni, w zależności od tego, co tak naprawdę chciałbyś uzyskać. Tutaj ukłon w kierunku teatrów jest taki, że to nie musi być stały setup głośnikowy przy stosowaniu TiMax. To mogą być różne rozwiązania głośnikowe, zależne od tego, jaką mamy scenografię, sytuację, spektakl. Tak naprawdę to jest procesor, który możemy zastosować podczas koncertów live i w wypadku sztuk teatralnych, instalacji stałych, czyli głównie tu myślimy o systemach wystawienniczych.” Dave Haydon, powołując się na swoje doświadczenia z rynkiem wystawienniczym, dodaje: „TiMax obsłuży najdziwniejsze, najbardziej osobliwe typy scen, kształty widowni, jakie możesz sobie wyobrazić, jak choćby wielkie salony samochodowe, z wieloma markami, scenami i widownią w dziwnych miejscach wokół nich. W szczególności zaś sceny, na których w ogóle nie oczekuje się, że mają być widoczne głośniki. To wymaga pewnego przetwarzania, matematycznych obliczeń wzajemnych relacji między głośnikami – mówisz TiMaxowi, gdzie one są i on ustawia właściwe poziomy i opóźnienia w relacji do pozycji na scenie. Dźwięk jest wówczas precyzyjnie zlokalizowany. TiMax jest także elastyczny i nie wymaga ściśle określonej topologii czy struktury systemu nagłośnienia.”
TTd4 to innowacyjne narzędzie, które w największym skrócie służy do automatycznej i bardzo precyzyjnej lokalizacji fizycznych źródeł dźwięku. (fot. outboard.co.uk)
Ogólnie rzecz ujmując, SoundHub jest systemem typu obiektowego, służącym do realizacji przestrzennych miksów, immersyjnego nagłośnienia różnych przestrzeni i wydarzeń. Wykorzystuje opracowaną przez firmę technologię (bazującą na liniach opóźniających), która definiuje obraz przestrzeni akustycznej poprzez jej mapowanie i tworzenie punktów referencyjnych, następnie łączonych poprzez płynną interpolację. System operuje statycznymi, bądź ruchomymi obiektami dźwiękowymi. Obraz jest renderowany, a użytkownik może – za pomocą specjalnego oprogramowania (ze świetnie rozwiązanym GUI) – bardzo precyzyjnie zbudować pożądany miks przestrzenny, widząc na ekranie wizualizację lokalizacji, w której pracuje. Dave Haydon wskazuje, co w szczególności wyróżnia jego system: „Najprościej mówiąc – w porównaniu z innymi systemami immersyjnymi TiMax stosuje dynamiczne przetwarzanie opóźnień dla uzyskania obrazowania przestrzennego, jak również przetwarzanie poziomów. W prostym przykładzie pokrętło panoramy reguluje poziom, z jakim kierujesz sygnał do każdego głośnika w układzie stereo i wiele systemów robi to w ramach wielu głośników za pomocą myszy na ekranie, czy obiektów. Zatem jest wiele rozwiązań immersyjnych bazujących na obiektach i to, co różni TiMax, to właśnie użycie opóźnień. Tu działa efekt Haasa, zwany efektem pierwszeństwa, który sprawia, że co słyszymy najpierw jest przez nas lokalizowane w przestrzeni, więc jeśli mamy tylko dwa głośniki, musimy opóźnić jeden z nich o milisekundę, a dźwięk będzie panoramowany do drugiego głośnika i vice versa. Innymi słowy – milisekunda to mniej więcej jedna stopa, 3 ms to jakiś metr. Co oznacza, że każda osoba na widowni odbiera inne wrażenie przestrzenne, ponieważ jest jakieś 2-3 ms od kolejnej, taka jest typowa odległość między siedzeniami. Zatem TiMax działa w taki sposób, by każda informacja wychodząca z głośników i docierająca do publiczności poprzez system wielokanałowy przychodziła nieco później niż samo zdarzenie na scenie – czy są to aktorzy, muzycy, cokolwiek. Czyli była lokalizowana za pomocą systemu nagłośnieniowego działającego w czasie rzeczywistym. Kiedy zaczynasz pracę z dźwiękiem dookólnym, 3D, jednocześnie panoramując raczej za pomocą poziomów niż także opóźnień, zauważysz, że osoby na widowni są niejako przyciągane przez najbliższy głośnik i dźwięk ma tendencję do przeskakiwania z jednego głośnika do drugiego z wyraźną dziurą między nimi. Efekt Haasa sprawia, że mózg wyłapuje ten najbliższy głośnik, nawet jeśli dalszy jest głośniejszy i dlatego tak opracowaliśmy TiMax, że dźwięki są panoramowane zarówno za pomocą poziomów, jak i opóźnień – w efekcie odczuwa się bardziej przestrzeń akustyczną niż zestaw głośników, co jest bardziej immersyjne, realistyczne.”
