QUALI SONO I DETTAGLI
AUDIO?
Ci sono due varietà di DVD per l'home entertainment: DVD-Video
a DVD-Audio. Ciascuno supporta l'audio multicanale ad alta definizione.
Il DVD-Audio comprende l'audio PCM di qualità superiore.
Dettagli del DVD-Audio.
E' obbligatorio LPCM, fino a 6 canali alle frequenze di campionamento
di 48/96/192 kHz (anche 44.1/88.2/176.4 kHz) e dimensioni di campionamento
di 16/20/24 bit. Teoricamente ciò consente una risposta in
frequenza fino a 96 kHz e gamma dinamica fino a 144 dB. Il PCM multicanale
è miscelabile dal lettore, anche se a 192 e a 176.4 kHz sono
utilizzabili solo due canali. Le frequenze e le dimensioni di campionamento
possono variare per i differenti canali usando un set predefinito
di gruppi. La velocità massima di trasferimento dati è
di 9,6 Mbps.
Il WG4 ha deciso di includere la compressione con minore perdita
(era ora!), e il 5 Agosto 1998 ha approvato lo schema MLP (Meridian
Lossless Packing) di Meridian , già su licenza Dolby. MLP
rimuove i dati ridondanti dal segnale per ottenere un rapporto di
compressione di circa 2:1 e permettendo al segnale PCM di essere
completamente ricreato dal decode MLP (richiesto su tutti i lettori
DVD-Audio). MLP consente tempi di riproduzione da 74 fino a 135
minuti circa nei 6 canali audio a 96kHz/24-bit su un singolo strato
(confrontato ai 45 minuti senza compressione). I tempi di riproduzione
di audio a 2 canali a 192kHz/24 bit sono di 120 fino a 140 minuti
circa (confrontati ai 67 minuti senza compressione).
Gli altri formati audio del DVD-Video (Dolby Digital, MPEG audio,
e DTS, descritti sotto) sono opzionali sui dischi DVD-Audio, sebbene
sia richiesto il Dolby Digital per i contenuti audio che sono accompagnati
dal video. E' consentito un sottogruppo di funzioni del DVD-Video
(escluso le angolazioni multiple, ricerca interattiva ecc.) E' previsto
che dopo poco tempo l'uscita dei lettori DVD-Audio, i nuovi lettori
DVD universali supporteranno anche tutte le funzioni del DVD-Audio.
Il DVD-Audio include funzioni specializzate nel downmix dei canali
PCM. Al contrario del DVD-Video, nel quale il decoder controlla
il mixaggio da 6 canali a 2, il DVD-Audio include delle tabelle
di coefficiente per controllare il mixdown ed evitare l'incremento
del volume dovuto all'aggregazione dei canali. Possono essere definite
fino a 16 tabelle per ogni Audio Title Set (album), ed ogni traccia
può essere identificata con una tabella. I coefficienti oscillano
da 0dB a 60dB. Questa funzione va sotto l'orribile nome di SMART
(system-managed audio resource technique). (Anche il Dolby Digital,
supportato sia dal DVD-Audio che dal DVD-Video, include informazioni
di downmix che possono essere inserite al momento della codifica.)
Il DVD-Audio consente fino a 16 immagini grafiche per traccia,
con un set limitato di transizioni. La visualizzazione on-screen
può essere utilizzata per la sincronizzazione dei testi e
per i menu di navigazione. Può essere usata una speciale
modalità di navigazione semplificata sui lettori senza un
display.
La Sony e la Philips stanno promuovendo il SACD, un formato competitivo
basato sul DVD usando la codifica Direct Stream Digital (DSD) con
frequenze di campionamento fino a 100 kHz. Il DSD è basato
sulla tecnica pulse-density modulation (PDM) che usa singoli bit
per rappresentare la salita e la discesa incrementale dell'onda
sonora. Ciò presumibilmente migliora la qualità togliendo
la barriera di filtri necessari per la codifica PCM. Inoltre effettua
un sottocampionamento più efficace e preciso. Il DSD fornisce
una risposta in frequenza da DC fino a 100 kHz e oltre con una gamma
dinamica di oltre 120 dB. Il DSD comprende una tecnica di codifica
con minor perdita che produce una riduzione dei dati di circa 2:1
predicendo ogni campione e quindi codificando il segnale d'errore.
