
サラウンドサウンドとは、リスナーを取り囲むスピーカー(サラウンドチャンネル)から複数のオーディオチャンネルを使用することで、音の再現性と奥行きを向上させる技術です。その最初の応用例は映画館でした。サラウンドサウンドが登場する以前は、映画館の音響システムでは、観客の正面に配置された3つのスピーカー(左、中央、右)から再生される3つのスクリーンチャンネルが一般的でした。サラウンドサウンドでは、リスナーの側面または後方にあるスピーカーから1つ以上のチャンネルを追加することで、リスナーの周囲のあらゆる水平方向(地面レベル)から音が聞こえてくるような感覚を作り出すことができます。
この技術は、音源定位、つまりリスナーが検出された音の位置や発生源を方向と距離で識別する能力を利用して、音の空間化の知覚を高めます。これは、複数の個別のオーディオ チャンネルをスピーカーのアレイにルーティングすることによって実現されます。[ 1 ]サラウンド サウンドは通常、オーディオ エフェクトが最適に機能するリスナーの位置 (スイート スポット) を持ち、その位置のリスナーに対して音場の固定された、または前方の視点を提供します。
サラウンドサウンドのフォーマットは、再生方法や録音方法、追加チャンネルの数や配置が異なります。最も一般的なサラウンドサウンドの仕様であるITUの5.1規格では、6つのスピーカーが求められます。リスナーの正面にあるセンター(C)、60°の角度にある左(L)と右(R)、100~120°の角度にある左サラウンド(LS)と右サラウンド(RS)、そして位置が重要ではないサブウーファーです。[ 2 ]
サラウンドサウンドは、ドラマ、映画、ゲームなど、ダイナミックレンジの広いオーディオコンテンツに効果を発揮します。 [ 3 ]
映画やサウンドトラックはサラウンド技術の主な用途ですが、その適用範囲はそれよりも広く、サラウンドサウンドはあらゆる目的のためのオーディオ環境の作成を可能にします。マルチチャンネルオーディオ技術は、映画、テレビ、放送、コンピュータ向けに、音楽、音声、自然音、合成音など、さまざまなコンテンツを再生するために使用できます。たとえば、音楽コンテンツに関しては、ライブパフォーマンスでは、野外コンサート、ミュージカルの公演、または放送のコンテキストでマルチチャンネル技術を使用できます。[ 4 ]映画の場合、特定の技術は映画館または家庭(たとえばホームシアターシステム)に適合されます。[ 5 ]物語空間も、マルチチャンネル技術によって強化できるコンテンツです。これは主に映画の物語、たとえば映画の登場人物のセリフに適用されますが、[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]劇場で上演される演劇、会議、または考古学遺跡や記念碑での音声ベースの解説の統合にも適用できます。例えば、展示会では、水、鳥、電車、機械音などの環境音をその場に合うように加えることができます。また、教育用途では、環境音をその場に合うように加えることもできます。[ 9 ]その他の応用分野としては、ビデオゲーム機、パーソナルコンピュータ、その他のプラットフォームなどがあります。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]このような用途では、通常、コンピュータデバイスがユーザーとインタラクションして生成する合成ノイズがコンテンツとなります。軍事および公共安全用途における状況認識の向上にサラウンドサウンドを使用する研究も数多く行われています。[ 14 ]
市販のサラウンドサウンドメディアには、アナログマトリックス方式のDolby Surround、圧縮方式のDolby Digital、DTSとしてエンコードされたビデオカセット、DVD、SDTV放送、およびスタジオマスターと同一のDTS-HD Master AudioやDolby TrueHDなどのロスレスオーディオがHDTV、Blu-ray Disc、HD DVDに収録されています。その他の市販フォーマットには、競合するDVD-Audio (DVD-A) およびSuper Audio CD (SACD) フォーマット、MP3 Surroundなどがあります。映画館の5.1サラウンドフォーマットには、 Dolby DigitalとDTSがあります。Sony Dynamic Digital Sound (SDDS)は、フロントに5つの独立したオーディオチャンネル、2つの独立したサラウンドチャンネル、および低周波効果チャンネルを備えた8チャンネルの映画館構成です。従来の7.1サラウンドスピーカー構成では、従来の5.1構成に2つのリアスピーカーを追加し、合計4つのサラウンドチャンネルと3つのフロントチャンネルで、より360°の音場を作り出します。