Miniaturowe lokalizatory TTd4 Tag (fot. outboard.co.uk)
Jakkolwiek mówimy o systemie bardzo zaawansowanym, zatem wymagającym dużej wiedzy i umiejętności, jego obsługa jest w dużej mierze intuicyjna i rozumiejąc czym jest dźwięk immersyjny i jak działa SoundHub można sobie bez trudu poradzić nawet z bardzo złożonymi realizacjami. Możliwa jest pełna automatyzacja zdarzeń, miksu, ponadto działa ona zarówno w przypadku nagłaśniania źródeł zewnętrznych, jak i wbudowanego playbacku do 32, względnie 64 ścieżek (przy tym mamy także dostęp do edycji, zapętlania plików audio). Obok precyzyjnej lokalizacji przestrzennej obiektów, miksowania, mamy także szereg innych narzędzi edycyjnych, jak np. korektory (4-pasmowe parametryczne na wejściu, 8-pasmowe na wyjściu). System pracuje również z przychodzącymi komunikatami (cue triggers), przypisując je zgodnie z wymogami, wysyłając sygnały kontrolne i korzystając z MIDI, MTC, Follow-On, XML/UDP czy DateTime. Wygodę obsługi podnosi także możliwości wykorzystania do sterowania za pomocą ekranów dotykowych czy też tabletów (korzystając z TouchOSC). SoundHub jest na tyle uniwersalny, że odnajdzie się w każdej przestrzeni, scenie i widowni o dowolnym rozmiarze, a także dowolnym układzie głośników (spełniającym oczywiście przynajmniej minimalne wymagania odnośnie liczby i lokalizacji). Parametry techniczne pokazują, jak wysokiej jakości jest dźwięk przetwarzany przez procesor, headroom to +22 dBu; zakres dynamiki wynosi 114 dB; poziom zniekształceń THD jest mniejszy niż 0,002%, pasmo przenoszenia obejmuje zakres od 20 Hz do 20 kHz, zaś latencja to poniżej 2 ms. Łącze RJ45 (Ethernet) wykorzystuje się do obsługi i programowania za pomocą komputera (zarówno PC jak i Mac). Trzeba także wspomnieć, że producent stale udoskonala to narzędzie, dodając nowe funkcje czy czyniąc obsługę jeszcze bardziej przyjazną. Maciej Barański, który o TiMax wie naprawdę bardzo dużo, uzupełnia: „Warto zaznaczyć, że TiMax zamierza wprowadzić do swojego procesora efekty przestrzenne bazujące na immersji, algorytmy efektowe. To też będzie go wyróżniało. Będzie nowa wersja software, dużo bardziej przyjazna dla użytkownika. Natomiast wprowadzenie tych algorytmów pogłosowych pozwoli również na stworzenie systemów aktywnej akustyki, bazujących na TiMax. Mamy taki nasz system aktywnej akustyki, natomiast jeśli TiMax stworzy algorytmy pogłosowe, to będziemy mogli rozbudować ten nasz system o zastosowania immersyjne.” Dodanie algorytmów pogłosowych niewątpliwie podniesie wartość procesora, bowiem ten efekt przestrzenny jest niezwykle ważny dla uzyskania w pełni immersyjnych wirtualnych środowisk akustycznych.