La massima velocità di trasferimento è di 2.8 Mbps.
Il SACD include la caratteristica di avere una filigrana fisica.
L'elaborazione del segnale dei pit (PSP) modula la larghezza dei
pit del disco per memorizzare una filigrana digitale (i dati sono
memorizzati nella lunghezza del pit). Il pickup ottico deve contenere
dei circuiti aggiuntivi per leggere la filigrana PSP, che viene
poi confrontata con le informazioni sul disco per accertarsi che
sia regolare. A causa dei requisiti dei nuovi circuiti per la lettura
della filigrana, i dischi SACD non possono essere riprodotti negli
attuali drive DVD-ROM.
Il SACD include testi e immagini fisse, ma non il video. La Sony
afferma che il formato è destinato agli audiofili e non è
stato studiato per sostituire il formato CD audio. Originariamente
era stato pianificato un formato doppio strato che avrebbe permesso
ai SACD di suonare negli attuali lettori CD, però è
stato abbandonato nel 1999 per problemi tecnici. Esso potrebbe resuscitare
quando i livelli produttivi saranno abbastanza alti da permettere
di produrre dischi ibridi SACD a costi minori piuttosto che stampare
dischi sia SACD DVD che CD. Vedi 1.12 per informazioni sul lettore.
Dettagli audio del DVD-Video.
I seguenti dettagli sono relativi alle tracce audio del DVD-Video.
Alcuni produttori di DVD come la Pioneer stanno sviluppando dei
lettori solo audio che utilizzano il formato DVD-Video. Alcuni dischi
DVD-Video contengono principalmente audio e solamente immagini video
fisse.
Un disco DVD può contenere fino a 8 tracce audio (streams).
Ogni traccia può essere in uno dei seguenti tre formati:
Dolby Digital (conosciuto anche come AC-3): da 1 a 5.1 canali
audio MPEG-2: da 1 a 5.1 canali a 7.1 canali
PCM: da 1 a 8 canali.
Esistono inoltre due formati aggiuntivi opzionali: DTS e SDDS. Ambedue
richiedono un decoder esterno e non sono supportati da tutti i lettori.
Il canale ".1" si riferisce a quello collegato ad un subwoofer
per riprodurre gli effetti a bassa frequenza (LFE). Questo canale
trasporta un segnale audio con enfasi sui toni bassi.
Linear PCM è l'audio digitale non compresso (minor perdita),
lo stesso formato usato nei CD e su molti nastri master da studio.
Può essere campionato a 48 o a 96 kHz con 16, 20 o 24 bit/campione.
(Il CD audio è limitato a 44.1 kHz a 16 bit). I canali utilizzabili
vanno da 1 a 8. La velocità massima di trasferimento è
6.144 Mbps, che limita la frequenza di campionamento e la dimensione
dei bit quando ci sono 5 o più canali. E' opinione generale
che la gamma dinamica di 96 dB a 16 bit oppure i 120 dB a 20 bit
unita ad una risposta in frequenza fino a 22.000 Hz e un campionamento
a 48 kHz sia adeguata per la riproduzione del suono ad alta fedeltà.
Comunque, un maggior numero di bit e maggiori frequenze di campionamento
sono utili in ambito professionale, come il trattamento dei rumori,
l'elaborazione digitale avanzata e la riproduzione del suono tridimensionale.
I lettori DVD sono tenuti a supportare tutte le varianti di LPCM,
ma alcuni di essi potrebbero sottocampionare i 96 kHz a 48 kHz,
ed alcuni potrebbero non usare tutti i 20 o 24 bit. Il segnale fornito
all'uscita digitale per i convertitori esterni digitale/analogico
potrebbe essere limitato a meno di 96 kHz e a meno di 24 bit.