サラウンドサウンドの録音のほとんどは、映画制作会社やビデオゲーム制作会社によって作成されていますが、一部の民生用ビデオカメラには、そのような機能が内蔵されているか、別売りで提供されています。サラウンドサウンド技術は、音楽においても新しい芸術表現の方法を可能にするために使用できます。 1970年代のクアドラフォニックオーディオの失敗の後、マルチチャンネル音楽は、SACDやDVD-Audioフォーマットの助けを借りて、1999年以降徐々に再導入されています。一部のAVレシーバー、ステレオシステム、およびコンピュータのサウンドカードには、ステレオ音源からのサラウンドサウンドをシミュレートするためのデジタル信号プロセッサまたはデジタルオーディオプロセッサが内蔵されています(擬似ステレオを参照)。
1967年、ロックバンドのピンク・フロイドは、ロンドンのクイーン・エリザベス・ホールで開催された豪華なイベント「ゲームズ・フォー・メイ」で、史上初のサラウンドサウンドコンサートを行い、バンドは特注の4チャンネルスピーカーシステムを初披露した。[ 15 ]彼らが製作した制御装置であるアジマス・コーディネーターは、現在、ロンドンのヴィクトリア・アンド・アルバート博物館の劇場コレクションギャラリーに展示されている。[ 16 ]
NetflixはDRMで保護されたサラウンドサウンドをサポートできますが、テレビやオーディオ機器がDolbyベースのDRMをサポートしていない場合は、ステレオにフォールバックします。[ 17 ]
サラウンドサウンドが初めて記録されたのは1940年、ディズニーのアニメーション映画『ファンタジア』でした。ウォルト・ディズニーはニコライ・リムスキー=コルサコフのオペラ『熊蜂の飛行』に触発され、ミュージカル映画『ファンタジア』に熊蜂を登場させ、劇場のあらゆる場所で熊蜂が飛んでいるかのような音を出そうとしました。最初のマルチチャンネルオーディオアプリケーションは「ファンタサウンド」と呼ばれ、 3つのオーディオチャンネルとスピーカーで構成されていました。音は映画館全体に拡散され、エンジニアが約54個のスピーカーを使って制御しました。サラウンドサウンドは音の位相の和と差を使って実現されました。しかし、この実験的なサラウンドサウンドの使用は、後の上映では映画から除外されました。1952年、映画『これがシネラマだ』で、ディスクリート7チャンネルサウンドを使用してサラウンドサウンドが再び成功裏に登場し、他のサラウンドサウンド方式の開発競争が始まりました。[ 18 ] [ 19 ] 1953年の20世紀フォックス映画『聖衣』の公開にあたり、スタジオは、この映画のシネマスコープのワイドな映像に合わせて、より大きなサウンドステージが必要だと考え、左、右、センター、モノラルサラウンドチャンネルを備えた4トラック磁気ステレオサウンドで公開した。[ 20 ]
1950年代、ドイツの作曲家カールハインツ・シュトックハウゼンは、 『少年の歌』や『コンタクト』といった画期的な電子音楽を実験的に制作した。『コンタクト』では、西ドイツ放送(WDR)のヘルベルト・アイマートのスタジオで、産業用電子機器を用いて完全に独立した回転式4チャンネル・サウンドが生成された。エドガー・ヴァレーズの『電子詩』は、 1958年のブリュッセル万国博覧会のイアニス・クセナキス設計のフィリップス館のために制作されたもので、425個のスピーカーを用いてパビリオン全体に音を移動させる空間音響も用いられた。
1957年、ヘンリー・ジェイコブスはアーティストのジョーダン・ベルソンと共同で、サンフランシスコのゴールデンゲートパークにあるモリソン・プラネタリウムで、ジェイコブス自身の作品やカールハインツ・シュトックハウゼンの作品などを含む新作音楽をフィーチャーしたコンサートシリーズ「ヴォルテックス:音と光の実験」を制作した。サウンドデザイナーの間では、これが(現在では標準となっている)サラウンドサウンドの概念の起源とみなされている。このプログラムは人気を博し、ジェイコブスとベルソンは1958年のブリュッセル万国博覧会でこれを再現するよう招待された。[ 21 ] また、同時期に画期的なサラウンドサウンド作品を制作した作曲家も多数いる。
