Suono Surround: tutti gli standard disponibili

Standard Surround

Dopo lo schermo, il suono è l’altro grande protagonista dell’Home Theater; esattamente come il suo omologo visivo, costituisce una parte fondamentale nella creazione di un’esperienza avvolgente e capace di rapire tutti i sensi, e coinvolgere emotivamente. E il bello è che i sistemi surround domestici mediamente stravincono per qualità e controllo sulla maggior parte delle soluzioni adottate nei cinema.

Di anno in anno, la tecnologia Surround si fa sempre più complessa e sofisticata. I principali sviluppatori degli standard di mercato Dolby Laboratories, DTS, THX e Audyssey; tuttavia queste società non creano hardware, bensì le tecnologie audio che poi vengono fornite in licenza ai produttori veri e propri. Il che sfortunatamente ha portato alla nascita di soluzioni incompatibili tra loro e solo parzialmente sovrapponibili. Una bella seccatura, dal punto di vista dell’utente che invece preferirebbe un unico riferimento di mercato su cui poter fare affidamento.

La buona notizia, se non altro, è che una maggiore diversità si traduce pure in maggiore scelta per il consumatore; inoltre, tali sistemi sono sempre retro-compatibili all’interno del medesimo standard; ciò significa che si può passare da sistemi da 5.1 a 11.1 senza doversi preoccupare troppo di come si sentiranno: il software codificato in 5.1 si sente bene anche sui sistemi 11.1 e parimenti, il software 11.1 non comprometterà i sistemi 5.1.

Sul mercato, i principali sviluppatori di sistemi surround sono Dolby e DTS. In generale, pur con le dovute differenze, si può dire che per ogni tecnologia dell’una ne esista una omologa creata dall’altra; e al netto di eventuali casistiche, che vedremo più avanti, gran parte dell’hardware moderno supporta entrambe. Ma prima di arrivare al Dolby Atmos e al DTS:X, ripercorriamo insieme le tappe che hanno portato ai rivoluzionari sistemi surround disponibili oggigiorno.

Standard Dolby

A prescindere dalla fonte audio/video (Blu-ray, DVD, satellite, trasmissioni standard o streaming Internet), i formati di codifica Dolby coprono tutti i seguenti protocolli, e molti di più:

La serie Pro Logic è quella più vecchia, completamente basata su tecnologie analogiche e oramai praticamente in disuso; attualmente negli Home Theater moderni si utilizza per lo più il Dolby Digital 5.1, disponibile su Blu-ray, DVD, trasmissioni DTV, satellite e streaming; si tratta di un formato puro 5.1, talvolta sostituito dalla variante 6.1 del Dolby Digital EX.

Chi desidera qualcosa di più in termini di prestazioni può rivolgere la propria attenzione al Dolby TrueHD, presente solo su dischi Blu-ray.  Ma il non plus ultra dei nostri tempi si ha col Dolby Atmos, incluso il Dolby Surround upmixer, di cui parleremo nei prossimi post.

Standard DTS

DTS è un formato concorrente del Dolby, ed esattamente come quest’ultimo si è fatto strada pian piano tra i sistemi di intrattenimento domestici a forza di novità e feature. In ordine di apparizione sul mercato, la famiglia degli standard DTS include:

Il DTS 5.1 è un competitor del Dolby Digital; DTS-ES, invece, è competitor del Dolby Digital EX. Poi esistono altre varianti, tipo il DTS 96/24 utilizzato in alcuni DVD-Audio e il DTS Neo:6, una tecnologia a sei canali che fa la guerra a Dolby Pro Logic II e IIx ma che sono scarsamente interessanti per quanto concerne il moderno Home Theater.

