ドルビーステレオ

製品タイプ	サウンドフォーマット サラウンドサウンド 商標
所有者	ドルビーラボラトリーズ
国	アメリカ合衆国
紹介された	1976年; 49年前 （1976年）
関連ブランド	ドルビーデジタル
市場	全世界
Webサイト	公式サイト

ドルビーステレオはドルビーラボラトリーズが開発したサウンドフォーマットです。これは、35mmフィルムの光学サウンドトラックで使用されるドルビーSVA（ステレオ可変領域）1976システムと、 70mmプリントの6チャンネル磁気サウンドトラックのドルビーステレオ70mmノイズリダクションの²つのまったく異なる基本システムを統合したブランドです。^[2]

ドルビーSVAは、ウォルター・マーチによる映画の音響効果の開発とサウンドデザインの理論化を大幅に改善しました。^{[1] 1982年に}Hi-Fi対応の民生用VCRが導入されたときにドルビーサラウンドとして家庭用に採用され、1987年にはドルビープロロジックホームデコードシステムでさらに改良されました。

2つのうち、ドルビーSVAの方がはるかに重要で、高品質のステレオサウンドをほぼすべての映画館に提供しました。6トラック磁気ステレオは1952年以来シネラマ映画で使用されており、フォックスは1953年にシネマスコープシステムの一部として4トラックステレオ磁気サウンドを導入しましたが、この技術は高価で信頼性が低いことが判明しました。^[3]大都市を除いて、ほとんどの映画館には磁気サウンドトラックを再生する設備がなく、映画の大多数はモノラル光学サウンドトラックで制作され続けました。ドルビーSVAは、光学サウンドプリントに高品質のステレオサウンドトラックを配置する方法を提供しました。

ドルビーステレオでエンコードされた35mmフィルムの光学サウンドトラックは、ステレオサウンド用の左右のトラックだけでなく、1970年代に「クアッドフォニック」または「クアッド」サウンド用に開発されたものと同様のマトリックスデコードシステム（ドルビーモーションピクチャーマトリックスまたはドルビーMP ^[4]）を介して、第3のセンターチャンネルと、周囲の音と特殊効果用の劇場の側面と背面のスピーカー用の第4のサラウンドチャンネルも伝送します。これにより、以前は1つのモノラル光チャンネルに割り当てられていたトラックスペースに、4トラック磁気システムと同様に合計4つのサウンドチャンネルが得られました。ドルビーは、Aタイプのノイズリダクションもドルビーステレオシステムに組み込みました。

ドルビーラボが映画の音響に携わるようになったのは、映画スタジオがスタジオの磁気フィルム録音にドルビーAタイプのノイズリダクションを使用したときである。制作プロセス全体にわたってドルビーノイズリダクションを使用した最初の映画は『時計じかけのオレンジ』（1971年）であるが、この映画が標準の「アカデミー」光学サウンドトラックで公開されたため、その利点の多くは失われた。このためドルビーは、公開プリントの光学サウンドトラックにAタイプのノイズリダクションを適用することを提案した。^[5]

1970 年代初頭には、1930 年代からほとんど変化がなかった光学サウンドトラックの品質向上に新たな関心が寄せられた。特に、悪名高い「アカデミー カーブ」( 1938 年に映画芸術科学アカデミーによって指定された、映画館での光トラック再生の標準周波数応答) がまだ使用されていた。これは、ノイズと歪みの可聴性を減らす目的で、劇場システムの高周波応答を大幅にロールオフするものである。ドルビーは、トラックのアカデミー カーブをドルビー A タイプのノイズ リダクションに置き換えることを提案した。1974 年の映画Callan を皮切りに、10 本の映画がドルビーでエンコードされたモノラル サウンドトラックで公開された。劇場には、スピーカー/講堂の電気音響周波数応答を均一化するために、ドルビー A タイプのノイズ リダクション モジュールと 3 分の 1 オクターブ イコライザーが装備された。これは、映画音響の新しい国際標準を作成した。^{[6] [7]}

このシステムはうまく機能したが、映画館のオーナーはステレオがミックスに追加されるまでこの技術に投資することを躊躇した。フィルムプリントの通常のサウンドトラックエリアに2チャンネルの光ステレオサウンドトラックを配置するというアイデアは新しいものではなかった。ステレオの先駆者であるアラン・ブルムラインは1933年に早くもこのシステムを使用して実験的なステレオ映画を制作しており、ウェストレックスのJGフレインは1955年にSMPTEに同様のシステムを提案していた。 ^[8]

しかし、1970年までに、磁気記録方式がほとんどの公開プリントで光学式サウンドトラックに取って代わることはないことは明らかであり、1970年代初頭にイーストマン・コダックがこのアイデアを復活させました。これは、 1972年にSMPTEに提出された論文でRE Uhligによって説明されています。^{[9]当初、コダックは}RCAが自社用に製造した2チャンネル16mmフィルムレコーダーを使用して、ブルームラインとフレインが以前に行っていたのと同じように2チャンネルステレオサウンドトラックを録音しましたが、これらの半幅トラックから利用できる限られたダイナミックレンジを改善するためにドルビーノイズリダクションを追加しました。^[7]