1978年、ドルビー・ラボラトリーズのマックス・ベルが考案したスプリット・サラウンドというコンセプトが映画『スーパーマン』でテストされた。これにより『地獄の黙示録』の70mmステレオ・サラウンド版がリリースされ、映画館で3チャンネル(前方)と2チャンネル(後方)で正式にリリースされた最初の作品の1つとなった。[ 22 ] 70mm対応の映画館のスクリーンの後ろには通常5つのスピーカーがあったが、左、中央、右のみが全周波数で使用され、中央左と中央右は低周波数のみに使用された(現在も一般的である)。『地獄の黙示録』のエンコーダー/デコーダーは、同じくドルビー・ラボラトリーズのマイケル・カラゴシアンが設計した。サラウンド・ミックスは、アメリカン・ゾエトロープのウォルター・マーチ率いるオスカー受賞クルーによって制作された。このフォーマットは1982年の『ブレードランナー』のステレオ・サラウンド版でも採用された。
5.1chサラウンドサウンドは、1987年にフランスの有名なキャバレー、ムーラン・ルージュで誕生しました。フランス人エンジニアのドミニク・ベルトランは、ソリッドステート・ロジック社と共同開発した、5000シリーズをベースにした6チャンネル構成のミキシングボードを使用しました。各チャンネルは、A左、B右、C中央、D左リア、E右リア、Fベースです。ベルトランは、1974年にセネガルのダカールで開催されたフランス語圏諸国国際サミットで、すでに3.1chシステムを実現していました。
サラウンドサウンドはいくつかの方法で生成されます。最初の最もシンプルな方法は、サラウンドサウンド録音技術を使用することです。これは、前方と後方の2つの異なるステレオイメージをキャプチャするか、拡張デッカツリー[ 23 ]などの専用セットアップを使用することです。または、リスナーを囲むスピーカーを使用してさまざまな方向からオーディオを再生するオーディオシステムで再生するためにサラウンドサウンドをミックスします。2番目のアプローチは、心理音響音源定位法を使用してオーディオを処理し、ヘッドホンで2次元(2D)音場をシミュレートすることです。3番目のアプローチは、ホイヘンスの原理に基づいて、リスニング空間内で録音された音場波面を再構築しようとします。これはオーディオホログラム形式です。1つの形式である波場合成(WFS)は、領域全体にわたって均一な誤差場を持つ音場を生成します。現在、 sonic emotionとIosonoの会社が販売している商用WFSシステムは、多数のスピーカーとかなりの計算能力を必要とします。 4つ目の方法は、正面、側面、背面にそれぞれ1つずつ、計3つのマイクを使用する方法で、ダブルMS録音とも呼ばれます。
ホイヘンスの原理に基づくアンビソニックス形式は、中心点では正確な音の再現を実現しますが、中心点から離れるにつれて精度が低下します。アンビソニックス用の無料および商用ソフトウェアプログラムは多数あり、特に電子音楽やコンピュータ音楽を使用するミュージシャンを中心に、消費者市場の大部分を占めています。さらに、アンビソニックス製品は、Meridian Audioが販売するサラウンドサウンドハードウェアの標準となっています。最も単純な形式では、アンビソニックスはリソースをほとんど消費しませんが、これは近距離場補償高次アンビソニックスなどの最近の開発には当てはまりません。[ 24 ]数年前、極限では WFS とアンビソニックスが収束することが示されました。[ 25 ]
最後に、PenteoやNUGEN Audioのようにステレオ音源からマスタリングレベルを調整することでサラウンドサウンドを実現することもできます。これは、ステレオ録音のデジタル信号処理解析を使用して個々の音をコンポーネントパノラマ位置に解析し、5チャンネルフィールドに適切に配置します。ただし、ステレオからサラウンドサウンドを作成する方法は他にもあります。たとえば、ステレオ音源入力または音源ファイルからクアドラフォニック音源再生へのルーチンを使用する方法があり、スタジオでは楽器が4つのスピーカーに分割されていました。ソフトウェアまたはファームウェアルーチンを使用してサラウンドを作成するこの方法は、通常アップミキシングと呼ばれ、[ 26 ]これは、L ↔ Rステレオを∩アークにマッピングするモードを備えたSansui QSDシリーズデコーダで特に成功しました。
サラウンドサウンド体験にはさまざまな代替構成がありますが、3-2(フロントスピーカー3台、リアスピーカー2台、低周波効果チャンネル)構成(一般的には5.1サラウンドと呼ばれる)が、映画、テレビ、民生用アプリケーションを含むほとんどのサラウンドサウンドアプリケーションの標準となっています。[ 2 ] [ 27 ]これは、部屋の理想的なイメージ作成と、実用性および2チャンネルステレオとの互換性の間の妥協点です。[ 28 ]ほとんどのサラウンドサウンドミックスは5.1サラウンド(6チャンネル)用に作成されているため、大規模な構成では、追加のスピーカーに信号を送るためのマトリックスまたはプロセッサーが必要です。[ 28 ]
