Surround äänentoisto

Perusteet

Mistä surroundissa on oikein kysymys ?

Surroundin aika on koittanut ihmisille ja kaikki tuntuvat olevan innoissaan. Moni pitää sitä hienona ja voisi ottaa kotiinkin, mutta harva oikeastaan ymmärtää, mistä on kyse.

Oikeissa elokuvateattereissa luodit, helikopterit, peltipurkit ja muut vastaavat tarvekalut ovat jo pitkään lennelleet myös täsmälleen päinvastaisessa suunnassa kuin minne valkokangas on asennettu. Tekniikka lienee on alunperin kehitetty siihen, että rahaa ei tarvitse laittaa kalliisiin videoefekteihin niin paljoa, jos katsojien huomio saadaan kiinnitettyä salin takaosaan kiinnitettyihin etupäätä huonompiin kaiuttimiin. Kun ääntä tulee joka puolelta, voi katsoja myöskin tuntea olevansa tapahtumien keskellä.

Kotiteatteri-innostus on lähtöisin USA:sta, jossa jokainen yrittää tehdä kodistaan niin täydellisen, että sieltä ei tarvitse tuhraan lähteä pois. Elokuvateatteri on täysin mahdollista siirtää kotiin ja moni onkin jo niin tehnyt. Huolimatta siitä, että näkö on ihmisen pääasiallinen aisti, kotiin rakennetuissa teattereissa ('kotiteatteri') kuva ei ole pääosassa. Monesti näyttölaitteen virkaa hoitaa suuren valkokankaan sijasta pieni televisio.

Pääasiallinen kiinnostuksen ja säästöjen tuhlaamisen kohde on monesti ääni. Kotiteatterissa kyseessä ei edes ole mikä hyvänsä ääni, vaan ammattipiireissä surround-ääneksi sanottu ilmiö. Surround tarkoittaa ympäröivää, eli ääntä tulee muualtakin kuin vain edestä kuvan suunnalta. Pyrkimyksenä on saada samanlainen äänentoisto kuin elokuvateatterissakin on.

Mitä eroa on Dolby Surroundilla ja Dolby Digitalilla ?

Teknisiä eroja on useitakin, mutta seuraavassa tärkeimmät ominaisuuksien erot:

Dolby Surround (=Pro Logic) tarkoittaa takakanavainformaation koodaamista kahdelle kanavalle käyttäen hyväksi vaihevirhettä. Tuloksena on siis, että stereoäänisignaalin on ikään kuin tietyin rajoituksin koodattu jotensakin 4 kanavaa: vasen, oikea, keski ja yksi takakanava (vaikka kahta kaiutinta usein käytetäänkin). Dolby Surround on siis analoginen koodaus, jolla kahdesta kanavasta saadaan 'kikkailemalla' erotettua keskikanava (täysi taajuusalue) ja takakanavat (100-7000 Hz taajuustoisto).

Kahteen kanavana tehtynä koodauksen Dolby Surround -ääntä voi siis olla ihan missä tahansa missä vain on 2-kanavaista ääntä, eli TV-lähetyksissä, videonauhoilla tai vaikka C-kasetilla. Jos tv-ohjelman äänessä on Dolby Surround -informaatiota alunperin mukana niin ei sitä tarvitse mitenkään erityisesti "lähettää". Jos lähetys on stereo, niin se tulee siinä mukana automaattisesti. Ja jos sen nauhoittaa stereovideoilla niin siellä se DS-ääni pysyy edelleen. Dolby Surround koodattu äänimateriaali on hyvin kuunneltavissa myös normaalilla stereolaitteistolla, mutta silloin äänestä menetetään suurin osa tila-informaatiosta.

Dolby Digital meinaa taas äänen digitaalista koodaustapaa. Siinä voi olla kanavia 1 - 5.1 kappaletta. Yleisimmin käytössä näistä ovat 2-kanavainen ja 5.1-kanavainen vaihtoehto. Esimerkiksi DVD-levyillä ja elokuvaäänessä yleisesti käytössä oleva Dolby Digital 5.1 sisältää seuraavat kuusi kanavaa: vasen, oikea, keski, takavasen, takaoikea ja subwoofer (LFE) kanavat. Kaikki 5 pääkanavaa täyden taajuuskaistan (20Hz-20 000Hz) ja LFE kanava 20Hz-120Hz. Dolby Digital on digitaalinen koodaus, jossa jokaisen kanavan äänet on talletettu erillisinä. Koska kaikki kanavat ovat erillisiä, ei tekniikka rajoita niiden käyttöä. Äänenlaadullinen ero on radikaalisti parempi Dolby Digitalin hyväksi.

On tärkeää ymmärtää, että Dolby Digital (DD) ja Dolby Surround (DS) eivät ole mitään keskenään verrattavia ja vaihtoehtoisia asioita (kuten vaikka DD ja DTS), vaan teknisesti täysin eri juttuja. Koska näillä hyvin erilaisilla järjestelmillä pyritään samansuuntaiseen tulokseen, ovat monet sekaisin mistä on kysymys.

Dolby Digitalin kohdalla asiantilaa sekoittaa se, että tällä nimellä tarkoitetaan yleensä 5.1-ääntä, vaikka pitäisi puhua 5.1-äänestä joka on vain koodattu Dolby Digitalia käyttäen (DD 5.1). Tätä äänikoodausta käytetään paljon elokuvissa ja DVD-levyissä. Kaikki DVD-soittimet osaavat lukea tämän koodauksen levyltä ja lähettää sen ulos digitaaliulostulostaan sellaisenaan. DVD-laitteet osaavat myös purkaa Dolby Digital 5.1 -äänikoodausta viideksi audiokanavaksi ja edelleenkoodata sen Dolby Surround -muotoon, jonka ne antavat ulos analogisesta stereoulostulostaan (tässä koodauksessa tietenkin menetetään alkuperäisen Dolby Digitalin hyvät ominaisuudet).

Toinen mikä pitää huomata on, että äänisignaali voi hyvin olla yhtä aikaa sekä Dolby Digital että Dolby Surround. Voidaan ottaa Dolby Surround koodattu stereoääni, joka koodataan sitten digitaalimuotoon Dolby Digital 2-kanavakoodauksella. Nyt meillä on signaali, joka on sekä DD- että DS-koodattu.

Voiko kohdella kanavalla aikaansaada kunnollista tilantoistoa ?

Ihmisellä on kaksi korvaa, joten voisi tulla mieleen, että kahdella kaiuttimella voisi saada aikaan täyden tilantunnun. Tämä ei ole kuitenkaan mahdollista tehdä kunnolla normaalissa huonetilassa johtuen tila-akustiikan vaikutuksesta kaiuttimen toistamaan ääneen (periaatteessa joitain onnistumisen mahdollisuuksia olisi kaiuttomassa huoneessa). Käytännössä normaalilla stereokaiutinparilla voidaan toistaa ainoastaan kaiuttimien välissä oleva tila ja hiukan muuta ympäristöä.

Käytännössä siis ainut mahdollisuus uskottavan kokonaan ympäröivän tilantunnun välittämiseen kahdella kanavalla on kuulokkeiden käyttö äänen toistamiseen. Keinopää-äänityksillä on parhaimmillaan mahdollista saada hätkähdyttävän realistisen tuntuinen tilan toisto (esim. kärpäsen pörräys pään ympärillä). Keinopää-äänityksessä talletetaan ääneen mukaan myös ihmisen pään aiheuttamat vaihevirheet, ja kun nuo kaksi äänitettyä signaalia sitten syötetään aivan suoraan korvaan (esim. sopivilla kuulokkeilla), saadaan korvaan sama äänisignaali kun korva olisi vastaanottanut kuuntelupaikalla. Keinopää-äänityksien ongelmana on, että ihmisten korvissa ja pään muodossa on eroja. Jos keinopään muoto ja korvien rakenne ei vastaa, niin keinopää-äänite ei toimi enää kunnolla. Tämä on yksi syy, miksi keinopää-äänityksiä tehdään hyvin vähän.

Millainen olisi täydellinen tilan toistava systeemi ?

Insinöörimäisen teoriatasolla täydellinen tilantoisto täytyy tehdä kaiuttomassa huoneessa, ilmassa istuen ja pienten äänilähteiden ympäröimänä. Näin on tehtykin jossakin kokeiluissa. Käytännön ratkaisuissa on tehtävä joukko kompromisseja, että systeemi olisi kaupallisesti mahdollinen. Käytännössä nykypäivän kaupallisissa surround-äänisysteemeissä ollaan suurimmassa osassa päädytty viiden kanavan käyttöön (vielä useampi tulisi jo liian kalliiksi monelle).

Olen hommaamassa uusia takakaiuttimia ja keskikaiutinta. Mikä olisi hyvä hankinta ?

Kenenkään on aika vaikea (käytännössä mahdoton) neuvoa kaiuttimien suhteen yhtään mitään käyttökelpoisia neuvoja, jos ei tiedä, mitä käytät etukaiuttimina. Niiden kanssahan taka- ja keskikaiuttimien on soitava yhteen mahdollisimman saumattomasti.

Keskikaiutin olisi sovittava erittäin saumattomasti yhteen niiden pääkaiuttimien kanssa, joten saman merkkien ja samaa mallisarjaa on usein helpoin ratkaisu.

