Matrix Encoders en Decoders
Er is in het artikel al diverse malen gesproken over Matrix-encoderen en decoderen, 4:2:4 etc. maar wat houdt het nu eigenlijk in? Geluid kan met een omnidirectionele microfoon uit verschillende richtingen op 1 geluidsspoor worden opgenomen, maar haast elke geluidstrack dat bij films wordt gebruikt is afkomstig van meerdere kanalen die in de mixing studio tot een geheel gesmolten worden.
Als bron geldt het originele 4-kanaals audiospoor zoals die gemixt is in de geluidsstudio. Dit 4 kanaals audiospoor wordt ‘bewerkt’ tot een 2-kanaals audiospoor dat alle geluidsinformatie van de originele 4-kanaals track bevat. Dit proces duidt men aan met ‘encoderen’. Bij een geëncodeerd 2-kanaals audiospoor spreekt men dan ook niet meer langer van een linker of rechter kanaal, maar van een Lt en Rt kanaal waarbij de ‘t’ staat voor ‘totaal’. Lt wil dus niets meer zeggen dan het totale linker audiospoor, dat informatie bevat voor het linkerkanaal, de center en de surrounds. Hetzelfde geldt uiteraard voor Rt.
Zomaar alle geluidsinformatie op 2 kanalen zetten werkt echter niet: er zou absoluut geen informatie overblijven om de kanalen weer van elkaar te scheiden. Om tot een goed resultaat te komen, worden de 4 afzonderlijke kanalen dan ook niet zomaar bij elkaar gemixt, maar met een bepaalde bewerking tot 2 kanalen verwerkt. Het linker en rechterkanaal alsmede het centerkanaal zijn nog de meest gemakkelijke kanalen om te verwerken. Het linker en rechterkanaal worden beide afzonderlijk direct tot het Lt en Rt kanaal gevoegt. Het centerkanaal bevat alleen de informatie die het linker en rechterkanaal gezamelijk dragen, en wordt met een 3 dB vermindering aan zowel het Lt en Rt kanaal gevoegt. Beschikt men niet over een decoder of afzonderlijk centerkanaal, dan zal de informatie van het centerkanaal gewoon als “Phantom Center” worden weergegeven door de linker en rechter fronts.
Het surroundkanaal vraagt meer aandacht voordat het aan de Lt/Rt kanalen kan worden toegevoegd. Net zoals het centerkanaal bevat het surroundkanaal ook informatie die het linker en rechterkanaal gemeen hebben. Zou men het surroundkanaal net zoals het centerkanaal alleen met een 3dB vermindering gelijkmatig verdelen over het Lt en Rt kanaal dan zou er geen sprake meer zijn van kanaalscheiding tussen het center en surroundkanaal net zoals er geen sprake maar zou zijn van een kanaalscheiding tussen het linker, rechter en surroundkanaal. Om het kanaal toch te kunnen decoderen, wordt surroundsignaal met een 90 graden faseverdraaiïng aan het Lt en Rt kanaal toegevoegd, zodat er tussen Lt en Rt een 180 graden faseverschuiving bestaat. Ook wordt er in het tijdsdomein iets aangepast, waardoor het linker en rechterkanaal niet meer synchroom loopt met het surroundkanaal.
Wanneer het Lt/Rt signaal wordt aangeboden aan de “Pro Logic”-decoder, gebeurt eigenlijk hetzelfde in tegengestelde richting: het Lt en Rt signaal worden onbewerkt naar het linker en rechterkanaal gevoerd, het centersignaal bestaat enkel uit de gemeenschappelijke informatie tussen Lt en Rt en wordt als zodanig weergegeven en uit het Lt/Rt signaal gefilterd. Het surroundkanaal bevat net zoals het centerkanaal de gemeenschappelijke informatie tussen Lt en Rt en ondergaat wederom een faseverschuiving en andere bewerkingen en wordt uiteindelijk als mono-signaal naar de surround speakers gevoerd.
Bovenstaande is een versimpelde versie van de daadwerkelijke decodering en behelst eigenlijk alleen de werking van een passieve decoder. “Pro Logic” en “Pro Logic II” decoders zijn echter actieve decoders en zijn vele malen beter in staat tot een goede kanaalscheiding en het routeren van de geluidsrichting. Middels o.a. een voltage-controlled versterker (VCA) wordt de versterking van elk kanaal bewerkt, zitten er tal van filters in het signaalpad en wordt er meer rekening gehouden met dominante- en omgevingsgeluiden. Het principe blijft echter redelijk gelijk, namelijk het extraheren van meerdere kanalen uit slechts 2 geluidssporen.
Het volgende artikel zal gaan over het digitale tijdperk. Termen zoals DTS en Dolby Digital zullen hier aan bod gaan komen.