標準的なサラウンド構成は、3 つのフロントスピーカー LCR (左、センター、右)、2 つのサラウンドスピーカー LS および RS (それぞれ左および右サラウンド)、および120 Hz でローパスフィルタされた低周波効果 (LFE) チャンネル用のサブウーファーで構成されます。スピーカー間の角度は、 ITU (国際電気通信連合) 勧告 775 および AES (オーディオエンジニアリング協会) によって次のように標準化されています。L および R チャンネル間の角度は 60 度 (2 チャンネルステレオ互換性を可能にする)、センター スピーカーはリスナーの真正面にあります。サラウンド チャンネルはセンター チャンネルから 100 ~ 120 度の位置に配置され、120 Hz 未満の周波数の指向性係数が低いため、サブウーファーの位置は重要ではありません。[ 29 ] ITU 規格では、60 ~ 150 度の間に均等に分布する必要がある追加のサラウンド スピーカーも許可されています。[ 27 ] [ 29 ]
ITU-R BS. 775-1 [ 2 ]で説明されているように、 5.1 サラウンドと互換性があれば、チャンネル数が多いか少ないかにかかわらず、サラウンドミックスは許容されます。3-1 チャンネル構成 (1 つのモノフォニックサラウンドチャンネルで構成) はそのようなケースであり、LS と RS の両方に -3 dB の減衰レベルでモノフォニック信号が供給されます 。[ 28 ]
センターチャンネルの機能は、リスナーが動いたりスイートスポットから離れて座ったりしても、中央にパンニングされたイメージがずれないように信号を固定することです。[ 30 ]センターチャンネルはまた、リスナーの両耳での位相差によって2チャンネルステレオでよく起こる音色の変化を防ぎます。[ 27 ]センターチャンネルは特に映画やテレビで使用され、主にセリフがセンターチャンネルに送られます。[ 28 ]センターチャンネルの機能は、モノフォニックな性質(セリフの場合など)である場合もあれば、左右のチャンネルと組み合わせて真の3チャンネルステレオとして使用することもできます。映画では、センターチャンネルはモノフォニック目的で使用される傾向があり、ステレオは左右のチャンネルのみに限定されています。しかし、3チャンネルステレオの可能性を最大限に活用するサラウンドマイク技術が開発されています。
5.1サラウンドでは、フロントスピーカー間のファントムイメージは非常に正確ですが、後方、特に側面のイメージは不安定です。[ 27 ] [ 28 ]リスナーの横にある2つのスピーカー間のレベル差に基づく仮想音源の定位は、標準的な5.1セットアップ全体で大きなばらつきがあり、基準位置からの移動によっても大きく影響を受けます。したがって、5.1サラウンドは3Dサウンドを伝える能力が限られており、サラウンドチャンネルはアンビエンスや効果音に適しています。[ 27 ]
7.1チャンネルサラウンドは、ITU規格には記載されていませんが、5.1サラウンドと互換性のある別の構成で、主に大型映画館で使用されています。7.1チャンネルサラウンドは、5.1サラウンド構成にセンター左(CL)とセンター右(CR)の2つの追加チャンネルを追加し、スピーカーはリスナーから中心から15度ずれた位置に配置されます。[ 27 ]この慣例は、スクリーンの大型化に伴いフロントスピーカー間の角度が大きくなることをカバーするために使用されます。
ほとんどの 2 チャンネル ステレオ マイク技術は 3 チャンネル セットアップ (LCR) と互換性があります。これらの技術の多くは、すでにセンター マイクまたはマイク ペアを含んでいるためです。ただし、LCR 用のマイク技術は、たとえば L/C と L/R の間のファントム イメージの競合を防ぐために、より大きなチャンネル分離を得るようにする必要があります。[ 28 ] [ 30 ] [ 31 ]そのため、3 チャンネル ステレオ用に特殊な技術が開発されています。サラウンド マイク技術は、使用するセットアップに大きく依存するため、標準である 5.1 サラウンド セットアップに偏っています。[ 27 ]
