Atmos od Dolby i Microsoft Spatial Audio wraz z PC4uMusic dla kwadrofonii

W PC od lat dostępne jest odtwarzanie muzyki z dźwiękiem przestrzennym, a najnowsze rozwiązanie szeroko omówił Killian Bellow w tekście opublikowanym 14 września 2024 pt: Got high-end speakers? Here's how to make the most of them by enabling spatial audio in Windows 11. Zwraca tam słusznie uwagę, że zanim zagłębimy się w włączanie dźwięku przestrzennego w systemie Windows 11, należy pamiętać o kilku kwestiach. Po pierwsze, Microsoft twierdzi, że dźwięk przestrzenny działa ze wszystkimi świetnymi słuchawkami, telewizorami, zestawami kina domowego i soundbarami, ale własne rozwiązanie firmy — Windows Sonic — jest przeznaczone wyłącznie do słuchawek, które zazwyczaj mają tylko dwa sterowniki. W przypadku bardziej złożonych konfiguracji z wieloma głośnikami konieczne będzie użycie Dolby Atmos i zgodnego sprzętu. Ze słuchawkami miał na myśli, że są to 2 przetworniki elektroakustyczne.

 

Dalej podaje, że główną wadą Dolby Atmos jest to, że nie jest darmowy. Twój komputer lub urządzenie dźwiękowe mogło zostać dostarczone z wersją próbną tej funkcji, która pozwoli Ci korzystać z niej bezpłatnie przez pewien czas, ale w wielu przypadkach ostatecznie będziesz musiał zapłacić za licencję Atmos. Jest to kolejna słuszna uwaga, bo oprogramowanie dla Atmos nie jest w pełni warte ceny, jaką trzeba zapłacić, a w szczególności, gdy chodzi o odtwarzanie muzyki.

 

 

Autor tekstu przypomina również, że nie każda konfiguracja jest odpowiednio wyposażona do obsługi dźwięku przestrzennego. Jeśli nie zauważysz poprawy po włączeniu dźwięku przestrzennego, może to oznaczać, że używane urządzenie dźwiękowe nie zostało zaprojektowane do dostarczania dźwięku 3D.

 

 

Podsumował również, że nie wszystkie treści nadają się do dźwięku przestrzennego, więc możesz stwierdzić, że niektóre rzeczy brzmią tak samo jak wcześniej lub gorzej. Filmy, programy telewizyjne i gry, które są zazwyczaj tworzone z wielokierunkowymi efektami audio, zazwyczaj działają najlepiej, podczas gdy wiele utworów muzycznych, które zostały wydane w prostym stereo, może dawać mieszane rezultaty. Te wątpliwość dotyczące muzyki zmieniają się, gdy sprzęt zostanie właściwie ustawiony. W tym jest właśnie istota sprawy z konfiguracjami PC4uMusic, które nie są dla testowania funkcji w sprzęcie, a dla odtwarzania muzyki. Każdy komputer jest tylko bezmyślnym urządzeniem, które zyskuje praktyczną wartość dopiero po zainstalowaniu oprogramowania. Można go także skonfigurować, by wiernie odtwarzać muzykę. Na dodatek komputery można podzielić na te, gdzie instalacje są mniej lub bardziej łatwe, by dostosować sprzęt do własnych potrzeb. Wielu muzyków święcie wierzy, że Mac jest dla nich jedynym słusznym komputerem, bo nic nie wiedzą o innych możliwościach.

 

 

Nie dziwi więc, że  Dominik Łada korzystający z Aplle i słuchawek napisał w serwisie Magazine:  aby w pełni zrozumieć czym jest Spatial Audio, trzeba przymierzyć któreś ze słuchawek wspierających ten system. Jestem przekonany, że na początku będziecie mieli wrażenie, że dźwięk leci z urządzenia nie ze słuchawek. Z otwartą strukturą PC nie trzeba nawet używać Atmos dla odtwarzania muzyki z dźwiękem przestrzennym, podobnie jak podawaną przez Microsoft alternatywą z DTS Sound Unbound. Natomiast z Windows Sonic może mieć miejsce jakaś przepychanka z nazewnictwem stosowanym przez Apple i Microsoft. Podobnie jak jest z Intel HD Audio, które u Aplle nazywa się Azalia.

 

Filmik powyżej wyjaśnia nieco temat formatów z dźwiękiem przestrzenny i cyfrowymi nagraniami wielokanałowymi.

 

Postawienie w domu kilku głośników lepszej jakości jest. mało praktyczne. Bardziej poręczne jest ustawienie z 4 głośnikami: prawy, środek, lewy i tył, co najlepiej sprawdza się z referencyjnym dla konfiguracji PC4uMusic programem AIMP, ale to może być za dużym wyzwaniem dla przeciętnego użytkownika. Prościej jest z programem foobar2000, gdzie wystarczy zainstalować wtyczkę Spatial Audio Output, która obsłuży stosowne ustawienie z dźwiękiem przestrzennym w systemowym sterowniku Microsoft w PC, który ma wyjście dla dźwięku przestrzennego.