Kun olet ostamassa niitä lisäkaiuttimia, niin pyydä saada kokeilla kotona ensin, ett tiedät mitkä toimivat hyvin systeemissäsi. Suomessa on liian monia systeemejä pilattu sopimattomilla kaiutinvalinnoilla kun on uskottu päättömästi liikkeiden myyjiä. Myyjältä kannattaa toki kysyä vinkkejä, mutta lopullinen yhteensopivuus kannattaa varmistaa kunnollisissa kuuntelutestissä kotioloissa.

Millainen kaiutin kannattaa valita surround-systeemin keskikaiuttimeksi ?

Yleisesti vinkiksi voisi sanoa, että keskikaiuttimen pitäisi olla samanlainen kuin pääkaiuttimien (tai ainakin soinniltaan hyvin lähellä). Jos näin ei ole, kannattaa yleensä jättää keskikaiutin kokokaan pois. Keskikaiuttimen pois jättämisestä tulevat haitat ovat lähes aina paljon pienemmät kuin huonosta keskikaiuttimesta johtuvat.

Jos keskikaiutin puuttuu, pääkaiuttimia käytetään luomaan virtuaalinen keskikaiutin. Tämä toimii ihan hyvin, jos kuuntelija on täsmälleen yhtä kaukana molemmista pääkaiuttimista ja pääkaiuttimet eivät ole aivan ylettämän kaukana toisistaan.

Jos keskellä on pääkaiuttimia huonompi tai muuten vaan pääkaiuttimista poikkeava kaiutin, lopputulos kuulostaa aika kamalalta, koska äänenväri muuttuu, kun äänilähde siirtyy sivusuunnassa.

Eli parempi lopputulos saavutetaan ilman keskikaiutinta kuin huonon keskikaiuttimen kanssa.

Mikä on Dolby Surround ?

Dolby Surround on tapa koodata neljä ääniraitaa tavalliseen stereoääneen. Tätä menetelmää käytetään etupäässä elokuvien äänentoistossa. Käytännössä melkein kaikki Hollywood-elokuvat joissa on stereoääni ja jotka on tehty 1970-luvun lopun jälkeen käyttävät Dolby Surround äänikoodausta. Jos sinulla on HiFi-video ja elokuva, joka on stereona, on se myöskin lähes varmasti surround-koodattu.

Jos elokuva on alkujaan Dolby Surround, niin hyvin todennäköisesti se on videokasetilla stereona ja silloin siinä on myös Dolby Surround informaatio tallella. Ei siis ole erillistä Dolby Surround ääni- raitaa. Tällainen kasetti on yleensä varustettu kannessa tuolla "hifi-stereo" maininnalla. Mutta huomaa, että "hifi-stereota" voidaan siis käyttää myös monoäänen tallentamiseen "vanhoissa" leffoissa.

Miten Dolby Surround-dekooderi toimii ?

Dolby Surround -dekooderi dekoodaa stereosignaalin järjestelmän kaiuttimiin seuraavalla tavalla (yksinkertaistettu kuvaus): Kun molemmista kanavista (L ja R) tulee samanvaiheinen signaali (mono) siirtää Dolby dekooderi signaalin keskikanavalle. Kun vasemmasta kanavasta tulee ainoastaan signaalia niin luonnollisesti dekooderikin siirtää äänen vasempaan pääkaiuttimeen. Sama tapahtuu oikean kanavan kohdalla. Kun vasemmasta ja oikeasta tulosignaalista tulee vastakkaisvaiheiset (180 astetta vaihesiirrossa) oleva signaali siirtää dekooderi lähdön takakaiuttimiin. Lisäksi takasignaali rajoitetaan dekoodausprosessissa taajuusalueelle 200Hz...7 KHz ja siihen lisätään viivästys.

Dolby Surround Pro Logic perustuu vaihevirheeseen ja aktiiviseen dekoodaukseen, jossa kanavatasapainoa säädetään nopeasti. Vaihevirhesignaali johdetaan mono-takakanavaan (+90 astetta ja -90 astetta) ja siitä suodatetaan pois bassot ja diskantit. Keskikanavaan menee vasemman ja oikean kanavan summa, joka vähennetään takakanavan tavoin vasemman ja oikean kanavan signaalista. Se mitä jää jäljelle vasempaan ja oikeaan kaiuttimeen, on niinikään pelkkä vasemman ja oikean kanavan signaali. Näin saadaan periaatteessa tietyissä tilanteissa aikaan neljä kanavaa kahdesta, mutta käytäntö rajoittaa useissa tilanteissa kanavien erillisyyttä ja kauhean hienoja surroundefektejä ei saa niinikään aikaiseksi aina joka tilanteessa. Erillistä subwooferkanavaa ei ole vaan subwooferille saadaan signaali suodattamalla keski- ja korkeat äänet pois usein aktiivisen subwooferin omalla jakosuotimella.

Lisä tietoa aiheesta löytyy osoitteesta http://www.dolby.com/tech/whtppr.html .

Dolby Digital ja DTS taas ovat asia erikseen. Niissä kanavat ovat oikeasti erillisiä kaistarajoittamattomia (5.1) ja subwooferillekin on oma kanavansa (.1).

Onko Dolby Surroundin molemmissa takakanavissa sama informaatio ?

Dolby Surround -systeemissä kummatkin takakaiuttimista toistavat täsmälleen samaa ääntä. Dolby Surround tai Dolby Surround Pro Logic -järjestelmissä on vaan yksi äänikanava taakse. Tämä äänikanava vahvistetaan sitten ja lähetään kummankin takanavan liittimiin. Takana käytetään kahta kaiutinta, koska se synnyttä tahallaan vähän epämääräisemmän äänikuvan taakseni (että kaikki äänet eivät tunnu tulevan suoraan takaa).

Vasta digitaalisissa surround-systeemeissä, kuten Dolby Digitalissa noita takakanavia on sitten oikeasti kaksi.

Miksi Dolby Surround -dekooderissa takakanavan taajuustoisto on rajoitettu ?

Tyypilliset Dolby Surround -dekooderit rajoittavat takakanavien taajuustoiston alueelle 200 Hz - 7 KHz. Tämä kaistarajoitus tehdään johtuen useasta syystä. Takakanavan ylätaajuuksien rajoitus rajoittaa kaiken vaiheitten välisen kohinan kuulumista takaa ja tekee takakanavan viivepiirin toteuttamisen halvemmaksi. Alapään rajoitus auttaa hiukan ongelmaa, joka syntyy kun tyypillisessä seinä/hyllynpäällis-sijoituksessa kaiuttimet korostavat alle 200 hertsin bassoaluetta reilusti, erityisesti, jos kyseessä on jokin tavallinen hifikaiutinpari eikä juuri tällaiseen sijoitukseen suunniteltu kaiutin.

Kaikissa Dolby Surround -dekoodereissa takakanavien taajuustoistoa ei ole rajoitettu näin voimakkaasti, vaan takakaiuttimille tulee myös matalia taajuuksia.

Mikä on Dolby Pro Logic 2 ?

Dolby Pro Logic 2 on parannettu versio perinteisestä Dolby Pro Logic -tekniikasta. Periaatteessa aivan kuten vanha tuttu analoginen kaikenlaisen stereosignaalin mukana kulkeva Dolby Surround, mutta takakanava saadaan nyt stereoksi eik{ diskantteja ole rajoitettu 7 kHz:iin.

Lisätietoa aiheesta löytyy "Dolby Surround Pro Logic II - The Technology and the Sound"-artikkelista osoitteesta http://www.hometheaterhifi.com/volume_8_1/dolby-prologic2-3-2001.html sekä Dolby:n virallisilta sivuilta osoitteista http://www.dolby.com/ht/co.br.0107.PLIIListenersGuide.html, http://www.dolby.com/tech/l.wh.0007.PLIIops.pdf ja http://www.dolby.com/tech/co.br.0102.PLIIDemo.pdf.

Mistä tiedän onko elokuvissa surround-ääni ?

Käytännöllisesti katsoen kaikki amerikkalaiset elokuvat, jotka on valmistettu vuoden 1977 (Tähtien sota) jälkeen on varustettu Dolby Surround -äänellä. Myös monien vanhempien elokuvien 4..6-kanavaversioista on olemassa Dolby Surround -alasmiksaukset. Aivan muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta kaikki elokuvat, jotka on saatavissa stereona, ovat myös Dolby Surroundilla tai jollain yhteensopivalla menetelmällä koodattuja.

Dolby Laboratories ylläpitää palvelimellaan listaa Dolby Surround koodatuista elokuvista (sisältää sekä Dolby Surround että Dolby Digital elokuvat).

Tarvitsenko surround-dekooderia ?

Dolby Surround dekooderin tarve riippuu siitä kuunteletko elokuvaääniraitoja vai musiikkia. Musiikinkuunteluun ei kannata dekooderia hankkia, sillä oikein äänitettyä ohjelmamateriaalia ei HIFI-lehden Surround-levyn ja parin muun erikoislevyn lisäksi paljon ole.

Mitä eroa on pelkällä Dolby Surround vahvistimella ja Dolby Pro Logic vahvistimella ?

Alkuperäisessä Dolby Surround systeemissä ohjataan neljää kaiutinlähtöä (oikea, vasen, keski ja takakaiuttimet) yhdestä äänisignaalista. Johtuen passiivisesta matriisiskytkennästä jää eri kaiuttimien välinen erotus aika pieneksi. Dolby Pro Logic lisää kaiuttimien välistä signaalien erotusta käyttämällä parempaa aktiivista signaalien erotusta.