サラウンド録音技術は、近接して配置された単一のマイクロホンアレイを使用するものと、フロントチャンネルとリアチャンネルを別々のアレイで処理するものとに分けられます。[ 27 ] [ 29 ]近接アレイはより正確なファントムイメージを提供しますが、リアチャンネルを別々に処理することは通常、アンビエンスに使用されます。[ 29 ]ホールなどの音響環境を正確に描写するには、側面反射が不可欠です。したがって、部屋の印象が重要な場合は、適切なマイクロホン技術を使用する必要があります。5.1サラウンド設定では側面イメージの再現が非常に不安定ですが、部屋の印象は依然として正確に提示できます。[ 28 ]
3 つのフロント チャンネルをカバーするために使用されるマイクロフォン テクニックには、ダブル ステレオ テクニック、INA-3 (Ideal Cardioid Arrangement)、Decca ツリーセットアップ、OCT (Optimum Cardioid Triangle) などがあります。[ 28 ] [ 31 ]サラウンド テクニックは、主に 3 チャンネル テクニックをベースに、サラウンド チャンネル用にマイクロフォンを追加して使用します。サラウンドでフロント チャンネルを拾う際の重要な点は、サラウンド マイクロフォンが残響の拾いを担当するため、残響を拾う量を減らす必要があることです。[ 27 ]そのため、サラウンド録音では、無指向性指向性パターンの代わりに、カーディオイド、ハイパーカーディオイド、またはスーパーカーディオイドの指向性パターンがよく使用されます。指向性 (圧力勾配) マイクロフォンの低域の損失を補うために、低域の応答が拡張された無指向性 (圧力マイクロフォン) を追加できます。マイクロフォンの出力は通常、ローパス フィルタで処理されます。[ 28 ] [ 31 ] シンプルなサラウンドマイク構成では、フロントアレイと、フロントアレイから約 10〜15 メートル離れた場所に配置された 2 つの後方指向性無指向性ルームマイクを組み合わせて使用します。エコーが顕著な場合は、フロントアレイを適切に遅延させることができます。あるいは、同様の残響音を拾うために、後方指向性カーディオイドマイクをフロントアレイの近くに配置することもできます。[ 29 ]
INA-5(Ideal Cardioid Arrangement)は、ITU Rec. 775で定義された標準的なサラウンドスピーカー構成の角度に似た5つのカーディオイドマイクを使用するサラウンドマイクアレイです。[ 29 ]前面の3つのマイク間の寸法とマイクの指向性パターンは、さまざまなピックアップ角度と周囲の応答に合わせて変更できます。[ 27 ]したがって、この技術は大きな柔軟性を提供します。
よく知られているマイクロフォンアレイは、デッカツリーステレオ技術の改良版であるフカダツリーです。アレイは、間隔を空けて配置された5つのカーディオイドマイクロフォン、デッカツリーに似た3つのフロントマイクロフォン、および2つのサラウンドマイクロフォンで構成されています。オーケストラの知覚されるサイズを拡大したり、フロントチャンネルとサラウンドチャンネルをより良く統合したりするために、2つの追加の無指向性アウトリガーを追加できます。[ 27 ] [ 28 ] L、R、LS、RSマイクロフォンは正方形の配置にし、L/RとLS/RSはそれぞれセンターマイクロフォンから45度と135度の角度で配置する必要があります。これらのマイクロフォンの間隔は約1.8メートルにする必要があります。この正方形の配置が部屋の印象を生み出します。センターチャンネルはLチャンネルとRチャンネルの1メートル前に配置され、強いセンターイメージを生成します。サラウンドマイクロフォンは通常、クリティカルディスタンス(直接音場と残響音が等しい場所)に配置され、アレイ全体は通常、指揮者の数メートル上と後ろに配置されます。[ 27 ] [ 28 ]
NHK(日本の放送会社)は、5 つのカーディオイド マイクを使用する別の手法を開発しました。ここでは、30 cm 離れたフロントの左右のチャンネルを分離するためにバッフルが使用されています。[ 27 ] 250 Hz でローパス フィルターされたアウトトリガー 無指向性マイクは、 L および R カーディオイドと一直線上に 3 メートル間隔で配置されています。これらはカーディオイド マイクの低域ロールオフを補償し、拡張性も加えます。[ 30 ]フロント アレイの 2 ~ 3 メートル後方に配置された 3 メートル間隔のマイク ペアがサラウンド チャンネルに使用されます。[ 27 ]センター チャンネルは再びわずかに前方に配置され、L/R と LS/RS はそれぞれ 45 度と 135 度の角度で再び配置されます。
