Dolby Digital AC3
Il nuovo sistema digitale multicanale noto come Dolby Digital Surround utilizza un algoritmo chiamato AC-3 che consiste in uno steamer di dati che entra nel convertitore tramite un ingresso ottico, coassiale o in radiofrequenza e viene decodificato da una scheda digitale che riporta allo stato originale il contenuto del programma: la differenza sostanziale tra Dolby ProLogic e Dolby Digital consiste in una maggiore dinamica del suono, una separazione tra i canali superiore ai 90 decibel, il canale posteriore stereofonico e a banda completa, come i canali anteriori. Il DVD può contenere fino ad 8 diverse colonne sonore.
Ci sono vari formati per il Dolby Digital: 5.1 - 4.1 - 3.1 - 2.1 - 5.0 - 4.0 - 3.0 - 2.0 - 1.0 - 1.1.
Da pochi mesi è nato il Dolby Digital EX che supporta il formato 6.1: viene utilizzata una cassa aggiuntiva posizionata centralmente dietro allo spettatore. Il primo lungometraggio a supportarlo è stato Star Wars - Episodio I, ed esistono già apparecchi casalinghi capaci di supportare questo nuovo formato multicanale.
La tecnologia
Ricorderete certamente che il normale Dolby Pro-Logic codifica in modo del tutto analogico ed in maniera matriciale quattro canali, ottenendone due, lo pseudo-sinistro e lo pseudo-destro. Di questi quattro canali, due sono destinati ai reali destro e sinistro, uno al centrale per il parlato e uno al fronte posteriore.
Quindi innanzitutto, il Dolby Stereo dispone del fronte posteriore monofonico, certamente non adeguato ai film d'azione moderni. Inoltre, le basse frequenze destinate al sub-woofer, sono estrapolate con filtri crossover dai canali anteriori. Nel Dolby Digital, entrambe queste limitazioni, sono state superate. Infatti si parla di 5.1 canali, proprio per dire che sono presenti nel segnale codificato ben 5 canali con risposta estesa dai 20hz ai 20Khz, destinati ai due canali anteriori destro e sinistro, al centrale ed ai posteriori destro e sinistro (canale surround stereofonico !) ; il ".1", indica che vi è un canale esclusivamente dedicato al sub-woofer, con risposta limitata dai 20hz agli 80hz solo. Quindi i bassi sono puri, distinti dai canali intorno all'ascoltatore e possono raggiungere livelli prima inimmaginabili. La qualità del suono Dolby Digital è certamente migliore della precedente versione analogica. Pensate che si parla di separazione fra un canale ed un altro di oltre 90dB (prima era di soli 35dB), di 5 canali con risposta estesa (prima erano solo i tre frontali a risposta estesa, mentre il posteriore non andava oltre gli 8Khz, partendo dai 100hz), e di gamma dinamica simile a quella del CD. Ma come è stato possibile tutto ciò ? Grazie alla compressione distruttiva AC-3, sviluppata dalla Dolby in collaborazione con la Pioneer Electronics. Brutto nome distruttiva ? un po' si. Vediamo perché. Quando un segnale analogico viene digitalizzato, diviene una sequenza di numeri (di 1 e 0 per essere più precisi). I numeri possono essere manipolati matematicamente a piacere : con opportune formule, in grado di eliminare l'entropia (cioè il disordine naturale), all'interno di una sequenza numerica, si può rendere la sequenza più compatta e perfettamente riconducibile a quella originale con dei calcoli inversi. Ad esempio se io dovessi dire "aaaaaaaaa", potrei dire "9a". Quella che abbiamo visto, si chiama compressione informatica (fra l'altro è alla base di tutti i compressori Zip, Arj, Lzh, Arc ecc.), ed è il primo trattamento che subisce il segnale AC-3. Ma purtroppo, ciò non basta. Infatti, il processo distruttivo avviene proprio ora. Usando teorie di psicoacustica (che sono alla base anche del MiniDisc e della DCC), è possibile scartare fino all'80% del segnale, distruggendolo e perdendolo per sempre. Queste teorie si basano sul fatto che:
la curva di sensibilità nello spettro delle frequenze dell'orecchio umano non è costante, e prevede il massimo di sensibilità intorno ai 1500hz, diminuendo progressivamente prima e dopo questa frequenza. Quindi se una componente del suono da registrare e riprodurre è al disotto della curva di sensibilità, viene scartata (tanto, teoricamente, non verrà sentita).
se vi sono due componenti di suono relativamente vicine in frequenza, la più bassa in energia, verrà scartata. Questo perché, sempre teoricamente, ogni componente di suono deforma la curva di sensibilità in un intervallo intorno alla stessa, alzando il limite di sensibilità per le componenti di suono vicine.
In base a queste teorie (qui spiegate piuttosto superficialmente), in un segnale audio sono presenti tante componenti di segnale che possono essere scartate o ridotte al minimo. Inoltre per le componenti che si riescono a salvare, la loro energia non viene campionata (cioè presa in considerazione per la registrazione), per intero, ma solo per la parte che sorpassa la curva di sensibilità. In tal modo, la massa di dati digitali si riduce di parecchio. Se poi consideriamo il fatto che trattandosi di numeri, i dati digitali possono essere ridistribuiti su tutti i canali. Facciamo luce : supponiamo che ad un certo punto, il canale anteriore destro resti pressoché silenzioso (ad esempio durante una panoramica) ; nello stesso istante, il canale posteriore sinistro (per dirne uno qualsiasi), debba riprodurre un suono particolarmente complesso e difficilmente comprimibile : gli servono dunque più bit di quelli di cui potrebbe disporre realmente ; interviene allora il codificatore AC-3, che sottrae quanti più bit può dall'anteriore destro, e li presta al posteriore sinistro ! così facendo, considerando il fatto che per le colonne sonore dei film di solito gli effetti sonori sono di tipo transitorio da un fronte verso un altro, e che quindi in ogni istante vi saranno dei canali liberi rispetto ad altri, è possibile ridistribuire efficacemente i pochi bit a disposizione. Il processo è però distruttivo : cioè i segnali scartati, non possono essere più recuperati ma andranno rigenerati artificialmente, in modo più o meno rigoroso, dal decodificatore. Ultima considerazione in merito all'uso della compressione AC-3 per codifiche Dolby Digital. Se la compressione distruttiva finora usata per MiniDisc e DCC è stata criticata per il motivo che peggiora la qualità finale, spegnendo da una parte la brillantezza del segnale, e dall'altro la tridimensionalità del suono soprattutto in gamma bassa, per il Dolby Digital, queste pecche vengono attenuate dalla particolare configurazione del sistema riproduttivo : in caso infatti di semplice stereofonia su due canali, la compressione distruttiva (PASC per DCC, ATRAC per MiniDisc, Musicam per altre applicazioni, ecc.), fa sentire la sua presenza ; nel momento in cui, però, utilizzando ben cinque canali che riproducono un suono a 360°, e quindi tridimensionale, ed un canale solo per i bassi del subwoofer, che ridà energia a questa zona dello spettro acustico, la compressione è virtualmente inudibile. Tirate le vostre conclusioni.
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