Tyypillinen kotikäyttöön tehty vanha Dolby Surround -vahvistin osaa ohjata neljää kaiutinta: vasen, oikea sekä takana olevat kaiuttimet. Vanhoissa perus-surround-vahvistimissa ei yleensä ollut keskikaiutinlähtöä, koska kotikäytössä sen ei katsottu olevan peruskotikäytössä välttämätön (passiivinen dekoodaus antaa huonon kanavaerottelun ja kotikäytössä etukaiuttimet ovat yleensä melko lähekkäin, joten keskikaiutin ei ole niin tärkeä kuin elokuvateatterissa).

Dolby Pro Logic vahvistin osaa erottaa samasta äänimateriaalista lisäksi kunnollisen signaalin edessä olevaan keskikaiuttimeen. Pro Logic vahvistimen elektroniikalla pystytään myös aikaansaamaan parempi kanavaerottelu eri kaiuttimien välille kuin perus Dolby Surround vahvistimella. Uudet surround-vahvistimet ovat pääsääntöisesti Dolby Pro Logic laitteita.

Mistä voin tietää, milloin elokuvassa on stereoääni tai Dolby surround-ääni ?

Nykypäivänä suunnilleen kaikki suuret Hollywood-tuotannot tehdään käyttäen Dolby Surround ääntä (näin on tehty jostain 1980-luvun alusta saakka). Jos tällaisen filmin vuokraa videovuokraamosta ja katselee hifivideoilla niin voi nauttia Dolby Surround -äänestä.

Yleisradio pääsääntöisesti hankkii ja lähettää elokuvansa stereona tai Dolby surround-koodattuna, mikäli sellaisia on saatavissa. Joskus tilauksesta huolimatta voi tulla stereo- tai moniäänielokuvasta kopio, joka Eurooppaa kiertäneenä on monoääniversio. Elokuvien teksteissä, samoin kuin ohjelmatiedoissa, on maininta niiden äänijärjestelmistä ja useimmiten ne pitävät paikkansa.

Televisiolähetyksen Dolby Surround -ääni ei välttämättä aina ole aivan hyvälaatuisen videotallenteen luokkaa, koska television lähetysketju saattaa muuttaa ääntä jonkin verran. Diskanttipään toistoa rajoittaa NICAM:in rajoitukset (korkein toistotaajuus 15 kHz). Lisäksi bassoja saatetaan vaimentaa ja dynamiikkaa saatetaan kaventaa, jotta ääni kuulostaisi normaalia paremmalle keskivertotelevision huonosta kaiuttimesta. Tämä prosessointi saattaa sotkea myös muuten Dolby Surroundin äänikuvaa. Televisiolähetyksien äänessä käytetyn prosessoinnin määrä vaihtelee kanavakohtaisesti. Lisäksi televisioyhtiöiden saamissa filmien videokopioissa laatu saattaa vaihdella elokuvasta toiseen.

Mitä tapahtuu kun Dolby Surround järjestelmään syöttää monosignaalia ?

Kun nykyaikaiseen keskikanavan sisältävään Dolby Surround Pro Logic järjestelmään syötetään monosignaalia niin ääni kuuluu ainoastaan keskikaiuttimesta. Normal-tilassa keskikanavan bassot jaetaan pääkaiuttimiin, mutta mitään muuta monoääntä niistä ei tule.

Millainen äänimateriaali toistuu Surroud-systeemin läpi oikein ?

Käytännössä kaikki alunperin Dolby Surround -koodattu materiaali sellaisessa muodossa tallennettuna/siirrettynä että kanavien vaihe-ero säilyy (ie. CD-levy, videokasetti, LD-levy, DVD-levy, NICAM-stereolähetys jne.) toistuu loistavasti Dolby Surround dekooderin läpi.

Joissain tapauksissa myös ei alunperin Dolby Surround käyttöön tarkoitettu materiaali toimii hyvinkin (mm. hyvin tehdyt akustiset musiikkitallenteet).

Mitä tapahtuu jos Dolby Surround vahvistimeen syöttää normaalia stereoääntä jossa ei ole Dolby Surround koodausta ?

Koska äänisignaali on analogista, ei vahvistin tiedä mistään, onko se oikeasti Surround-koodattua vai ei. Kun Dolby Surround dekoodaus on päällä, niin vahvistin yrittää erottaa sieltä signaalit kaikille kaiuttimille vaikka äänitteeseen ei ole lisätty mitään informaatiota tätä operaatiota varten. Dolby Surround dekooderi siis yrittää käsitellä osaa äänestä niin kuin se olisi koodattua Dolby Surroundin takanavan ääntä. Systeemi toimii siis yksinkertaistaen niin, että monoääni tulee keskelle, ja mitä suurempi kanavissa on vaihe-ero sitä enemmän ääntä syötetään taakse. Näin ollen normaalissa musiikissa ainakin kaiku menee usein taakse, lisäksi synteettisissä soundeissa on usein vaiheella kikkailua jolloin ne voivat kuulua "mistä vain".

Onnistuuko surroundin kuuntelu kuulokkeilla ?

Surround-äänien kuuntelu onnistuu kuulokkeillakin kun käytössä on tätä varten tehty kuulokesysteemi. Esimerkiksi AKG:ltä löytyy surround-käyttöön tehty kuulokesysteemi AKG K290 jonka saa napinpainalluksella kytketty normaaleiksi kuulokkeiksi ja surround-kuulokkeiksi. Näissä AKG:n kuulokkeissa surround on toteutettu kuulokkeisiin sijoitetuilla neljällä eri kaiutinelementillä.

Lisäksi on olemassa normaaleille kuulokkeille tehtyjä lisälaitteita joiden avulla niillä voi kuunnella surround-ääntä. Markkinoilla on olemassa ainakin Sennheiserin Lucas, joka sisältää pro logic -dekooderin kuulokkeille. Juttua Sennheiserin Lucasista löytyy HifiStudio-17:n testipalstalta.

Mikä on THX ?

THX on Lucasfilmin kehittämä äänistandardi elokuvien äänentoiston parantamiseksi.

Elokuvateatteri voi saada THX luokituksen kun se täyttää THX spesifikaation määrittelemät vaatimukset ja teatteri käydään tarkastamassa näiden osalta. Vaatimuksia liittyy taustameluun, akustiikkaan, kuvanlaatuun, äänentoistolaitteisiin (pitää olla tehty THX hyväksytyistä laitteista) ja laitteiston asentamiseen.

THX luokitus on olemassa elokuvateattereille, elokuvien äänille, audiolaitteille ja kotiteatterijärjestelmille. Koti-THX surroundvahvistimen pitää täyttää THX:n asettamat vaatimukset (joihin sisältyy mm. hiukan lisäsuodatusta ja takakanavien dekorrelaatio normaalin Dolby Pro Logicin lisäksi).

Lisätieto THX:stä voi etsiä virallisilta webbisivuilta osoitteesta http://www.thx.com/.

Mikä on koti-THX ?

Koti-THX (THX Home) on Lucasfilm Ltd.:n kehittämä äänijärjestelmäspeksi, jolla on tarkoitus taata mahdollisimman paljon elokuvateatteritoistoa vastaavat toisto-olosuhteet kotiin. Koti-THX:ää varten on määritelty speksit äänentoistolaitteiden ominaisuuksille, kaiuttimille, filmin siirtämiseksi kotilaitteisiin sopivalle tallennusmedialle jne.

Koti-THX-vahvistin on toimi seuraavasti:

  • Surround-ääni dekoodataan normaalilla Dolby Pro Logic -matriisilla
  • Etukaiuttimiin menevälle signaalille tehdään taajuuskorjaus, jolla lähellä olevien kotikaiuttimien toistoa pyritään saamaan kuulostamaan mahdollisimman samalla kuin elokuvateatterin kaiuttimet kaukaa
  • Dolby Pro Logic -matriisin tuottamasta takakanavan monosignaalista muodostetaan kaksi erilaista takakanavasignaalia dekorrelaatioprosessoinnilla (lisätään vaihe-eroa kanavien välille). Tämän lisäksi takakaiuttimien toistoa korjataan taajuuskorjaimelle, jotta takana olevien Dipoli-malliset kaiuttimet muistuttaisivat soinniltaan etukaiuttimia

Lisätietoa aiheesta löytyy virallisilta THX-sivuilta osoitteesta http://www.thx.com/ ja osoitteesta http://cybertheater.com/Tech_Archive/THX_Plots/thx_&_pro_freq.html löytyvästä teknisestä artikkelista.

Mikä on Dolby Digital ?

Dolby Digital on Dolby laboratorioiden kehittämä digitaalinen surround-järjestelmä joka tunnetaan myös vanhalla nimellä AC3. Dolby Digital järjestelmässä digitaaliseen ääniraitaan talletetaan 5 erillistä äänikanavaa (edessä vasen, keski ja oikea sekä takana vasen ja oikea) ja lisäksi oma kanava subwooferin äänille. Koska subwooferin taajuustoisto on rajoitettu vaan bassotaajuuksiin, puhutaan että järjestelmä on "5.1-kanavainen". Dolby Digitalissa koko digitaalinen ääni on kompressoitu yhdeksi bittivirraksi joka voidaan tallettaa sitten sopivalle tallennusmedialle. Dolby Digital -ääntä käytetään mm. digitaalisena elokuvateatteriäänijärjestelmänä, USA:n markkinoille tehdyssä DVD levyissä ja joissain Laserdisc-levyissä.