OCT-Surround (Optimum Cardioid Triangle-Surround) マイクロホンアレイは、同じフロントアレイにサラウンドマイクロホンを追加したステレオ OCT 技術の拡張技術です。フロントアレイはクロストークを最小限に抑えるように設計されており、フロントの左右のマイクロホンはスーパーカーディオイド指向性パターンを持ち、センターマイクロホンに対して 90 度の角度で配置されています。[ 27 ] [ 28 ]軸外の色付けを減らすために、L および R チャンネルには高品質の小型ダイアフラムマイクロホンを使用することが重要です。[ 29 ]イコライゼーションを使用して、アレイの前面から約 30 度までの信号に対するスーパーカーディオイドマイクロホンの応答を平坦化することもできます。[ 27 ] センターチャンネルはわずかに前方に配置されます。サラウンドマイクロホンは、L および R マイクロホンから40 cm 後方に配置された後方向きカーディオイドマイクロホンです。 L、R、LS、RS マイクは音響会場の側面と背面からの初期反射を拾うため、部屋の印象が大きく変わります。[ 28 ] L マイクと R マイクの間隔は、必要なステレオ幅を得るために変更できます。[ 28 ]
空間のアンビエンスを録音するために、特殊なマイクロフォンアレイが開発されました。これらのアレイは、適切なフロントアレイと組み合わせて使用されるか、前述のサラウンド技術に追加することができます。[ 29 ]浜崎スクエア(NHKも提案)は、ホールのアンビエンスを拾うために使用される確立されたマイクロフォンアレイです。4つの8の字型マイクロフォンが正方形に配置され、理想的にはホールの遠く高い位置に配置されます。マイクロフォン間の間隔は1~3メートルにする必要があります。[ 28 ]マイクロフォンのヌル(ゼロピックアップポイント)は、正極性が外側を向くようにメインの音源に向けられ、ホールの後方からのエコーだけでなく直接音のピックアップも非常に効果的に最小限に抑えられます。[ 29 ]後方の2つのマイクロフォンはサラウンドチャンネルにミックスされ、前方の2つのチャンネルはフロントアレイと組み合わせてLとRにミックスされます。
もう一つのアンビエント技術は、IRT(Institut für Rundfunktechnik)クロスです。ここでは、互いに90度の角度で配置された4つのカーディオイドマイクロホンが、21~25cmの間隔で正方形に配置されます 。[ 29 ] [ 31 ]前方の2つのマイクロホンは、音源から軸外45度の位置に配置する必要があります。したがって、この技術は、背中合わせのニアコイシデントステレオペアに似ています。マイクロホンの出力は、L、RおよびLS、RSチャンネルに送られます。このアプローチの欠点は、直接音のピックアップがかなり大きいことです。
多くの録音では、側面反射音の拾い上げは必要ありません。ライブポップミュージックコンサートの場合、アンビエンスの拾い上げに適したアレイはカーディオイド台形です。[ 28 ] 4つのカーディオイドマイクはすべて後方を向いており、互いに60度の角度で配置されているため、半円に似ています。これは、観客とアンビエンスの拾い上げに効果的です。
上記のマイクアレイはすべてかなりのスペースを占有するため、フィールドレコーディングにはあまり効果的ではありません。この点で、ダブルミッドサイド(MS)方式は非常に有利です。このアレイは、背中合わせのカーディオイドマイクを使用し、一方は前方を向き、もう一方は後方を向き、1つまたは2つの双指向性マイクと組み合わせます。双指向性パターンとカーディオイドパターンの和と差によって異なるチャンネルが得られます。[ 28 ] [ 29 ]双指向性マイクを1つだけ使用する場合、ダブルMS方式は非常にコンパクトになり、モノラル再生にも完全に適合します。この方式では、後処理でピックアップ角度を変更することもできます。
サラウンド再生システムでは、低音管理が利用されることがあります。その基本原理は、入力信号に含まれる低音成分は、チャンネルに関係なく、それを処理できるスピーカー(メインシステムのスピーカー、またはサブウーファーと呼ばれる1つまたは複数の低周波専用スピーカー)にのみ送られるというものです。
低音管理システムの前と後で表記が異なります。低音管理システムの前はLFEチャンネル、後はサブウーファー信号です。よくある誤解として、LFEチャンネルがサブウーファーチャンネルだと誤解されることがあります。低音管理システムは、LFEチャンネルだけでなく、どのチャンネルからでも(存在する場合)1つまたは複数のサブウーファーに低音を送ることができます。また、サブウーファースピーカーが存在しない場合は、低音管理システムはLFEチャンネルを1つまたは複数のメインスピーカーに送ることができます。