Odbiornik TTd4 Sensor (fot. outboard.co.uk)
Uzupełnieniem omówionego systemu jest TrackerD4, kolejne innowacyjne narzędzie, które w największym skrócie służy do automatycznej i bardzo precyzyjnej lokalizacji fizycznych źródeł dźwięku, która następnie jest wykorzystywana przez system immersyjny do odwzorowania tej pozycji poprzez nagłośnienie. Jak wyjaśnia Maciej Barański: „Dla każdej pozycji, w której znajduje się tracker na scenie, dzielę scenę na takie kwadraty i jeżeli tracker przechodzi z jednego do drugiego, to przełącza on scenę brzmieniową w procesorze.” W praktyce wygląda to tak, że wyposaża się wykonawców czy też dowolne obiekty w miniaturowe nadajniki (lokalizatory ważące zaledwie 35 gramów) TTd4 Tag, zaś wokół sali (czy też w dowolnej przestrzeni) rozmieszcza się odbiorniki TTd4 Sensor, zasilane za pomocą POE Timing Hub, montowanego w racku modułu, który jednocześnie zbiera i synchronizuje napływające dane o lokalizacji. Finalnie są one transmitowane jako komunikaty OSC albo PosiStageNet, sterujące immersyjnym nagłośnieniem (w domyśle SoundHub). To oczywiście bardzo uproszczony opis, bowiem sam system jest bardzo zaawansowany technologicznie, ale stanowi nieocenione wsparcie dla realizatorów każdego wydarzenia. Popatrzmy na to zresztą z innej strony – wyobraźmy sobie np. spektakl teatralny czy też wystawienie opery, musicalu – wszyscy aktorzy, śpiewacy są wyposażeni w lokalizatory, a każdy ich ruch sceniczny od razu znajduje odbicie w tym, co poprzez nagłośnienie słyszy publiczność. Dzieje się to automatycznie i z największą precyzją, bez potrzeby manualnej kontroli, co pozwala na istotne ograniczenie ekipy realizatorskiej, a to ma odbicie w kosztach – ich ograniczenie jest zawsze mile widziane. Skraca to także czas na próby, dzięki czemu sami wykonawcy się mniej męczą i podczas przedstawienia są po prostu świeżsi. Dodajmy zresztą, że wyobraźnia reżysera, producenta i realizatorów nie jest niczym ograniczona – lokalizatory można także umieścić na ruchomej scenografii, po prostu każdym fizycznym obiekcie dźwiękowym, który podlega nagłośnieniu. Zaawansowana, innowacyjna technologia sprawia więc, że nawet najbardziej ambitne wyzwania stają się możliwe, a ich realizacja na żywo to czysta przyjemność. Oczywiście nie oznacza to, że wszystko jest proste i nie wymaga od realizatorów wysiłku. Maciej Barański zwraca uwagę na pewne kwestie: „Trzeba pamiętać o tym, że to nie jest system, który jest wolny od problemów związanych ze sprzężeniami – jeżeli zdecydujemy się na rozmieszczanie głośników jakby w scenie, czy w horyzoncie sceny, to automatycznie tez musimy mieć na uwadze, że może to mieć tendencję do sprzężeń. Więc to wszystko trzeba przemyśleć, co chcemy uzyskać, jakie efekty.”