Mitä ovat Dolby Digitalin eri koodausvaihtoehto ja kanavamäärät ?

Dolby Digitalin koodaudsta (AC-3) voidaan koodausta voidaan soveltaa eri kanavamääräisille audiosignaaleille. Ainakin seuraavia koodauksia on käytössä:

  • Dolby Digital 1.0 Mono: Monofoninen ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelm{n kautta ääni kuullaan vain keskikaiuttimesta.
  • Dolby Digital 2.0 Stereo: Stereo (=kaksikanavainen) ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelmän kautta ääni kuullaan vasemmasta ja oikeasta etukaiuttimesta.
  • Dolby Digital 2.0 Pro Logic Surround: Matriisikoodattu nelikanavainen surround ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelmän kautta ääni kuullaan kaikista viidestä kaiuttimesta, kuitenkin niin että takakanavien ääni on monofoninen. Vastaa videokaseteista tuttua Dolby Surroundia, kuitenkin digitaalisesti tallennettu.
  • Dolby Digital 4.0: Erillinen (diskreetti) nelikanavainen surround ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelm{n kautta ääni kuullaan kaikista viidestä kaiuttimesta, kuitenkin niin että takakanavien ääni on monofoninen.
  • Dolby Digital 5.0: Erillinen (diskreetti) viisikanavainen surround ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelm{n kautta ääni kuullaan kaikista viidestä kaiuttimesta. Takakanavat ovat stereofoniset.
  • Dolby Digital 5.1: Samanlainen kuin yllä kuvattu Dolby Digital 5.0, mutta lisänä näiden lisäksi erillinen (.1) matalien äänien kanava subwooferille. Tästä menetelmästä käytetään joissain DVD-levyissä myös nimeä Dolby Surround 5.1
  • Dolby Digital 5.1 EX Uusi 5.1 äänijärjestelmän kehitelmä, joka on tullut käyttöön Luca$in Episode 1 my|tä. Tämä järjestelmä on muuten samanlainen Dolby Digital 5.1:n kanssa, mutta taakse on lisätty keskikanava (joka on kuultavissa omaisuutta tukevilla vahvistimilla). Keskikanavan informaatio on Pro Logicista tutulla tavalla matriisikoodattu analogisesti kahteen takakanavaan ja se on siis yhteensopiva DD 5.1 järjestelmän kanssa.

Dolby Digital standardi mahdollistaa .1 raidan lisäämisen kaikkiin edellä mainittuun muunnelmiin, joissa sitä ei jo valmiiksi ole. Siten esimerkiksi 2.1 ja 4.1 ääniraidat ovat mahdollisia (niitä on olemassa joissain elokuvalevyissä).

Mikä on Dolby Digitalin tukema taajuustoiston alue ?

Dolby Digital on speksattu 3 Hz - 20 kHz kaikille 5:lle pääkanavalle ja 3 Hz - 120 Hz LFE:lle (subwooferkanava).

Mikä on DTS ?

DTS on Digital Theater Systems yrityksen kehittämä monikanavainen elokuvateatterien surround-äänisysteemi. Lyhenne sanoista Digital Theater Systems. DTS Digital Surroundissa on 5.1 kanavaa (5 kaistarajoittamatonta diskreettiä äänikanavaa + 1 subwooferkanava). Kaikki kanavat on äänitetty 20 bittisenä ja sitten kompressoitu suunnilleen pakkaussuhteella 1:3. DTS-ääntä on käytössä elokuvateattereissa, joillain DVD-levyillä ja muutamalle kokeelliselle DTS-CD:lle talletettuna. DTS:n bittivirta esimerkiksi CD-levylle talletettuna on 1411.2 kbit/s CD-levyllä. Lisätietoja aiheesta on saatavana osoitteesta http://www.dtstech.com/.

Onko DTS vai Dolby Digital äänenlaadultaan parempi ?

DTS käyttää suurempaa bittivirtaa äänen koodaamiseen, joten äkkiseltään voisi luulla sen olevan parempi nenlaadultaan. Asia ei kuitenkaan ole niin yksinkertainen, koska suurempi bittinopeus ei takaa parempaa äänenlaatua, koska parempi koodaus pystyy saamaan pienemmällä bititvirralla paremmaan äänelaadun kuin huonompi koodaus vähän suuremmalla. DTS:n bittivirta on tyypillisesti 1.4 Mbit/s (280 kbit/s / kanava, kun oletetaan, ettei bassokanavan koodaukseen mene merkittävästi bittejä) ja Dolby Digitalin tyypillisesti noin 448 kbit/s (90 kbit/s / kanava). Itse Dolby Digtitalille speksattu maksimibitrate on 640 kbit/s, mutta DVD-spesifikaatiot rajoittavat DVD-levyillä käytetyn Dolby Digitalin maksiminopeudeksi 448 kbit/s. Molemmat koodaustavat ja niiden käyttämät bittinopeudet riittävät hyvin korkealaatuiseen äänen.

Dolby Digtilanin ja DTS:n kookaukisen suurimpina erona on, että Dolby Digital allokoi eri verran bittejä eri kanavien tallentamiseen, joten niihin kanaviin joista kulloinkin tulee paljon ääntä allokoidaan paljon bittejä ja hiljaisempiin vähemmän. DTS:ssä ei allokoida bittejä kanaville sen mukaan, miten siellä on tavaraa, vaan yksi kanava vie aina tuon yllämainitun 280 kbit/s. DTS:n koodausalgoritmi siis pakkaa dataa vähemän, mutta onko tämän pakkauksen virheet yhtään DD:n vastaavia vähäisemmät, onkin jo visaisempi juttu.

Dolby Digitalin ja DTS:n koodauksien keskisestä paremmuudesta ei ole aivan objektiivista tietoa, joten on vaikea varmuudella sanoa kumpi on parempi. Eri koodausementelmien keskinäinen vertailu esimerkiksi samalla DVD-levyllä ei anna sekään aina objektiivista tulosta, monesti DTS-ääniraita on miksattu eri tavalla kuin DD-ääniraita, joten niiden vertaileminen on siinäkin mielessä erittäin hankalaa. Yleisesti kotiteatterifiikit pitävät DTS-ääntä pikkuriikkisen parempana, mutta tämä kumpi kuullostaa paremmalle vaihtelee kovasti elokuvasta toiseen. DTS ja Dolby Digitalin vertailun kanssa pitää sanoa, että "Makuasiosta ei sovi kiistellä". Näiden kahden järjestelmän paremmuus toisiinsa nähden on hyvin paljon kuuntelijoiden makuasioita.

Mikä on SDDS ?

SDDS on Sonyn digitaalinen surround-äänisysteemi, joka käytetään elokuvateattereissa. SDDS on lyhenne sanoista Sony Dynamic Digital Sound. SDDS mahdollistaa mm. 5.1- ja 7.1-kanavaiset surround-äänet hyvällä laadulla. SDDS käyttää ATRAC-säästökoodausta äänen pakkauksessa ja pakkaussuhde on 1:5. Lisätietoa aiheesta löytyy osoitteesta http://www.sdds.com/.

Onko Dolby Digital vai DTS äänenlaadultaan parempi ?

Paremmuusjärjestys Dolby Digitalin ja DTS:n osalta on pitkälti subjektiivinen käsite, vaikkakin DTS-fanaatikot väittävät toista. DTS kompressoi ääntä "vähemmän" kuin esimerkiksi Dolby Digital, ei se välttämättä tee formaatista äänenlaadultaan parempaa, paitsi tietysti DTS-henkilöiden mielestä. Aiheesta ei ole vielä tehty mitään laajoja riippumattomia testejä, joten jokainen testatkoon itse, jos saa käsiinsä saman elokuvan kummallakin ääniformaatilla.

Mikä monikanavajärjestelmä on käytössä DVD-levyissä ?

DVD-levyillä olevat elokuvat sisältävät vähintään stereoääniraidan, joka elokuvien tapauksessa sisältää yleensä normaalin Dolby Surround ääniraidan. USA:n markkinoille tarkoitettujen DVD levyjen moniäänistandardi on Dolby Digital. Eurooppalaisiin DVD-levyihin monikanavaiseksi äänistandardiksi on yritetty saada monikanavaista MPEG-ääntä, mutta vaikuttaa että Dolby Digitalista tulee se maailmanlaajuinen DVD:n äänistandardi koska se on nyt myös mahdollinen ääniformaatti PAL DVD-levyissäkin.

Miten toimii 6 kaiuttimeen perustuva surround-äänijärjestelmä ?

Star Wars Phantom Menace oli ensimmäinen elokuva, jossa käytettiin uutta kuuteen äänikanavaan perustuvaa "Dolby Digital Surround EX"-äänijärjestelmää (järjestelmä tunnetaan myös nimillä Dolby EX ja Dolby 6.1). Tässä järjestelmässä on edessä normaalit 3 kanavaa (vasen, keski ja oikea) ja vastaavat 3 kanavaa takana (vasen, keski ja oikea). Tämä 6-kanavainen systeemi on talletettuna filmille normaalilla 5.1-kanavaisella äänisysteemillä, ja se puretaan normaaliksi kahdeksi takakanavaksi, joista sitten edelleen muodostetaan lisä-äänikanava keskelle samaan tapaan kuin Dolby Pro-logic systeemissä muodostetaan keskikanavan ääni. Lisäkanavan tarkoituksen tuolla takana on parantaa äänikuvaa suoraan takaa tulevien ääniefektien toistossa.