残る問題は、台詞を画面の中央に固定するために不可欠とされるセンター チャンネルがないことでした。ウーリヒは、この問題をフォローアップ論文で論じました。^[10]彼は、サウンドトラック領域を 3 分割して 3 つ目のセンター チャンネルを設ける可能性を検討しましたが、ダイナミック レンジに悪影響を与えることと、フィルム プロジェクターの変換に伴う問題のため却下しました。代わりに、左チャンネルと右チャンネルの単純なミックスをセンター チャンネル スピーカーに送ることを提案しましたが、ステレオ分離が低下するため、完全に満足できるものではありませんでした。彼がこのアイデアを持ち込んでドルビーと協力した後、35mm ステレオ可変領域光学エンコードおよびデコード システムであるドルビー SVA が考案され、後に業界標準 ISO 2969 として採用されました。^[1]

当時、ドルビーはコダックと提携してこのシステムを開発しました。ドルビーがセンター チャネルの問題に対して行った解決策は、国内の「クアドラフォニック」システム用に開発されたものをベースにした「方向性強化型」マトリックス デコーダーを使用して、フィルムに記録された左右のチャネルからセンター チャネルを復元することでした。このために最初に使用されたマトリックス デコーダーは、ライセンスに基づいてサンスイ QS マトリックスを使用していました。このシステムは、1975 年のケン ラッセルの映画「リストマニア」で使用されました。

その後、マトリックスは拡張され、サラウンド スピーカー用の 4 番目のチャンネルが提供され、 1950 年代のCinemaScope 4 トラック磁気ステレオ システムと同じスピーカー レイアウトの 4 チャンネル システムが、はるかに低コストで実現できるようになりました。

この4チャンネルシステムはドルビーステレオと名付けられ、1976年の映画『アリー/ スター誕生』で初めて使用された。1979年春以降、サンスイQSマトリックスは新しいカスタムマトリックスに置き換えられた。このマトリックスは同年の映画『ヘアー』と『ハリケーン』で初めて使用された。^{[11] [7]}

当初、ドルビー ステレオ機器は、シネマスコープ 4 トラック ステレオ用のアンプとスピーカーをすでに備えている大規模な劇場に主に設置されていました。しかし、4 チャンネル システムを効果的に使用した 1977 年の『スター ウォーズ』の成功により、小規模な劇場の所有者も初めてステレオ機器を設置するようになりました。

このシステムの主な特徴は、下位互換性でした。モノラル サウンドの古いドライブイン シアターからドルビー ステレオを備えた映画館まで、同じプリントをどこでも再生できるため、配布用にプリントを 2 枚在庫するコストがかかりませんでした。ドルビー ステレオの成功により、35mm リリース プリントの磁気ステレオは最終的に廃止されました。それ以降、磁気サウンドを使用するのは 70mm プリントのみになりました。

1990 年代初頭、35mm 映画上映では、ドルビー A タイプ NR に代わってドルビー SRノイズ リダクションが採用され始めました。ドルビー デジタルでエンコードされたすべてのリリース プリントには、デジタル トラックが故障した場合のバックアップとして、またドルビー デジタル再生に対応していない劇場用に、ドルビー SR アナログ サウンドトラックが含まれています。

2021年現在、デジタルシネマ^{[アップデート]}の登場により、映画館でのドルビーステレオのシェアは急速に低下しており、依然として35mmフィルムを上映している映画館のバックアップとして機能している。

ドルビーステレオマトリックス（またはドルビー4:2:4マトリックス）^[12]は簡単です。左（L）、センター（C）、右（R）、サラウンド（S）の4つの元のチャンネルが、次の式によって左トータルと右トータル（LtRt）^{[13] [12]}と呼ばれる2つのチャンネルに結合されます。

ここでj = 90°位相シフト

このセンター チャンネル情報は Lt と Rt の両方で同位相で伝送され、サラウンド チャンネル情報は Lt と Rt の両方で位相がずれて伝送されます。これにより、モノラル再生との互換性が向上します。モノラル再生では、C のレベルが L または R より 3dB 高く、L、C、R がモノラル スピーカーから再生されますが、サラウンド情報は打ち消されます。また、2 チャンネル ステレオ再生との互換性も向上します。2 チャンネル ステレオ再生では、C が左右両方のスピーカーから再生されてファントム センターが形成され、サラウンドが両方のスピーカーから拡散して再生されます。

シンプルな 4 チャンネル デコーダーは、単に合計信号 (L+R) をセンター スピーカーに送り、差信号 (LR) をサラウンドに送ることができます。しかし、このようなデコーダーでは、隣接するスピーカー チャンネル間の分離が不十分なため、センター スピーカーに送る予定の音は、センター スピーカーのレベルより 3dB 低いレベルで左と右のスピーカーからも再生されます。同様に、左のスピーカーに送る予定の音は、センター スピーカーとサラウンド スピーカーの両方から再生されますが、やはり左のスピーカーのレベルより 3dB 低いレベルで再生されます。ただし、左と右、センターとサラウンドのチャンネルは完全に分離されています。