TiMax SoundHub (fot. Ł. Kornafel)
Walory TiMax i jego potencjał rozwojowy sprawia, że ESS Audio może oferować kompleksowe rozwiązania, od projektu systemu immersyjnego, aż po jego realizację i wyposażenie. Wszystko odbywa się z uwzględnieniem indywidualnych potrzeb użytkownika – bez względu na to, czy jest to obiekt koncertowy, teatralny, czy wystawienniczy. System zawsze można odpowiednio dopasować. Maciej Barański przedstawia to w ten sposób: „Jeżeli to jest sala koncertowa, nazwijmy to – komercyjna – to oczywiście chciałbym zastosować system, który może być immersyjny, ale można jednocześnie te moduły przewieszać i zrobić z tego system prawy/lewy, jeśli jest to konieczne. Jeśli to jest teatr, to jak najbardziej, możemy zbudować system, który jest tylko immersyjnym i nie jest przeznaczony do grania prawy/lewy, bo wiadomo, że w teatrze mamy czas na próby, na produkcję. Jeśli dowiem się, że jest to teatr muzyczny, automatycznie muszę dopasować system dla celów tego zespołu, który gra w takim teatrze. Musimy ustalić, czy są potrzebne trackery. W wystawach nie ma problemu, one rządzą się innymi prawidłami – jeżeli użytkownik do nas przychodzi i mówi: ‘słuchajcie, chcę mieć dźwięk immersyjny’, to staramy się skontaktować z firmą, która będzie przygotowywała kontent, dowiedzieć, jaki on ma być, co chcą uzyskać i jak to ma być skorelowane np. z systemem projekcji dookólnej. Najpierw ustalamy, co się ma dziać w takim miejscu, jaki to jest rodzaj przestrzeni, później dobieramy pod to rozwiązanie głośnikowe, które koreluje się dobrze z procesorem TiMax, no i oczywiście ustalamy ile ten procesor ma wykorzystywać kanałów.” Jak widać TiMax naprawdę ma potencjał, by zmienić postrzeganie dźwięku immersyjnego i sprawić, że stanie się on czymś bardziej powszechnym, co także zauważa nasz rozmówca: „Liczę na to, że TiMax wniesie trochę immersji do takich podstawowych instalacji audio właśnie w instytucjach kultury, czy też dźwięku koncertowego. Bo przez to, że nie ma takich obostrzeń jak w innych systemach, firmy mające już dużo sprzętu nagłośnieniowego mogą tylko kupić procesor i już zacząć tworzyć miksy immersyjne live. Ten system jest w stanie tyle namieszać na rynku, pokazać, że immersja nie jest super droga i nie wiadomo, czym obwarowana.”
Procesor Lexicon QLI-32 Quantum Logic Immersion
Lexicon QLI-32 Quantum Logic Immersion
Kolejne z zasługujących na wzmiankę narzędzi, znakomity procesor (w postaci standardowego modułu rack o wysokości 1U) jest już na rynku od paru lat i zdobył przez ten czas uznanie użytkowników na całym świecie. Producent definiuje przede wszystkim kina jako docelowego odbiorcę, ale tak naprawdę znajdzie on zastosowanie w każdej instalacji z przestrzennym dźwiękiem, pozwalając na obsługę 32 kanałów. Może funkcjonować w łańcuchu z procesorami kinowymi obsługującymi formaty 2.0, 5.1 i 7.1. W praktyce wygląda to tak, że materiał wejściowy ma postać stereofoniczną, kwadro, 5.1 lub 7.1 zaś samo urządzenie przetwarza go w taki sposób (realizując przestrzenną dyfuzję), że uzyskujemy wielokanałową projekcję immersyjną. Transmisja – jak wspomniano przed chwilą – do maksymalnie 32 kanałów odbywa się za pośrednictwem magistrali BLU link. Sama technologia przetwarzania i efektu przestrzennego została opracowana przez HARMAN, w procesie uczestniczą zaawansowane algorytmy, które do stworzenia wielowymiarowej przestrzeni i dźwięku immersyjnego wykorzystują wyniki analizy akustycznej materiału wejściowego. Słowem – w zależności od tego, co się w nim dzieje, taki mamy wynikowy rezultat. Ważne przy tym, że jest on bardzo naturalny, odbiorca nie ma wrażenia, że cokolwiek się zmieniło pod względem barwy czy innych elementów – przy jednoczesnym wrażeniu pełnej trójwymiarowości. Procesor ma 8-kanałowe wejścia analogowe (łącze 25-pinowe), cyfrowe AES (RJ-45), wspomniane wyjście BLU link (2 RJ-45), łącze Ethernet do sterowania. Każdy kanał wyjściowy może korzystać z własnego korektora graficznego (tercjowego), do dyspozycji jest także – dla dolnego pasma – korektor parametryczny.