Virittelynhaluinen hifisti voi täydentää 5.1 kanavaa tukevan Dolby Digital-järjestelmänsä tällaiseksi 6.1-kanavaiseksi "Dolby Digital Surround EX"-järjestelmäksi seuraavasti:

  • Irrota takakaiuttimet Dolby Digital -vahvistimestasi
  • Kytke takakanavien linjatasoinen ääni (joko DD-vahvistimelta tai DVD-soittimelta) kiinni normaalin Dolby Pro Logic -vahvistimen stereotuloon
  • Kytke kolme takakanavaa tämän Dolby Pro Logic-vahvistimen etukanavalähtöihin
  • Aseta Dolby Pro Logic -vahvistin "Dolby 3 stereo"-tilaan

Lopuksi säädä sitten koko systeemin kaiuttimien voimakkuudet ja viiveet kohdalleen. Nyt sinulla on käytössäsi elokuvateatterin uutuus 6-kanavainen surround kotonasi.

Dolby Digitalin kilpailija DTS on julkaissut myös oman versionsa 6-kaiuttimen surroundista nimellä DTS-ES (Extended Surround). Sen takakeskikanavan toimintaperiaate on samankaltainen Dolby EX:n kanssa.

Miten voi hyödyntää joissain uusissa AV-vahvistimissa mainostettua 7.1 kanavaista ääntä ?

7.1 kanavainen äänen hyädyntäminen ainakin tämän päivän kotikäyttöön myytävien DVD-levyjen ja vastaavien kanssa jää aika heikoksi. Käytännössä aitoa 7.1 kanavaista ääntä ei ole tarjolla.

Kotikättäjille suunnattu 7.1-materiaali on niin harvainaista, ettei sitä ole olemassa lainkaan. Dolby Digital EX ja dts ES tarjoaa 6.1-kanavaisia tallenteita ja näistäkin aidosti erilliset kuusi kanavaa on vain jälkimmäisessä. 7.1-kanavainen ääni kotioloissa muodostetaan siis aina keinotekoisesti esim Dolby Pro Logic IIx prosessoinnilla tai vastaavalla.

Joissain elokuvateattereissa käytössä oleva SDDS-äänijärjestelmä tarjoaa mahdollisuuden jopa 8-kanavaiseen ääneen. Tosin Sdds on ollut harvenemaan päin myös elokuvateattereissa, kotikäyttöön ko. formaattia ei ole koskaan esitelty.

Eli oikeasta 7.1 äänestä ei tällaisen vahvistimen ostamisella pääse nauttimaan. Joissain tilanteissa 7.1 kanavaiseksi prosessoitu alunperin 5.1 kanavainen ääni voi toimia paremmin kuin 5.1 kanavaisena esitettynä, tai sitten ei.

Surround-vahvistinten ominaisuudet

Mitä eroa on kun joissain vahvistimissa kerrotaan olevan tehoa esimerkiksi 4x40W ja toisissa 5x40W ?

Dolby Surround ja Dolby Pro logic vehkeissä riittää neljä ulostulokanavaa, koska dekoodatussa signaalissa ei ole enempää kanavia. Tuossa neljän kanavan versiossa kumpaakin takakanavaa ohjaa sama vahvistinaste, koska niistä toistetaan kuitenkin samaa signaalia. Viittä erillistä kanavaa ei siis tarvita normaalissa Dolby Surround-toistossa.

Jos kyseisessä laitteessa on koti-THX-ominaisuudet, niin kummallekin takakaiuttimelle tehdään omat signaalit (tehdään yhdestä takkakanavan signaalista dekorrelointiprosessilla). Viittä kanavaa tarvitaan myös, jos laitteella halutaan toistaa Dolby Digital (AC-3) signaalia (tällöin laitteessa pitää olla sisäänmeno viidelle kanavalle tai sisäinen AC-3-dekoodeeri).

Mitä ovat Phanton, Normal ja Wideband asetukset surround-vahvistimessa ?

Phanton, Normal ja Wideband asetukset ovat keskikanavan toistoon liittyviä asetuksia. Phantom-asentoa käytetään silloin jos käytössä ei ole erillistä keskikaiutinta. Phantom-asennossa keskikaiuttimelle menevää signaali jaetaan tasaisesti sekä oikealle että vasemmalle etukaiuttimelle. Normal-asento on tyypillinen asento jota käytetään surround vahvistimessa kun käytetään keskikaiutinta. Normal asennossa keskikaiutin toistaa kaikki keskeltä tulevat äänet matalimpia bassoja lukuun ottamatta (ne ohjataan pääkaiuttimille). Wideband-asennossa taas kaikki keskeltä tuleva ääni (matalat bassot mukaan lukien) toistetaan keskikaiuttimella, joten keskikaiuttimen täytyy olla toistoltaan yhtä tukeva kun pääkaiuttimienkin.

Mikä on Dolby 3 stereo asento ?

Dolby 3 stereo asento on useista Dolby Pro Logic vahvistimessa oleva toimintatila jossa vahvistin käyttää ainoastaan kolmea etukaiutinta (vasen, oikea ja keskikaiutin) ja jättää takakaiuttimet käyttämättä. Dolby 3 stereo asento on tehty ei-surround koodatun musiikin kuuntelua varten, joten takakaiuttimia ei käytetä koska niille ei tällaisessa äänisignaalissa ole suunniteltu mitään toistettavaa (kaikki mitä sieltä kuuluisi olisi sellaista jota sinne ei ole suunniteltu äänitettä tehdessä). Normaalit stereoäänitteet toimivat hyvin Dolby 3 stereotilassa jos kaikki edessä olevat kaiuttimet ovat saman kuuloisia ja laitteisto on oikein säädetty. Oikein toimiva Dolby 3 stereo on normaalin stereoäänitteiden toistossa parempi kuin normaali stereosysteemi, koska keskikaiutin toistaa ne keskelle tarkoitetut monoäänet jotka normaalissa stereojärjestelmässä toistuisivat kahden kaiuttimen kautta ja värittyisivät tästä syystä.

Mitä tehdään surroundvahvistimen small/large säädöllä ?

Small/Large säädöillä voidaan säätää taajuus mitä matalammat äänen leikataan pois kaiuttimilta ja ohjataan subwooferille. Se, että mikä taajuus on vahvistimessasi lukee manuaalissa. Sen perusteella ja kaiuttimien alarajataajuuden perusteella voit sitten päätellä kumman valitset. Jos large-asentoa meinaat käyttää, niin silloin järjestelmän muiden kaiuttimien (ainakin etukaiuttimien) tulisi olla sellaiset, että pystyvät matalia ääniä kunnolla toistamaan (ei mitään pikkupönttöjä).

Millainen surround-dekooderi elokuvakäyttöön ?

Elokuvaäänen toistoon on sopivin moderni surround dekooderi (Dolby Pro Logic), koska keskikanavan esillekaivaminen on eräs dekooderin tärkeimpiä tehtäviä. Ilmankin keskikanavaa pärjää, mutta se rajoittaa.

Miten säädän Dolby Surround (Pro Logic) järjestelmän takakaiuttimien viiveen ?

Perusviive Pro Logic järjestelmässä on 20 ms (tosin Stereo Review -lehti suosittele 15 ms viivettä), jota käytetään kun etu- ja takakaiuttimet ovat yhtä kaukana kuuntelijasta. Dolby Surround Pro Logic:issa tämä noin 20 ms "ylimääräinen" viive laitetaan takakaiuttimiin meneviin signaaleihin, jotta etu-takakanavien huonoa kanavaeroa ei kuulisi niin selvästi.

Jos matkat kuuntelijasta kaiuttimien ovat erilaiset muodostuu oikea viive seuraavasti:

  • Mittaa etu- ja takakaiuttimien etäisyys kuuntelijasta
  • Laske noiden etäisyyksien ero (esimerkiksi jos matkaa etukaiuttimiin on 3m ja taakse 2m, on matkaero 1m)
  • Jos takakaiuttimet ovat lähempänä kuuntelijaa kuin etukaiuttimet niin lisäät takakaiuttimien viivettä 3 millisekuntia jokaista metrin matkaeroa kohti
  • Jos takakaiuttimet kauempana kuuntelijasta kuin etukaiuttimet niin vähennät takakaiuttimien viivettä 3 millisekuntia jokaista metrin matkaeroa kohti

Viiveen tarkoitus on peittää takaa tulevaa etukaiuttimista tulevaksi tarkoitettua ääntä. Nykyisin viiveen merkitys on vähentynyt parempien kanavaerojen myötä.