Dolby Digital è l'audio digitale multi-canale, che utilizza
una tecnologia di codifica con perdita AC-3 dell'originario PCM
con una frequenza di campionamento di 48 kHz e fino a 24 bit. La
velocità di trasferimento è da 64 a 448 kbps, che
si attesta sui 384 kbps per l'uso con 5.1 canali e sui 192 kbps
per l'uso stereo (con o senza codifica surround). (Molti decoder
Dolby Digital supportano fino a 640 kbps.) Le combinazioni di canali
possibili sono (anteriore/surround): 1/0, 1+1/0 (dual mono), 2/0,
3/0, 2/1, 3/1, 2/2 e 3/2. Il canale LFE è opzionale con tutte
le 8 combinazioni.
MPEG audio è l'audio digitale multi-canale, che utilizza
la compressione con perdita dell'originario formato PCM con frequenza
di campionamento di 48 kHz a 16 bit. Sono supportati i formati sia
MPEG-1 che MPEG-2. La velocità varia da 32 kbps a 912 kbps,
mentre la velocità media normalmente è di 384 kbps.
MPEG-1 è limitato a 384 kbps. Le combinazioni di canali possibili
sono (anteriore/surround): 1/0, 2/0, 2/1, 2/2, 3/0, 3/1, 3/2, e
5/2. Il canale LFE è opzionale con tutte le combinazioni.
Il formato 7.1 canali aggiunge i canali sinistra-centro e destra-centro,
ma probabilmente il suo uso sarà molto raro per gli impianti
domestici. I canali MPEG-2 surround sono convogliati in un flusso
aggiuntivo sui canali stereo MPEG-1, che rende l'audio MPEG-2 compatibile
all'indietro con gli apparecchi MPEG-1 (un sistema MPEG-1 riprodurrà
soltanto i due canali stereo). MPEG Layer III (MP3) e MPEG-2 AAC
(aka NBC o unmatrix) non sono supportati dallo standard DVD-Video.
DTS (Digital Theater Systems) Digital Surround è un formato
audio digitale opzionale multi-canale (5.1), che utilizza la compressione
con perdita sul PCM a 48 kHz e fino a 20 bit. La velocità
di trasferimento varia da 64 a 1536 kbps, con tassi tipici di 768
a 1536. (Il formato DTS Coherent Acoustics supporta un data rate
variabile fino a 4096 kbps per la compressione a minor perdita,
ma questo non è supportato dal DVD). Le combinazioni di canale
sono (anteriore/surround): 1/0, 2/0, 3/0, 2/1, 2/2, 3/2. Il canale
LFE è opzionale con tutte e 6 le combinazioni. Lo standard
DVD include un formato di flusso audio riservato al DTS, ma molti
lettori lo ignorano. In conformità al DTS, gli attuali decoder
DTS funzionano con i DVD DTS. Il formato DTS usato nei DVD è
diverso da quello utilizzato nei cinema (apt-X Audio Processing
Technology , un coder ADPCM, non un coder psicoacustico). Tutti
i lettori DVD possono riprodurre i CD audio DTS, poichè il
flusso standard PCM contiene il codice DTS. Vedi 1.32 per informazioni
generali sul DTS.
SDDS (Sony Dynamic Digital Sound) è un formato audio digitale
opzionale multi-canale (5.1 o 7.1), compresso dal PCM a 48 kHz.
La velocità di trasferimento può arrivare fino a 1280
kbps. SDDS è un formato per colonne sonore su pellicola cinematografica
basato sul formato di compressione ATRAC che viene usato anche per
i Minidisc. La Sony non ha annunciato alcun progetto per supportare
SDDS sul DVD.
THX (Tomlinson Holman Experiment) non è un formato audio.