Le versioni più robuste di DTS sono DTS-HD Master Audio e DTS-HD High Resolution Audio, particolarmente diffusi nei Blu-ray, ma i formati più sofisticati attualmente disponibili sono DTS:X e DTS Virtual:X

Dolby Digital 5.1

Il Dolby Digital 5.1 e DTS 5.1 sono due standard di Surround che hanno visto il loro successo grazie principalmente alla diffusione del DVD. Prevedono entrambi un sistema di canali 5.1 (in qualche caso, si arriva a 6.1) e sono capaci di gestire 3 canali discreti di informazione agli speaker frontale-sinsitro, centrale e frontale-destro, e due canali separati per gli speaker surround destro e sinistro. A questo si aggiunge un canale specifico LFE (low frequency effects) per il subwoofer.

Per ottenere simili prestazioni, Dolby è dovuta ricorrere ad un meccanismo detto di codifica percettiva che elimina i dati audio superflui sulla base di sofisticate analisi psicoacustiche; in pratica, e senza entrare troppo nel dettaglio, parliamo di una sofisticata tecnologia che elimina tutte le informazioni audio che comunque l’orecchio umano -per i suoi limiti fisici- non sarebbe in grado di percepire. A cui si aggiungono altri stratagemmi tecnici che mettono in evidenzia i dialoghi parlati rispetto a musica e rumori di fondo, e un meccanismo che livella il valore massimo e minimo di output.

Per farsi un’idea più precisa di cosa parliamo, basti sapere che di solito il Dolby Digital 5.1 gestisce canali audio a circa 384-448 kilobit al secondo, fino a un massimo di 640 kbps. A mo’ di paragone, un MP3 di buona qualità arriva a 192 kbps, un DVD al massimo a 448 kbps, mentre un Blu-ray può spingersi per l’appunto fino a 640 kbps.

DTS 5.1

Il DTS 5.1, detto anche DTS Digital Surround o semplicemente DTS, offre grossomodo le stesse identiche feature del rivale Dolby Digital 5.1, soprattutto nel comparto consumer. In alcuni casi, appare come traccia alternativa in aggiunta al Dolby Digital. Si differenzia dall’avversaria soprattutto per quanto concerne la qualità massima raggiungibile.

Viene codificato da 768 kilobit al second fino a 1.5 megabit per secondo, contro i 640 kbps massimi di Dolby Digital. Ciò produce un suono più naturale, ma d’altro canto rende il sistema molto più dispendioso in termini di risorse e meno efficiente. Più dati si dedica all’audio, infatti, e meno spazio resterà disponibile per il video, in particolar modo su formati come il DVD.  In ogni caso, non è una regola fissa: si tratta solo di valori di massima. La differenza poi la fanno le scelte tecniche degli ingegneri audiovisivi che creano fisicamente il master del DVD.

Dolby Digital EX e DTS-ES

Dolby Digital EX e il suo omologo DTS-ES aggiungono canali extra allo standard 5.1 per creare un suono più avvolgente. Si tratta di sistemi 6.1 (e non 7.1 come erroneamente riportato talvolta) nati col preciso intento di risolvere i problemi di copertura del surround di alcuni cinema. Grazie ad essi, il suono nelle file posteriori si propaga in modo molto più omogeneo, ed è per questa precisa ragione che non ci occuperemo oltre di loro: semplicemente, non apporterebbero alcun vantaggio concreto rispetto al classico 5.1 negli ambienti domestici e negli Home Theater.

Dolby Digital Plus

Dolby Digital Plus ha fatto capolino sul mercato con la prima generazione di dischi ad alta definizione, ovvero Blu-ray e il dimenticato HD-DVD, ed è oggi molto presente anche nei contenuti di Netflix e Amazon Prime. Più che uno standard alternativo al Dolby Digital, è una sorta di estensione che consente aumentare il numero dei canali disponibili (fino a 14) e la qualità audio complessiva (fino a to 6 megabit al secondo) e, grazie alla maggiore efficienza, ha trovato terreno fertile nel video satellitare e nello streaming su Web.