Viiveajan arviointiin voit käyttää myös seuraavaa kaavaa (antaa lähelle Dolbyn taulukoissaan suosittelemia arvoja):




Viiveaika= 20 + 3*(A-B)




Missä:



    

  • Viiveajan yksikkö on millisekunteja
    • 


  • A on etäisyys etukaiuttimiin metreissä
    • 


  • B etäisyys etukaiuttimiin metreissä
    • 




Luonnollisesti viive ei sinällään vaikuta
äänenväriin tai muutenkaan ääneen koska se
vain viivästää signaalia. Se miten se kuuluu on eri
asia. Tarpeeksi viivettä lisätessä syntyy jo
kaikuefektejäkin jotka varmasti kuuluvat. 3 ms viive
siirtää kaiuttimia jo metrin jonka kuulee normaalikin
hifisti hyvin sopivalla materiaalilla.



Tyypillisesti Dolby Surroundin viiveet normaalissa huoneessa
(riippuu tietenkin kaiuttimien sijoittelusta!) ovat noin 25ms
luokkaa.



Miten säädän
Dolby Digital-systeemin takakaiuttimien viiveen ?



Dolby Digitalissa kaikkien kaiuttimien tulisi olla yhtä
kaukana toisistaan ns. ympyrän kehällä.
Tällöin käytetään oletusviivettä 0
ms. Jos kaiuttimet ovat eri etäisyyksillä, niin
viivettä korjataan samalla tavoin kuin Dolby Pro logicin
kanssa (3 ms metriä kohden).



Viivettä on lisättävä 3 millisekunnilla
jokaista metriä kohden kuin takakaiutin on
lähempänä kuin sen tulisi olla. Mitään
ylimääräisiä viiveitä kuten pro-logicissa
on tapana ei Dolby Digital -järjestelmässä kannata
laittaa (eikä myöskään DTS:ssä).



Tyypillisesti DD viiveet normaalissa huoneessa (riippuu
tietenkin kaiuttimien sijoittelusta!) ovat alle 10ms luokkaa.



Mitä eroa on eri valmistajien
Dolby Surround laitteissa ?



Dolby Surround Pro Logic -laitteiden suurimmat erot ovat
todellisia ja kuultavissa olevia. Halvemmissa laitteissa
yleensä dekooderi ei toimi läheskään niin hyvin
kuin kalliimmissa laitteissa. Huonosti toimivan dekooderin
tunnusmerkkejä ovat voimakas kohina, äänen
vääristyminen joissain kanavissa ja kanavatasapainon
vaihtelut. Yleensä keski- ja takakanava ovat
häiriöisimpiä, pääkanavissa sen sijaan
ongelmia ei yleensä ole. Takakanavan kohina- ja
ritinähäiriöt saattavat vaivata myös kalliimpia
erillislaitteita, joten halpaa laitetta ostettaessa tällaiset
häiriöt on vaan hyväksyttävä.



Miten on mahdollista että
Dolby Pro Logic vahvistimen ottoteho on pienempi kuin vahvistimesta
luvattu kaikkiin kanavien antoteho yhteensä ?



Perus Dolby Pro-Logic vahvistimessa tällainen on
mahdollista, koska Dolby Surround koodatussa
äänitteessä ei kaikkia kanavia pystytä
ohjaamaan täyteen voimakkuuteen yhtä aikaa. Ainoastaan
muutamasta kanavasta voi kuulua 'täysi' signaali tietyllä
ajan hetkellä.



Mitä merkitystä on
surroud-systeemin kanavaerolla ?



Ohjelmansiirtoketjun päässä eli vahvistimen
ulostulossa on 25-30 dB riittävä kanavaero
keskitaajuusalueella (500 Hz - 5 kHz).



Dolby Surround -dekoodereiden testiperiaate on, että
käytännön ohjelmanlähteillä (kuvanauha,
tv-lähetys, LaserDisc-levy, satelliitti-tv-lähetys, jne)
dekooderi ei saa olla kanavaeroa rajoittava tekijä.
Mittaussignaaleilla dekooderin tulee tuottaa keski-takakanavan ja
etu-takakanavan välille 35-40 dB:n kanavaerot
(keskitaajuuksilla). Tätä suuremmat kanavaerot Dolby
-dekooderissa eivät tuota kuultavaa parannusta, koska Dolby
Surround Pro Logic -dekooderin teoreettinen maksimikanavaero on 37
dB keski- ja etukanavien sekä etu- ja takakanavan
välillä.



Onko huono asia,
että surround-vahvistimeni takanavista tulee
vähemmän tehoa kuin etukanavista ?



Normaalissa Dolby Pro Logic -vahvistimessa ei taakse tule
koskaan yhtä voimakkaita signaaleja kuin
etupäähän, siksi vähän vähempikin
teho riittää. Periaatteessa paras ratkaisu etenkin Dolby
Digital -vahvistimessa olisi, että jokaisessa
äänikanavassa olisi yhtä paljon tehoa.
Käytännön säästösyistä osa
valmistajista on kuitenkin päätynyt laittamaan taakse
pienitehoisemmat vahvistimet kuin etukanaviin. Tämä ei
kuitenkaan ole välttämättä hirveän suuri
ongelma, jos takakanavassa on tässäkin tilanteessa
"tarpeeksi" tehoa.



Vaikka Dolby Digitalissa, DTS:ssä ja vastaavissa on
mahdollisuus kyllä syöttää yhtä paljon
tavaraa taakse kuin eteenkin, mutta elokuvan kannalta moisessa ei
ole juuri järkeä. Surroundeille siis riittää
vähän vähempikin teho (puolet vastaa 3dB
vähennystä maksimiäänenpaineeseen, jos
kaiuttimien herkkyys on identtinen), OLETTAEN että
surroundkanavien taso on säädetty neutraaliksi.
Normaalissa kuuntelussa eri kanavien erilaiset tehoarvot eivät
haittaa, koska kanavien väliset tasapainot ovat
säädettävät. Surroundit voi
säätää kuuluman haluttaessa vaikka
voimakkaamminkin kuin etupään, jos vain
pääteasteiden tehonantokykyä ei ylitetä.



Eräässä esimerkkivahvistimessa on eteen 3x90W ja
taakse 2x45W. No 45W on jo aika vähän per kanava,
varsinkin jos subbarin bassot esim ohjataan pääkanaviin
AC-3/DTS systeemissä. Tästä syystä
pääkanaviin on laitettu vähän
tehoreserviä, jos erillistä subbaria ei ole ja
pääkaiuttimet joutuvat toistamaan nuo matalat
bassoefektitkin. Toisaalta 45 watin vahvistimella saa normaalin
herkkyyden omaavilla kaiuttimilla aivan tarpeeksi (ja ylikin) kovan
metelin aikaiseksi, joten systeemissä jossa olisi 5x45W tehoa
+ subbari saa ihan tarpeeksi moneen kotiin. Tässä
tilanteessa noissa etukanavissa olisi vaan
ylimääräistä tehoreserviä enemmän
kuin takana.



Etenkin jos kaikki kaiuttimet ovat samanlaisia, niin ainakin
psykologiselta kannalta tarkistellen on mukavampi, että
kaikkien kanavien tehot ovat samat. Varsinaista
käytännön merkitystä tällä ei
kuitenkaan ole. Kun laitteisto säädetään
oikein, niin kaikista kaiuttimesta kuuluu ääni yhtä
kovaa kuuntelupaikalle. Laitteistosta saatavan puhtaan
maksimiäänenpaineen sitten ratkaisee se vahvistinkanava,
josta loppuu rahkeet ensin kesken.



Mistä johtuu,
että Dolby Surround-vahvistimeni takanavista kuuluu silloin
tällöin epämääräisiä rasahduksia
?



Jos vahvistimesi on vanha tai halpalaite, niin tuo on aika
varmasti tyyppivika. Yleisin häiriö heikkolaatuisissa
pro-logic vahvistimissa on suhina ja napsunta/rahina
takakaiuttimissa.



Ennen tämän johtopäätösten
tekemistä kannattaa tarkistaa, että takakanavien
kaiuttimet ja johdotus on kunnossa, koska esimerkiksi oikosulkua
tekevä kaiutinjohto tai viallinen kaiuttimen elementti voi
synnyttää melkoisia
häiriöääniä.



Kaiuttimet
surround-järjestelmässä



Miten
surround-järjestelmän kaiuttimet kannattaa sijoittaa
?



Dolby Surround (Pro Logic)-järjestelmässä eteen
sijoitetaan 3 kaiutinta ja taakse kaksi. Edessä olevat vasen
ja oikea kanava sijoitetaan 
normaalien stereokaiuttimien sijoitusohjeiden mukaan ja
keskikaiutin sijoitetaan näiden keskelle. Takakaiuttimet
sijoittaan Dolby suositusten mukaan kuuntelupaikan sivulle, mutta
ne voi sijoittaa myös kuuntelupaikan taakse. Hyviä
sijoitusohjeita kuvien kanssa löytyy osoitteesta http://www.dolby.com/ht/sound/sound3.html.
Paras tulos selviää vasta kokeilemalla tarjottuja
vaihtoehtoja.



Samoja ohjeita voi soveltaa myös Dolby Digitaliin ja muihin
viittä kaiutinta käyttäviin
Surround-järjestelmiin. Ihannetapaus
Surround-järjestelmässä olisi, että kaikki
kaiuttimet voitaisiin sijoittaa kuuntelupisteestä piirretyn
ympyrän kehälle siten, että etukaiuttimet ovat
sopivasti etuviistossa kuuntelijasta ja takakaiuttimet
takaviistossa. Normaalissa huonetilassa tällaiseen
sijoitteluun ei yleensä päästä ja
huoneakustiikkakin sotkee tilannetta omalla tavallaan (kaikissa
huoneessa tämä "ihannesijoitus" ei olekaan se paras).