Każdorazowo instalacja Dolby Atmos musi zostać poprzedzona szczegółowym projektem konsultowanym z Dolby Laboratories. Projekt uwzględnia detale rozmieszczenia i pochylenia głośników względem nagłaśnianej widowni, rodzaje zastosowanych urządzeń, w tym wzmacniaczy mocy zasilających poszczególne przetworniki głośnikowe.
Dolby Atmos w zastosowaniach kinowych
Jak wspomniano wcześniej, rynek filmowy i kina były tym miejscem, gdzie najwcześniej upowszechnił się dźwięk immersyjny, w dużej mierze dzięki wprowadzeniu standardu Dolby Atmos. Warto zresztą podkreślić ogromne zasługi Dolby Laboratories (firmy istniejącej od 1965 roku) dla szeroko pojmowanego rynku audio i wyznaczania nowych standardów. Logo Dolby Atmos, coraz częściej obecne w kinach, jednak zobowiązuje – standard oferuje najwyższej jakości dźwięk immersyjny, ale by został on w pełni zaprezentowany publiczności, obiekt chcący go wprowadzić musi spełnić szereg wymogów technicznych. Dopiero wówczas zostanie mu udzielona licencja. Dolby Labs nadzoruje cały proces projektowania, doboru aparatury nagłośnieniowej i wszystkich etapów prowadzących do pełnego wyposażenia kina. Kornel Krawczyk z Awaco Project precyzuje jak przebiega ten proces: „Każdorazowo instalacja Dolby Atmos musi zostać poprzedzona szczegółowym projektem konsultowanym z Dolby Laboratories. Projekt uwzględnia detale rozmieszczenia i pochylenia głośników względem nagłaśnianej widowni, rodzaje zastosowanych urządzeń, w tym wzmacniaczy mocy zasilających poszczególne przetworniki głośnikowe. Inżynierowie Dolby zwracają uwagę na najdrobniejsze szczegóły mające wpływ na komfort słuchacza, jak na przykład umiejscowienie zestawów niskotonowych wspomagających zestawy nagłośnienia efektowego (szerokopasmowe). Ich umiejscowienie jest bardzo istotne w kontekście percepcji słuchacza – nie mogą być odczuwalne jako uciążliwe w trakcie odtwarzania niskich częstotliwości, stąd w niektórych instalacjach umieszczane są na ścianach bocznych lub też mocowane do stropu nad widownią. Ponadto niezwykle istotna jest korelacja rozmieszczenia zestawów odsłuchu ścian bocznych względem zestawów głośnikowych sufitowych. Dla poprawnego funkcjonowania algorytmu Atmos konieczna jest ich odpowiednia separacja, co może się okazać kłopotliwe w przypadku sal kinowych o nieodpowiedniej wysokości. Te oraz wiele innych elementów są analizowane w dokumentacji projektowej, która przechodzi proces opiniodawczy Dolby – bez akceptacji nie ma możliwości pozyskania licencji do odtwarzania materiału zakodowanego w Atmos. To moim zdaniem dobry krok, który gwarantuje najwyższą jakość podczas emisji ścieżki dźwiękowej materiału filmowego.”
Wzmacniacze mocy JBL DSi 2.0 oferują processing w oparciu o 32-bitowy, zmiennoprzecinkowy procesor DSP z częstotliwością próbkowania sygnału 96 kHz, zapewniający ogromną moc obliczeniową (filtry FIR, limitery LevelMAX, parametryczne EQ, delay).