この問題を克服するために、シネマ デコーダーは、分離を改善するためにいわゆる「ロジック」回路を使用します。ロジック回路は、どのスピーカー チャンネルの信号レベルが最も高いかを判断して優先順位を付け、隣接するチャンネルに送られる信号を減衰させます。反対のチャンネル間にはすでに完全な分離があるため、それらを減衰させる必要はなく、実質的にはデコーダーが L と R の優先順位と C と S の優先順位を切り替えます。これにより、ドルビー ステレオのミキシングにいくつかの制限が課せられ、サウンド ミキサーがサウンドトラックを適切にミキシングできるように、ドルビー ステレオ エンコーダーとデコーダーを連動させてサウンド ミックスを監視します。^[11]ロジック回路に加えて、サラウンド チャンネルには遅延も供給されます。遅延は、異なるサイズの観客席に合わせて最大 100 ミリ秒まで調整可能で、左または右のスピーカー向けのプログラム マテリアルがサラウンド チャンネルに漏れても、常に目的のスピーカーから最初に聞こえるようにします。これにより、「優先効果」を利用して、サウンドを目的の方向に定位させます。

Dolby Surround は、 Dolby のマルチチャンネル アナログ映画サウンド形式 Dolby Stereoの最も初期の消費者向けバージョンです。

ドルビー ステレオ マトリックスはモノラルおよびステレオ再生に対応しているため、ドルビー ステレオで制作された映画が VHS-HiFi、レーザーディスク、またはステレオ TV での放送などのステレオ国内ビデオ フォーマットでリリースされるとき、オリジナルの 2 チャンネル ドルビー ステレオ サウンドトラックを使用できます。一部の国内リスナーは、これらのサウンドトラックを劇場で聞いたときに近い方法で聞きたいと考えており、その市場向けに一部のメーカーが簡易サラウンド デコーダーを製造しました。コストを抑えるため、これらのデコーダーではセンター スピーカー出力とプロ仕様のデコーダーにあるロジック回路が省略されていますが、サラウンド ディレイは含まれています。これらのデコーダーを映画館にあるプロ仕様のユニットと区別するため、「ドルビー サラウンド」デコーダーという名前が付けられました。 「ドルビー サラウンド」という用語は、ドルビー ステレオ マトリックスで録画された TV プログラムやビデオ直結の映画で使用するためにドルビーによってライセンス供与されました。

1980年代後半までに、集積回路メーカーはドルビーマトリックスデコーダーの設計に取り組んでいました。初期の典型的な例は、PMIのSSM-2125です。^[14] SSM-2125は、サラウンドディレイを除く完全なドルビーステレオマトリックスデコーダーを1つのチップに搭載したもので、プロ用デコーダーと同じロジックシステムを使用した家庭用デコーダーを消費者に販売することを可能にした。これらのデコーダーは、ドルビープロロジックと名付けられました。

ドルビー ステレオ 70 mm シックス トラックは、 70 mmプリントの 6 つの磁気サウンドトラックにドルビー ノイズ リダクションを使用するものです。これは、1976 年に公開された MGM 映画「ローガンズ ラン」の一部のプリントで初めて使用されました。

Todd-AO フォーマットは1955年に導入され、最初からマルチチャンネル磁気サウンドが含まれていましたが、光学サウンドトラックはありません。ただし、一部の 70mm プリントでは、アナログ磁気トラックの代わりに DTSデジタル トラックが使用されています。

オリジナルのレイアウトは、5つのフロントチャンネルと1つのサラウンド用でした。しかし、1970年代までには中間（左センターと右センター）トラックの使用はほとんど放棄され、これらのチャンネルは空白のままにされるか、隣接するチャンネルの単純なミックスで埋められました。ドルビーは、分離が失われるこの後の慣行を承認しませんでしたが、代わりにこれらのチャンネルを、そうでなければ冗長となる中間フロントスピーカーのベースユニットを利用してLFE （低周波効果）に使用しました。後に、これらのチャンネルの未使用のHF容量は、Todd-AOレイアウト^[15]のモノラルサラウンドの代わりにステレオサラウンドを提供するために使用され、ドルビーデジタルが保持する現代の5.1チャンネル割り当てが生まれました。

1984年までにドルビーステレオには競合相手が現れた。ウルトラステレオラボは、同等のステレオ光学サウンドシステムであるウルトラステレオを発表した。同社のシネマプロセッサは、チャンネル分離を向上させたマトリックスデコードと畳み込みマッチングの改良を導入した。内蔵のバランス回路は、フィルムの織り目や、以前はサラウンドチャンネルへの音声漏れの原因となっていた左右のトラック間のアンバランスを補正した。ウルトラステレオサウンドシステムは、1984年に映画芸術科学アカデミーから技術功績賞を受賞した。^[16]

• 公式サイト

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