Ovatko
surround-vahvistimien mukana myytävät pakettikaiuttimet
hyvä ratkaisu ?



Kaiuttimet ovat ehdottomasti kotiteatterin tärkeimmät
laitteet. Jos ne ovat kelvottomat, on ääni huono, vaikka
muut vehkeet olisivat miten erinomaisia tahansa. Kodinkoneliikkeet
tuputtavat yleensä Dolby-vahvistimen ostajalle halvalla kasan
muovisia laatikoita, joista ei heru luonnollista
ääntä hyvälläkään
vahvistimella.



Mistä kannattaa
ostaa surround-systeemin kaiuttimet ?



Kunnollisia hifikaiuttimia kannattaa katsella ja kuunnella alan
erikoisliikkeistä, joista saa parasta palvelua muidenkin
laitteiden ostamiseen. Jotkut liikkeet antavat kaiuttimia
kokeiltavaksi kotiin ilman ostopakkoa. Viemällä
kaiuttimet kotiin voi testata, kuinka hyvin ne toimivat huoneesi
akustiikan kanssa.



Hyvien kaiuttimien hintahaitari venyy alle tuhannesta markasta
kymmeniin tuhansiin markkoihin parilta.



Mitä teen jos minulla ei ole
keskikaiutinta ?



Nykyaikaisissa vahvistimissa on olemassa Phantom-asento jossa
kaksi sivukaiutinta hoitavat myös keskikanavan toiston.
Phantom asentoa käyttämällä
äänentoisto ei ole yhtä hyvälaatuinen
(erityisesti elokuvien dialogien laatu kärsii).
Phantomkeskikanava on tyydyttävä, jos kuuntelija istuu
täsmälleen kaiuttimien keskilinjalla, jos kaiuttimien
stereokuva on erinomainen (ehjä suuntakuvio, ei diafraktioita,
ei resonoivia kalvoja) ja, jos stereokaiuttimet sijoitetaan
lähemmäksi kuin kolmen kaiuttimen tapauksessa.



Mitä hyötyä on
keskikaiuttimesta ?



Oma kaiutin keskikanavalle antaa aina paremman
vuoropuheluerottelun kuin phantom. Hyvä dekooderi ei
sanottavasti pilaa ääntä musiikkikuuntelussaankaan,
mikäli äänite on kunnossa. Jos keskikanavan kaiutin
on soinniltaan erilainen kuin pääkaiuttimet, niin
äänikuvasta ei tule yhtenäistä ja tulos on
yleensä huonompi kuin kahden kaiuttimen toistossa.
Keskikaiuttimeksi kannattaa hankkia tarkoitukseen sopiva kaiutin,
joka soi samalla tavalla kuin pääkaiutin ja on
magneettisuojattu (tarpeen jos sijoitat sen stereon viereen). Jos
keskikaiutin on huono, niin koko systeemi kuulostaa huonolle.
Tästä syystä television oma kaiutin on yleensä
kelvoton keskikaiuttimena. Jos keskikaiutin on huono, niin
äänentoisto kuulostaa suunnilleen samalla tavalle
huonolle kuin jos normaalisteossasi olisi aivan erilaiset vasemman
ja oikean puolen kaiuttimet.



Äänikuvan eläminen on yleensä oire huonosta
ohjelmamateriaalista tai epästabiilista
ohjelmalähteestä (esim. videonauhuri tai C-kasetti).



Onko television kaiutin sopiva
keskikaiuttimeksi ?



Televisoihin kiinteästi rakennetut kaiuttimet ovat
yleensä heikkolaatuisia (huono taajuustoisto ja kotelo
rämisee) eivätkä sovellu hifitoistoon. Jos
käytät television kaiutinta keskikaiuttimena, niin koko
systeemin toisto alkaa kuulostaa lähes yhtä huonolle kuin
tämä yksi huono kaiutin yksinään. Jos kaipaat
systeemiisi keskikaiutinta niin kannattaa hankkia kunnollinen
keskikaiutin tätä varten, huonosta keskikaiuttimesta on
enemmän haittaa kuin hyötyä.



Pitääkö
keskikaiutin aina kytkeä samaan vaiheeseen
pääkaiuttimien kanssa ?



Yleensä keskikaiutin kytketään samaan vaiheeseen
pääkaiuttimien kanssa. Tämä kytkentä on
oletusarvo ja antaa parhaan tuloksen kun kaiuttimet on sijoiteltu
ihanteellisesti. Jos kaiuttimet on sijoitettu ei-ihanteellisesti,
voi keskikaiuttimen "oikea" napaisuus voi olla joko samassa tai eri
vaiheessa pääkaiuttimiin nähden. Riippuu kaiuttimien
tyypistä (2/3-tie, jakosuotimen rakenne, jakotaajuudet) ja
sijoittelun geometriasta (etäisyydet). Parempi vaihtoehto
pitäisi selvitä suhteellisen helposti kuuntelemalla.
Vasemmasta oikeaan reunaan ja päinvastoin liikkuvassa
signaalissa ei pitäisi kuulua epäjatkuvuutta.



Voiko keskikaiuttimen
sijoittaa videoprojektorin valkokankaan taakse ?



Elokuvateatteri käyttävät saleissa yleensä
valkokankaan taakse sijoitettuja etukaiuttimia, joten kaiuttimien
sijoittaminen valkokankaan taakse on ainakin jollain tavoin
mahdollista. Jotta kaiutin toimisi kunnolla valkokankaan takana,
täytyy valkokankaan olla perforoitua eli rei'itettyä
tyyppiä. Rei’itetty elokuvavalkokankaaksi tehty kangas
päästää ääntä hyvin
lävitseen, tosin kangas vaimentaa edelleen korkeita
ääniä jonkin verran (kompensoitavissa pienellä
taajuuskorjauksella). Jos kangas on tarpeeksi iso, kannattaa koko
etulinja "piilottaa" sen taakse yhtäläisen soinnin
saamiseksi. Ainoa 'fiksu' tapa tehdä tällainen ratkaisu
kunnolla on käyttää akustisesti
läpinäkyvää kangasta, joka on
käytännössä tähtitieteellisen kallis
ratkaisu (helposti tuhansia markkoja neliömetriltä);
siltikin lievää taajuuskorjausta voidaan joutua
tekemään.



Jos ihan perusmallisen kankaan läpi meinaa
ääntä tuoda, niin se on
miessäänmäärin järkevää
ainoastaan basso- ja keskialueilla, diskanttipää on
käytännössä pakko sijoittaa kankaan alle tai
päälle että siitä saadaan
ääneltään edes likimain sopusuhtainen.
Keskiäänielementtien tulee tuossa tapauksessa olla
likimain kankaassa kiinni, jos halutaan välttyä
heijastumisongelmilta kankaan takana. Jos vain mahdollista sijoita
kaiutin kankaan alle tai päälle niin säästyt
monelta vaivalta.



Mikä merkitys on
takakanavien laadulla ?



Normaalissa Dolby Surround järjestelmässä
takakanavien kaiuttimet toistavat ainoastaan taajuusalueen noin
100Hz-7Hz, joten saattaisi tulla mieleen käyttää
takakanavissa huonompia kaiuttimia. Joka tapauksessa takakanavien
kannattaa soinniltaan muistuttaa etukanavia niin paljon kuin
mahdollista tai muuten äänikentästä ei tule
täysin yhtenäistä.



Vaikkei Dolby Pro Logic käytäkään koko
taajuusaluetta niin tulevissa systeemeissä (Dolby Digital) tuo
tulee muuttumaan, joten hankkimalla kunnolliset kaiuttimet
taaksekin voi varmistua siitä että ne eivät mene
heti vaihtoon jos joskus päätät
päivittää systeemisi sellaiseksi joka osaa toistaa
tulevien digitaalisten monikanavajärjestelmien
ääniä (esimerkiksi Dolby Digital
äänen).



Miten Dolby suosittaa
sijoittamaan Surround-laitteiston takaiuttimet ?



Yleinen suuntaustapa, jota suositellaan
käytettäväksi mahdollisuuksien mukaan Dolby
Surroundin kanssa on seuraava: Takakaiuttimien tulisi olla
kohdistettuna elementit vastakkain ja kuuntelupaikan sivuilla
hieman kuulijoiden takapuolella. Takakaiuttimien diskanttien tulisi
olla vajaan metrin kuulijan korvien yläpuolella.



Kannattaa muistaa, että tämä on vain yksi tapa
sijoittaa takakaiuttimet. Huoneen akustiikka ja rakenne,
kaiuttimien tyyppi vaikuttavat luonnollisesti kaiuttimien
sijoitteluun.



Lisää tietoa aiheesta löytyy osoitteesta http://www.dolby.com/ht/.



Onko oikein laittaa
takakaiuttimet sivuseinille ?



Dolby Surroundissa voi takanavat sijoittaa kuuntelupaikan
sivuille jos kuuntelupaikan takana ei ole riittävästi
tilaa takakaiuttimille.



Tarvitseeko Dolby Digital
järjestelmän subwoofer oman suodattimen ?