Per via del supporto dei canali discreti nei formati 6.1 e 5.1, 6.1 e 7.1, Dolby Digital Plus permette di superare il DTS; inoltre, gestisce molte meglio le alte frequenze, gli elementi transienti e i toni continui. Per garantire la retro-compatibilità con le attrezzature Dolby Digital di vecchio tipo, il Dolby Digital Plus scala a 640 kbps i flussi Dolby Digital attraverso uscite ottiche e coassiali; e se da una parte ciò provoca un abbassamento della qualità, il risultato sarà comunque superiore ai 448 kbps massimi del Dolby Digital.

Dolby TrueHD

Tutte le tecnologie che abbiamo visto finora hanno una caratteristica in comune: comprimono i dati in maniera lossy, cioè con perdita d’informazioni. Un escamotage necessario per consentire il passaggio di enormi quantità di dati attraverso canali molto risicati. Con Dolby TrueHD e il suo competitor DTS-HD Master Audio, tuttavia, si è tentato di superare l’impasse introducendo canali discreti 5.1, 6.1 o 7.1 con supporto fino a 14 canali discreti e il supporto a flussi fino a 18 Megabit al secondo; parliamo di 40 volte il data rate del Dolby Digital.

E per di più, True HD gestisce anche i metadati per normalizzare i livelli dei dialoghi, migliorare il range dinamico e creare un suono ancora più intellegibile e nitido.

Ma il vero cavallo di battaglia del Dolby TrueHD è la sostituzione del PCM non compresso nei Blu-ray; il PCM era un formato audio molto in voga negli anni passati, per esempio nel formato 16-bit/44.1kHz dei CD ma aveva anche il difetto di occupare molto spazio; il TrueHD permette di raggiungere il 25-50% di qualità in più a parità di spazio occupato. Ed ecco perché costituisce uno dei pilastri del Dolby Atmos, l’ultima fantascientifica generazione di tecnologia Surround. E il bello è che gli attuali lettori Blu-ray non hanno bisogno di aggiornamenti, né di hardware aggiuntivo per supportare Atmos.

DTS-HD High Resolution Audio, DTS-HD Master Audio

Quando leggete DTS Encore, DTS Encore ES o DTS Encore 96/24, in realtà il riferimento è agli standard già visti DTS 5.1 e DTS-ES (6.1), più un terzo -chiamato DTS 96/24- su cui abbiamo glassato perché scarsamente diffuso e usato solo per DVD-Audio ad alta risoluzione.

Tutte e tre le tecnologie forniscono il flusso audio principale, anche detto Core Data, cui si possono aggiungere delle estensioni che migliorano qualità e prestazioni, e che portano il DTS quasi al livello del Dolby Digital Plus. Questa dicotomia è ciò che rende possibile la retro-compatibilità: i vecchi lettori infatti possono decodificare soltanto il Core Data, trascurando il resto dei dati; il nuovo hardware, invece, decodificano sia il Core Data che le Estensioni, regalando un audio ancora più immerso.

Il DTS-HD High Resolution Audio per esempio può gestire 7.1 canali a una risoluzione di 96/24 e data rates fino 6 Mbps su Blu-ray; tuttavia è lossy, cioè un tipo di compressione che perde informazioni. Per arrivare al formato lossless (cioè senza perdita di informazioni), occorre adottare il DTS-HD Master Audio, capace di gestire canali 5.1 a 192 kHz, oppure 7.1 a 96 kHz con un data rate fino a 24.5 Mbps su Blu-ray.

Per potersi spingere a tali vette, tuttavia, occorre pianificare accuratamente l’acquisto e la configurazione di hardware, software e connessioni. Ad esclusione del DTS 5.1, infatti, tutti gli standard DTS sono opzionali nei Blu-ray. Inoltre ci sono delle specifiche molto stringenti da osservare; per esempio, il DTS-HD Master Audio richiede HDMI 1.3 o versioni superiori sia sul lettore che sul ricevitore.

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