W procesie projektowania istotną rolę gra wiele czynników, jak choćby analiza architektury wnętrza obiektu, która uwzględnia wszystkie, także nietypowe detale mające wpływ na percepcję dźwięku. Ważna jest także pozycja ekranu. I wreszcie – kluczowy jest także dobór odpowiedniego sprzętu, który gwarantuje najwyższą jakość. Kornel Krawczyk ma w tej kwestii szereg cennych spostrzeżeń: „Na przykładzie niedawno przeprowadzonych wdrożeń systemu, z dużą dozą przekonania mogę stwierdzić, że produkty Harman Professional sprawdzają się w instalacjach dźwięku immersyjnego z największą precyzją. Przygotowane i przedstawione do akceptacji Dolby kalkulacje zastosowanych urządzeń mają odzwierciedlenie w rzeczywistości, nie wymagają dużej korekty. To z punktu integratora bardzo ważny aspekt, pozwalający na bezproblemowe wdrożenie zaprojektowanych rozwiązań – szczególnie kiedy wynik końcowy w postaci zarejestrowanych wyników pomiarów jest oceniany przez niezależną jednostkę, producenta technologii Atmos. Podczas doboru aparatury niezwykle istotny jest zapewnienie zapasu, zarówno w kontekście skuteczności zestawów głośnikowych, jak i mocy samych wzmacniaczy. W tym momencie wskazać należy nowy produkt spośród rozwiązań grupy Harman dedykowanych dla kina – wzmacniacze mocy DSi generacji 2.0, to wyśmienite i niezwykle zaawansowane urządzenia. JBL DSi 2.0 oferują processing w oparciu o 32-bitowy, zmiennoprzecinkowy procesor DSP z częstotliwością próbkowania sygnału 96 kHz, zapewniający ogromną moc obliczeniową (filtry FIR, limitery LevelMAX, parametryczne EQ, delay). Dodatkowym atutem tej serii wzmacniaczy jest możliwość wykorzystania cyfrowego protokołu sieciowego Dante/AES67 dla sygnałów wejściowych – AES67 to protokół wspierany przez procesory kinowe Dolby CP950A, stosowane jako serce systemu nagłośnienia w instalacjach Atmos. Nie trzeba długo przekonywać, że w sytuacji kiedy niezależnych kanałów obsługujemy nawet 64 (i jeszcze więcej odbiorników, kiedy w przypadku rozbudowanych instalacji sygnał musimy krosować do wielu urządzeń) stanowi to ogromne ułatwienie pracy, a jednocześnie gwarantuje najwyższą jakość przez brak konieczności zwielokrotniania konwersji sygnału z postaci cyfrowej do analogowej i odwrotnie w samym stopniu mocy w przypadku wzmacniaczy z pokładowym DSP.” Wspomniane urządzenia miały już okazję sprawdzić się także na naszym rynku, potwierdzając swoją najwyższą jakość, o czym nie bez satysfakcji opowiedział nasz rozmówca: „Te rozwiązania zostały zaimplementowane w instalacjach systemów Atmos w nowoczesnym kompleksie kinowym KinoGram, który funkcjonuje w warszawskiej Fabryce Norblina. Zaproponowane rozwiązania sprzętowe zostały zaaprobowane przez Dolby Laboratories i zainstalowane w kinie. Wrażenia odsłuchowe są niezwykle satysfakcjonujące, pozwalające widzowi znaleźć się w samym centrum planu dźwiękowego w otoczeniu wydarzeń przedstawionych w wielowymiarowy sposób.”