Dolby Digitalissa bassokanavan lähtöä ei
pidä erikseen enää alipäästösuodattaa
korkeiden äänien poistamiseksi itse omilla
lisäsuotimilla, koska tällaisilla
järjestelyillä saa vain järjestelmään
vaihevirheongelmia (jos subwooferissa käytetään
sähköistä toiston korjausta taajuusalueen
alapäässä, niin nämä ovat edelleen tarpeen
ja kiinteä osa subwooferin rakennetta). Dolby Digitalin
bassokanavaan lähetetään alunperinkin vain se tieto,
joka sieltä ulos halutaan. Joissain tapauksissa tuolla
vahvistimessa sisällä saatetaan tehdä
äänelle suodatuksia, mutta mitään ulkoisia
suodattimia subwooferille ei tarvita eikä
pidäkään käyttää.



Miten voin tehdä
dipolikuvioisen takakaiuttimen
surroundjärjestelmääni ?



Dolby Surround -järjestelmässä on edullista,
että takaa tulevan äänen suuntaa ei pystytä
tarkkaan aistimaan, vaan se tuntuu tulevan tarkemmin
määrittelemättömästä suunnasta. Yksi
tapa toteuttaa tällainen äänikenttä on
sijoittaa yksi dipolimallinen kaiutin taakse keskelle.
Tällainen kaiutin ei säteile merkittävästi
ääntä suoraan kuuntelupaikalle, vaan ääni
tulee pääasiassa takaseinien kautta heijastuneena, joten
äänilähdettä on hankala tarkkaan
paikallistaa.



Dipoli-mallisen takakaiuttimen voi rakentaa myös kahdesta
tavallisesta kaiuttimesta sijoittamalla ne takaseinät toisiaan
vasten ja johtamalla niihin toisiinsa nähden
vastakkaisvaiheista signaalia. "Selät vastakkain"
-sijoittelussa oleellista on, että kaiuttimet on kytketty
erivaiheisesti eli toisen kaiuttimen johdot ovat toisinpäin,
jolloin saadaan tavallaan yksi dipolikaiutin.



Tällainen kaiutinratkaisu voidaan hyvin sijoittaa vaikka
kuuntelijan yläpuolelle ja kaiuttimesta lähtevän
äänen tehokas kumoutuminen suoraan alapuolella istuvaan
kuuntelijaan. Tällöin äänet kuuluukin
sivuseiniltä heijastuneina, mutta keskenään
erivaiheisesti. Toimii ihan hyvin ainakin Pro Logicilla.



Selakalaiset aiheet



Kannattaako Dolby Digital
-dekooderin sijaista vahvistimessa vai muussa laitteissa (esim.
DVD-soitin) ?



Seuraavassa muutamia kommentteja eri ratkaisujen eduista ja
haitoista:



DD dekooderi vahvistimessa:



    

  • + käyttömukavuus yleensä parempi, kun voi
hallita äänisäädöt yhdellä
kaukosäätimellä
    • 


  • + tavallisesti monipuolisempi dekooderi (osaa ohjata
LFE-kanavan pääkanaviin)
    • 


  • + vähemmän kaapeleita, kun ääni
siirretään digitaalisena vahvistimelle
    • 


  • + DD-ääntä useammasta
ohjelmalähteestä
    • 


  • - yleensä kalliimpi hinta
    • 




Pro logic vahvistin, jossa 5.1-input ja DVD-soitin
5.1-outputilla:



    

  • + yleensä halvempi hinta
    • 


  • + erillisellä dekooderilla enemmän vaihtoehtoja, eli
jos dekooderi ei tyydytä, sen voi vaihtaa parempaan.
    • 


  • - käyttömukavuus ei ole paras mahdollinen
    • 


  • - enemmän äänijohtoja vahvistimelle
    • 


  • - kaikkien DVD-soittimien dekooderit eivät osaa ohjata
LFE-kanavaa pääkanaviin, joten erillinen LFE-kanava on
pakollinen
    • 




Mikä on missäkin tilanteessa paras kannattaa ratkaista
oma kukkaron ja teknisten preferenssien mukaan. Jos edullinen hinta
on ratkaiseva tekijä hanki Pro Logic-vahvistin, jossa
5.1-inputti. Kyllä sen ja dekooderilla varustetun DVD:n kanssa
pärjää ihan hyvin. Mutta jos raha riittää
niin panosta käyttömukavuuteen, ja osta DD-vahvistin,
jossa 5.1-inputti, niin voit myös liittää siihen
tulevaisuudessakin muita laitteita, joissa 5.1 ulosmeno.



Miksi joissain surroundvahvistimissa
kuuluu CD-soitinta kuunnellessa voimakkailla äänillä
voimakasta säröä vaikka ei olla
lähelläkään vahvistimen maksimitehoja ja
äänenvoimakkuus ei vaikuta särön
määrään ?



Dolby surround -dekooderissa on tietty maksimiottojännite,
joka jälkeen piiri yliohjautuu voimakkaasti
säröytyen. Yliohjautuminen tapahtuu jo ottopuolella,
ennen äänenvoimakkuus säädintä. Siksi
voimakkuusasetus ei vaikuta säröytymiseen. Monissa
CD-soittimissa on melko suuri antojännite ja jos
tällainen soitin liitetään sellaiseen Dolby Surround
-vahvistimeen, jossa on alhainen säröytymistaso, saattaa
musiikkilevyillä syntyä huippukohdissa voimakasta
säröä.



Mistä johtuu, että videoilta
tulevan elokuvan ääniä kuunnellessa Dolby Surround
-vahvistimen kautta kuuluu laitteesta piippaus (vihellys) tai
voimakasta säröä ? Laitteen
äänenvoimakkuussäätö ei vaikuta
tähän ilmiöön.



Tällaisen ilmiön voi aiheuttaa, että vahvistimen
Dolby Surround -piiri yliohjautuu kun videonauhurilta tulee sille
liian voimakasta signaalia. Tämä ilmiö tulee esille
vain voimakkaita huippuja sisältävissä kohdissa, ei
hiljaisessa puhekohdassa. Jos piipitysilmiö esiintyy
hiljaisissa kohdissa, voi syynä olla lähetyksessä
signaalin mukaan joutunut häiriöääni.



Se, että äänenvoimakkuussäätö ei
vaikuta mitään, viittaa juuri ennen
äänenvoimakkuussäätöä olevan
Dolby-piirin yliohjaantumiseen. Tästä syystä asialle
ei voi kovin helposti tehdä mitään. Videon (tai muun
ongelmallisen lähteen) ja vahvistimen väliin jonkin
vaimentimen kytkeminen on toki mahdollista. Tällaisen
vaimentimen voi rakentaa muutamasta vastuksesta esimerkiksi
seuraavaan tapaan (oma kytkentä kummallekin kanavalle):






VIDEOLTA ------R1----------+----- VAHVISTIMELLE




                           |




                           R2




                           |




    MAA  ------------------+----- MAA







R1 = 2.2 kohm




R2 = 2.2 kohm




Miten teen köyhän miehen
surround -virityksen ?



Periaatteessa surround-signaalin saa eroteltua
stereoäänestä kytkemällä
lisäkaiuttimet (takakaiuttimet) toistamaan normaalin
stereosignaalin kanavien välistä erosignaalia.
Tämä saadaan aikaan kytkemällä sarjaan kytketyt
takakaiuttimet vahvistimen kaiutinulostulon vasemman ja oikean
kanavan "+"-napoihin kiinni. Kun yleensä näin
kytkettynä takakaiuttimien signaali on liian voimakas,
pitää niiden kanssa sarjaan kytkeä sopiva vastus
vaimentamaan signaalia. Sarjavastuksena on parasta
käyttää 25-50-ohminen säätövastusta
(tehonkesto vähintään muutamia watteja), jolloin
takakaiuttimien äänenvoimakkuutta voi
säätää suhteessa etukaiuttimiin.


Yksinkertainen kytkentä voidaan tehdä seuraavaan tapaan:


Vasen lähtö + ---+takakaiutin---+takakaiutin----säätövastus---+ Oikea lähtö



Tai sitten seuraavan tapaan:

Vasenlähtö+ ---- +vasentaka- ---- -oikeataka+ -- |säätövastus| --+Oikealähtö




Tässä jäkimmäisessä viirityksessä takakaiuttimet on kytketty 
eri päin, jotta oikealla olevat etu- ja takakaiuittimet 'sykkisivät samaan
suuntaan'. 
Kumpaakin kytkentätapaa voi käyttää ja kumpaakin on esiintynyt 
aihetta käsittelevissä keskusteluissa. 
Köyhän miehen kuuntelunautinnolle asialla ei liene suurta merkitystä 
kumpaa käyttää. Jos intoa riittää voit kokeilla kumpi sopii 
käyttöösi paremmin.




Tämä yksinkertainen viritys ei sisällä
mitään oikean Dolby Surround Pro Logic systeemin
hienouksista (takankanavien kohinanvaimennus,
säädettävä viive), joten tämä
yksinkertainen systeemi ei toimi läheskään yhtä
hyvin kuin oikea Dolby Surround järjestelmä.
Takakaiuttimien kanssa sarjassa olevien vastuksien takakaiuttimiin
aiheuttamat taajuustoiston virheet eivät ole tässä
virityksessä yleensä häiritseviä.













Palautetta tästä sivusta voi
lähettää 
palautekaavakkeella.




Takaisin hakemistoon










Tomi Engdahl <[email protected]>