E' un programma di certificazione e controllo qualità impiegato
nei sistemi audio e acustici dei cinema, apparecchiature domestiche
e nelle elaborazioni di mastering digitale.Il programma THX Digital
Mastering della LucasFilm utilizza un processo brevettato che segue
la qualità video attraverso la generazione multipla del video
necessaria per produrre un formato finale su disco o su nastro,
il setup dei monitor video per assicurare che lo sviluppatore della
pellicola stia vedendo una rappresentazione precisa di ciò
che si trova sul nastro prima di approvare il master, ed altre operazioni
da eseguire durante il processo. Gli amplificatori certificati come
THX "4.0" risaltano il Dolby Pro Logic: il filtro crossover
invia i bassi dai canali centrali al subwoofer; ri-equalizzazione
dei canali anteriori (compensazione con aumento dei toni alti studiata
per gli altoparlanti che si trovano dietro lo schermo del cinema);
intonazione del timbro sui canali posteriori; decorrelazione dei
canali posteriori; curva dei toni bassi che enfatizza le basse frequenze.
Gli amplificatori certificati THX "5.1" risaltano il Dolby
Digital e sono migliorati rispetto ai 4.0: gli altoparlanti posteriori
emettono ora tutta la gamma di frequenze, perciò il crossover
invia i bassi al subwoofer dai canali anteriori e posteriori: la
decorrelazione è attivata automaticamente quando i canali
posteriori producono lo stesso suono, ma non durante gli effetti
surround separati, che non necessitano di essere decorrelati. Altre
informazioni su Home THX Program Overview.
I dischi contenenti video 525/60 (NTSC) devono usare il PCM o il
Dolby Digital almeno su una traccia. I dischi contenenti video 625/50
(PAL/SECAM) devono usare il PCM o l'audio MPEG o il Dolby Digital
almeno su una traccia. Le tracce aggiuntive possono essere in qualsiasi
formato. Pochi lettori della prima generazione, come quelli della
Matsushita, non possono inviare l'audio MPEG-2 ad un decoder esterno.
Le specifiche originali richiedevano sia l'audio MPEG che il PCM
sui dischi 625/50. Ci fu una piccola zuffa condotta dalla Philips
quando i primi dischi uscirono con soltanto i due canali MPEG e
il Dolby Digital multicanale, ma il Forum DVD nel maggio 1997 chiarì
che solo l'audio stereo MPEG era obbligatorio per i dischi 625/50.
Nel dicembre 1997 la mancanza di codificatori MPEG-2 (e di decoder)
fu un problema abbastanza grosso da far modificare le specifiche
per permettere al Dolby Digital di essere l'unica traccia audio
sui dischi 625/50.
Per l'uscita stereo (analogica o digitale), tutti i lettori hanno
incorporato un decoder Dolby Digital a 2 canali che converte i 5.1
canali (se presenti sul disco) in Dolby Surround stereo (p.e. 5
canali vengono convertiti in 2 canali per essere decodificati in
4 da un elaboratore Dolby Pro Logic esterno). I lettori PAL hanno
anche un decoder MPEG o MPEG-2. Sia il Dolby Digital che MPEG-2
supportano come sorgente il Dolby Surround a 2 canali nei casi in
cui il produttore del disco non può o non vuole rimissare
l'originale in canali separati. Ciò significa che un DVD
etichettato come Dolby Digital potrebbe usare soltanto i canali
destro/sinistro per il surround o per il "semplice" stereo.
Anche i film con vecchie tracce monofoniche potrebbero usare il
Dolby Digital -- ma solo 1 o 2 canali. I lettori Sony possono opzionalmente
passare al suono stereo non surround. Se l'audio surround è
per voi importante, otterrete risultati significativamente migliori
dai dischi multicanale se userete un sistema Dolby Digital.
Il nuovo formato Dolby Digital Surround EX (DD-SEX?), che aggiunge
un canale posteriore centrale, è compatibile con i dischi
e lettori DVD, e con gli attuali decoder Dolby Digital. Il nuovo
formato DTS Digital Surround ES (DTS-ES), che allo stesso modo aggiunge
un canale posteriore centrale, funziona bene con gli attuali decoder
DTS e con i lettori DVD DTS compatibili. Comunque, per l'uso completo
di entrambi i nuovi formati, avrete bisogno di un nuovo decoder
per estrarre il canale posteriore centrale, che è unito ai
due canali posteriori standard allo stesso modo in cui il Dolby
Surround è unito ai canali stereo standard. Senza un nuovo
decoder, otterrete gli stessi canali audio 5.1 che avete adesso.