LFEチャンネルは他のオーディオチャンネルの帯域幅のごく一部しか必要としないため、 .1チャンネルと呼ばれます。たとえば、5.1や7.1などです。
LFEチャンネルは、サラウンドサウンドにおいてやや混乱を招くことがあります。元々は、極めて低いサブベースの映画効果音(例えば、雷鳴や爆発音など)を専用チャンネルで再生するために開発されました。これにより、映画館はそれぞれの音響環境や音響再生システムに合わせて、これらの効果音の音量を調整することが可能になりました。また、サブベース効果音を個別に制御することで、アナログ映画音響再生における相互変調歪みの問題も軽減されました。
オリジナルの映画館の実装では、LFE は 1 台または複数のサブウーファーに送られる独立したチャンネルでした。しかし、ホーム再生システムには独立したサブウーファーがない場合があるため、現代のホームサラウンドデコーダーやシステムには、どのチャンネル (メインまたは LFE) の低音も低周波信号を処理できるスピーカーにのみ送ることができる低音管理システムが含まれていることがよくあります。ここで重要な点は、LFE チャンネルはサブウーファーチャンネルではないということです。サブウーファーがない場合もあり、ある場合は、効果音以外にも多くのものを処理している可能性があります。[ 32 ]
TelarcやCheskyなどのレコードレーベルは、現代のデジタルマルチチャンネルエンターテイメントシステムではLFEチャンネルは不要だと主張している。彼らは、30Hzまでの低周波応答を持つスピーカーを使用すれば、すべてのチャンネルが全周波数帯域をカバーできるため、すべての周波数がすべてのメインチャンネルで利用可能であり、サラウンド音楽制作においてLFEは不要だと主張している。これらのレーベルは、LFEチャンネルをハイトチャンネルとして使用することもある。BIS Recordsは通常、5.0チャンネルミックスを使用している。
チャンネル表記は、音声信号にエンコードされた個別のチャンネル数を示しており、必ずしも再生時に再現されるチャンネル数を示すものではありません。再生チャンネル数は、マトリックス復号化を用いることで増やすことができます。また、1つ以上のチャンネルが複数のスピーカーを駆動する場合、再生チャンネル数は、それらを再生するために使用されるスピーカーの数と異なる場合があります。表記はチャンネル数を表しており、スピーカーの数を表しているわけではありません。
5.1の最初の数字は、フルレンジチャンネルの数を表します。.1は、LFEチャンネルの周波数範囲が限られていることを示しています。
例えば、LFEチャンネルのない ステレオスピーカー2台=2.0 、フルレンジチャンネル5台+LFEチャンネル1台=5.1
別の表記法では、リスナーの正面にあるフルレンジチャンネルの数と、リスナーの横または後ろにあるフルレンジチャンネルの数をスラッシュで区切り、小数点には限定範囲LFEチャンネルの数を示します。
例:フロントチャンネル3つ+サイドチャンネル2つ+LFEチャンネル1つ=3/2.1
この表記法は、マトリックスデコーダーを含めるように拡張できます。たとえば、Dolby Digital EXでは、マトリックスを使用して2つのリアチャンネルに6番目のフルレンジチャンネルが組み込まれています。これは次のように表されます。
フロント3チャンネル + リア2チャンネル + リアで再生される3チャンネル(合計) + LFEチャンネル1チャンネル = 3/2:3.1
ステレオという用語は、2チャンネルオーディオを指す言葉として広く知られるようになったが、歴史的にはサラウンドサウンドも指していた。厳密に言えば、立体的な(3次元的な)サウンドを意味するからだ。しかし、現在ではこの用法は一般的ではなく、ステレオサウンドはほぼ例外なく左右の2チャンネルを指す。
ANSI/CEA-863-A [ 33 ]に従って
2002年、ドルビーは『ワンス・アンド・フォーエバー』のマスター音源を初公開した。この音源には、ソニック・ホール・オーバーヘッド・サウンド・サウンドトラックが採用されており、天井に取り付けられた新しいハイトチャンネルが含まれていた。
アンビソニックスは、マルチチャンネルミキシングを用いた録音・再生技術で、ライブでもスタジオでも使用でき、空間に実際に存在していた音場を再現します。これは、リスナーがスピーカー間の非常に狭いスイートスポットにいる場合にのみ音場の錯覚を作り出すことができる従来のサラウンドシステムとは対照的です。音場を再現するために、任意の数のスピーカーを任意の配置で使用できます。リスナーの周囲に6個以上のスピーカーを配置すると、3次元(「ペリフォニック」、または全球)の音場を提示できます。アンビソニックスは、マイケル・ガーゾンによって発明されました。