Przyszłość systemów immersyjnych
Dźwięk immersyjny podnosi doznania odbiorców na wcześniej nieznany poziom, pozwalając cieszyć się niezwykłymi wrażeniami. Sprawdza się w wielu sytuacjach, w kinie, na koncercie, w teatrze, galerii – nic dziwnego, że od lat zdobywa coraz większą popularność. I z pewnością do niego będzie należeć przyszłość. Systemów będzie przybywać, podobnie jak miejsc, gdzie będzie można ich posłuchać. A jak to widzą nasi rozmówcy? Maciej Barański: „Uważam, że jeżeli chodzi o rynek produkcji muzycznej, to pozostaniemy przy prawym i lewym kanale, z tego powodu, że aby słuchać miksów immersyjnych trzeba siedzieć w określonym punkcie, czego ludzie – jak dobrze wiemy – nie robią, muzyki słuchają w różnych warunkach. Jeśli chodzi o immersyjne systemy koncertowe, to nastąpi rozwój tego typu systemów, ale jeżdżących głównie z dużymi, światowymi trasami, czyli wydarzeniami, które są sobie w stanie pozwolić na to finansowo, jak i produkcyjnie. Jeżeli chodzi o rynek instalacyjny, myślę, że przez pewien czas będziemy robić systemy hybrydowe, czyli takie, które mogą być immersyjnymi, ale oprócz tego posiadają rozbudowany system prawy/lewy. Bardzo dynamicznie będzie się rozbudowywał ten rynek teatralny, czy też strona stałych instalacji, bo to jest idealne miejsce dla immersji.” Wojciech Kopytek dość jasno widzi przyszłość branży kinowej: „Więcej chyba nie da się wcisnąć w systemy kinowe i Dolby Atmos będzie królowało przez szereg najbliższych lat. Co za tym idzie, kina, które będą chciały istnieć, będą musiały swoje systemy przebudować i wyposażyć w Dolby Atmos, żeby te filmy grać i zarabiać na nich. Niszą będą kina, które będą miały 5.1, czy 7.1, a na przestrzeni następnych – nie wiem – 10, 20 lat Dolby Atmos będzie standardem praktycznie obowiązującym już wszędzie.” Tę opinię potwierdza także doskonale przecież znający temat Kornel Krawczyk: „Kinematografia niezwykle docenia immersję ścieżki dźwiękowej, ponieważ pozwala w dodatkowy sposób wyrazić pomysł twórcy na przedstawienie swojej historii filmowej, elementy kompozycji mogą wybrzmiewać w postaci bardzo subtelnych „smaczków” aż po spektakularne sceny batalistyczne czy przestawienie potęgi żywiołów natury. Nie bez powodu Atmos zyskuje niezwykłą popularność wśród twórców i produkcji nie tylko filmowych, ale i muzycznych, transmisji wydarzeń sportowych czy gamingowych. To istna uczta dla słuchacza, niewątpliwie doceniana i postrzegana jako przyszłościowa. Obserwujemy duże zainteresowanie tematyką immersyjnych systemów nagłośnienia w kinie, zaczynając od dużych studiów produkcyjnych, przez duże instytucje związane z kulturą filmową po miejskie ośrodki kultury. Zdecydowanie widzimy przyszłość kina oraz szeroko rozumianej kultury i sztuki w instalacjach wykorzystujących systemy nagłośnienia immersyjnego.”
Immersja niewątpliwie oznacza nową jakość w produkcjach dźwiękowych, ale także wymaga nowego podejścia, świadomości, czego się oczekuje i czy te wyobrażenia odpowiadają treści wydarzenia. Dave Haydon także ma w tej kwestii ciekawe spostrzeżenia: „Jedna z pierwszych obserwacji, jakie poczyniliśmy w związku z terminem immersji, to że jest ona wynikiem wielu procesów zastosowanych by ją uzyskać. A przy okazji jest to także termin marketingowy, używany nie tylko przez techników, ale także promotorów, producentów. Więc pierwszą rzeczą jest ustalenie, co w ogóle jest rozumiane jako immersyjne w sytuacji, gdy ktoś deklaruje, że chce, aby jakiś projekt był immersyjny. By uniknąć nieporozumień z ludźmi, który dysponują pieniędzmi, należy ustalić, czego tak naprawdę chcą. Bo w każdym projekcie, jak my mówimy kompletnym łańcuchu, są ludzie bardzo techniczni i tacy zdecydowanie mniej. Na każdym poziomie są inne oczekiwania. Zawsze rekomendujemy by zdefiniować czego oczekuje się od systemu immersyjnego. Czy chodzi o dźwięk dookólny, czy o realistyczne dźwiękowe obrazowanie sceny, poszerzenie przestrzeni. Dalej – jaka jest treść wydarzenia, czy angażuje materiał z playbacku, czy jest to coś na żywo – oczywiście wszystko jest możliwe, aczkolwiek są to odmienne podejścia.”
Tekst: Dariusz Mazurowski, Muzyka i Technologia