Poichè il canale posteriore aggiuntivo non è un canale
separato a piena frequenza, è giusto chiamare i nuovi formati
"5.2 canali digital surround.
L'elaborazione Dolby Digital non include di solito il canale LFE
e può comprimere la gamma dinamica per migliorare la comprensione
dei dialoghi ed evitare che il suono diventi confuso se riprodotto
con impianti audio domestici di medie prestazioni. Ciò può
comportare una scarsa qualità sonora sugli impianti audio
di fascia alta. La funzione dynamic range compression (DRC), spesso
chiamata modalità mezzanotte , riduce le differenze tra i
suoni forti e i suoni lievi per permettere di abbassare il volume
ed evitare di disturbare gli altri e poter ancora distinguere i
dettagli dei passaggi più silenziosi. Alcuni lettori hanno
la possibilità di disattivare il DRC. Nella preparazione
del disco viene controllata la qualità del downmix e se il
risultato non è accettabile l'audio può essere aggiustato
o può essere aggiunta una traccia separata destro/sinistro
Dolby Surround. L'esperienza ha mostrato che a volte sono necessari
piccoli aggiustamenti per rendere più chiari i dialoghi nella
limitata gamma dinamica degli impianti stereo domestici, ma che
l'aggiunta di una traccia separata di solito non è necessaria.
Il Dolby Digital include anche una funzione chiamata normalizzazione
dei dialoghi , che potrebbe essere chiamata più correttamente
normalizzazione dei volume. Il DN (normalizzazione dei dialoghi)
è stato progettato per mantenere il suono allo stesso livello
quando vengono commutate differenti sorgenti. Ciò diventerà
più importante non appena le sorgenti Dolby Digital aggiuntive
(satellite digitale, DTV ecc) saranno di uso comune. Ogni traccia
Dolby Digital contiene l'informazione del loudness in modo che il
ricevitore possa regolare automaticamente il volume, abbassandolo,
per esempio, durante una pubblicità rumorosa. (Certamente
i pubblicitari possono imbrogliare il sistema e inserire un basso
livello DN artificiale, provocando l'aumento del volume dei vostro
ricevitore durante la pubblicità!) Accendere o spegnere il
DN sul ricevitore non ha effetto sulla gamma dinamica o sulla qualità
sonora, il suo effetto non è differente dall'alzare o abbassare
il controllo del volume.
Tutti e cinque i formati audio del DVD-Video supportano la modalità
karaoke, che comprende due canali per lo stereo (D. e S.) più
un canale opzionale come guida per la melodia (M) e due canali vocali
opzionali (V1 e V2).
Un DVD-5 con un solo flusso audio stereo surround (a 192 kbps)
può contenere oltre 55 ore di audio. Un DVD-18 ne può
contenere oltre 200.
Molte persone si lamentano perchè il livello audio del lettore
DVD è troppo basso. In effetti il livello audio è
troppo alto su tutto il resto. Le colonne sonore dei film sono estremamente
dinamiche, spaziando dal silenzio quasi totale alle forti esplosioni.
Per poter sostenere un aumento della gamma dinamica e alti picchi
(vicini al limite di 2V RMS) senza distorsioni, il livello medio
del volume deve essere più basso. Ecco perchè il livello
di linea dei lettori DVD è più basso di quasi tutte
le altre fonti. Fino ad ora, al contrario del CD e dei LD, il livello
è molto più costante tra un disco e l'altro. Se il
cambiamento di volume commutando tra il DVD e le altre fonti è
fastidioso, su alcuni lettori potete regolare il livello di uscita
del segnale, o su alcuni ricevitori potete regolare il livello di
ingresso del segnale, ma oltre a questo, non c'è molto che
possiate fare.