バイノーラル録音とは、2つのマイクを配置して、演奏者や楽器と同じ空間にいるかのような立体的なステレオ体験を生み出す録音方法です。この立体的な、あるいは内部的な音という概念は、聴診器の技術開発、頭の中で音響を作り出す技術、そしてIMAX映画の立体的な音響体験を生み出す技術へと発展しました。
PanAmbioは、ステレオダイポールとクロストークキャンセレーションを前面と背面(合計4つのスピーカー)に組み合わせることで、360°2Dサラウンド再生を実現します。4チャンネル録音、特にバイノーラルキューを含む録音では、スピーカーバイノーラルサラウンドサウンドが生成されます。映画DVDなどの5.1チャンネル録音は、Cチャンネルのコンテンツを前面スピーカーペアにミックスすることで対応します。6.1チャンネルは、SCチャンネルのコンテンツを背面スピーカーペアにミックスすることで再生できます。
民生機器では、いくつかのスピーカー構成が一般的に使用されています。順序と識別子は、標準的な非圧縮WAVファイル形式(生のマルチチャンネルPCMストリームを含む)のチャンネルマスクに指定されているもので、マルチチャンネルを処理できるほとんどのPC接続可能なデジタルサウンドハードウェアおよびPCオペレーティングシステムで同じ仕様に従って使用されます。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]
スピーカー構成はどのようなものでも構築可能ですが、代替スピーカー構成に対応した市販の映画や音楽コンテンツはほとんどありません。しかし、各コンテンツチャンネルを各スピーカーチャンネルで再生する割合を指定するマトリックステーブルを使用することで、ソースチャンネルをスピーカーチャンネル用にリミックスすることができます。
ほとんどのチャンネル構成には、LFEチャンネル(サブウーファーを通して再生されるチャンネル)が含まれる場合があります。これにより、構成は.0ではなく.1になります。最新のマルチチャンネルミックスのほとんどは1つのLFEを含みますが、2つ使用するものもあります。
7.1サラウンドサウンドは、劇場やホームシアター、ブルーレイなどで人気のフォーマットであり、ドルビーとDTSが主要なプレーヤーとなっている。[ 47 ]
7.1.2 および 7.1.4 イマーシブ サウンドは、5.1.2 および 5.1.4 フォーマットに加えて、2 個または 4 個のオーバーヘッド スピーカー (ハイト チャンネル) を追加し、音のオブジェクトや特殊効果音をリスナーの頭上にパンニングできるようにします。2012 年にドルビー ラボラトリーズによってDolby Atmos という商標名で劇場映画向けに導入されました。[ 48 ]
Dolby Atmos(およびその他のMicrosoft Spatial Soundエンジン。参照AudioObjectType)は、 HRTFSpatialAudioClient.hによってレンダリングされる仮想8.1.4.4構成もサポートしています。[ 49 ]この構成は、リスナーの後ろにセンタースピーカー、下に4つのスピーカーを追加した7.1.4構成です。[ 50 ]
10.2は、 THXの生みの親であるTMH Labsのトムリンソン・ホルマン氏と南カリフォルニア大学(映画・テレビ学部および工学部)が開発したサラウンドサウンドフォーマットです。南カリフォルニア大学ヴィテルビ工学部のクリス・キリアカキス氏と共に開発された10.2は、このフォーマットの宣伝スローガン「5.1の2倍の音質」に由来しています。10.2の支持者は、オーディオ版IMAXであると主張しています。
11.1chサラウンドサウンドはBARCOによってサポートされており、世界中の劇場に設置されている。[ 51 ]
22.2は、NHK科学技術研究所が開発した超高精細テレビのサラウンドサウンドコンポーネントです。その名の通り、24個のスピーカーを使用しています。スピーカーは3層に配置されており、中央層に10個、上層に9個、下層に3個のスピーカーと2個のサブウーファーが配置されています。このシステムは、愛知県で開催された2005年愛知万博、ラスベガスで開催されたNAB Show 2006と2009、アムステルダムで開催されたIBCトレードショー2006と2008で展示されました。
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