Działa to z nagraniami stereofonicznymi oraz kwadrofonicznymi, które z dwukanałowym zapisem oferowano na płytach winylowych i jest o tym szerzej w tekście pt Atutem dla muzyki z PC jest jego otwarta struktura

Stereofoniczny zapis Stereo Quadraphonic należy dekodować na kwadrofoniczny sygnał do głośników według wzoru poniżej, w którym +j oznacza przesunięcie fazy o +90 stopni, a -j to adekwatnie -90.

L.przód = Lsuma
P.przód = Psuma
L.tył = j 0,707 Lsuma - 0,707 Psuma
P.tył = - j 0,707 Psuma + 0,707 Lsuma

Podobnie jest z dekodowaniem Quadraphonic Sound
L.przód  L.suma 0.924    P.suma 0.383
P.przód   L.suma 0.383    P.suma 0.924
L.tył       L.suma -j 0.924  P.suma j 0.383
L.tył       L.suma j 0.383   P.suma -j 0.924 

W tych zapisach separacja kanałów między przednimi i tylnymi wynosiła tylko 3 dB, więc w praktyce dobrze sprawdzają się teraz współczesne rozwiązania cyfrowe z generowaniem dźwięku przestrzennego z 2 kanałów. Są one lepsze od rozwiązań analogowych, które nazwano Matrix i pozwalały uzyskać przy odtwarzaniu separację ok 20 dB. Być może pojawią się kiedyś jakieś wtyczki, które bardziej precyzyjnie uwzględniają wzorce kodowania SQ i QS, ale obecne niedokładności w tym zakresie są mniejszym utrudnieniem w porównaniu do ograniczeniami rozwiązań analogowych z powodu przekłamań fazowych w filtrach.

 

Taka wtyczka pojawiła się dla dekodowanie kwadrofonicznego zapisu 2 kanałowego z CD-4, który jest dość skomplikowany i rozwiązania analogowe do tego są bardzo niedoskonałe. Po pierwsze igła gramofonowa musi wydobyć w rowka płyty winylowej sygnał stereofoniczny w pełnym paśmie audio oraz dodatkowo ten zmodulowany z częstotliwością 30 kHz. Specyfikacja techniczna dla igły zakłada, że powinna wydobywać informacją do 45 kHz, co jest ogromnym wyzwaniem.

Na schemacie powyżej widać skomplikowany proces kodowania CD-4. Pierwszą czynnością jest stworzenie 2 sygnałów stereofonicznych. Jeden ma sumę informacji dla prawej strony z przodu i tyłu oraz podobnie dla lewej. Następnie są filtrowane, po czym zostają zsumowane, a później poddane jeszcze filtracji korekcji RIAA  Drugi jest odwrotnością pierwszego, czyli nie jest sumą, a różnicą 4 kanałowej zawartości i tym zmodulowana zostaje nośna 30 kHz. Wybór takiej nośnej powoduje, że specyfikacja techniczna dla fonii ograniczona została do 15 kHz, co odpowiada jakości dostępnej z radiowymi transmisjami FM na falach UKF.

 

Kwadrofoniczne nagrania dostępne były także bez kodowania na taśmach 1/4 cala. Oferowano je na szpulach lub w kasetach 8-ścieżkowych, o czym więcej jest w tekście pt. Amerykańskie konstrukcje Marantza inspiracją konfiguracje PC4uMusic i wspomniane jest także pt 8‑track cartridge player inspires PC4uMusic configurations

Nagranie kwadrofoniczne The Dark Side of the Moon oferowano na płytach z kodowaniem SQ i miała nr katalogowy Q4 SHVLA.804. Niekodowane nagranie 4 kanałowe oferowano w kasecie z taśmą ćwierć calową  i szybkością przesuwu 9,5 cm/s, ale ścieżka była o połowę węższa niż w ofercie szpulowej. Niemniej jest tu pewność, że daje dostęp do nagrania 4 kanałowego. W USA wydana była z nr 8XW-11163, a w W. Brytanii Q8-SHVL 804.

Na 7 calowej szpuli z taśmą 4-ścieżkową nagranej z prędkością 9,5 cm/s oferowano nagranie z kodowaniem Stereo Quadraphonic. Notka na temat SQ w Wikipedii nieco tu wyjaśnia: Of Pink Floyd's The Dark Side of the Moon, engineer Alan Parsons recalled: "It was certainly the band's intention, when we recorded the album, to mix in quad. All the effects on 'Money' and other tracks were recorded on four-track, so they could be heard in true quad on the final record… But by the time the mix stage was upon us, quad hadn't really taken off as a medium in the way it was expected to, so it was a little bit of an anticlimax. Then, as we know, the whole thing died a death.". 

 

W 2021 roku pojawiła się oferta EMI z 250 kopiami taśmy ze studio, ale najprawdopodobniej jest tylko stereofoniczna. Wikipedii ma również informację o nagraniu The Dark Side of the Moon i w akapicie pt 30th-anniversary 5.1 surround sound mix podano wyjaśnienie: A quadraphonic mix, created by Alan Parsons, was commissioned by EMI but never endorsed by Pink Floyd, as Parsons was disappointed with his mix. For the album's 30th anniversary, an updated surround version was released in 2003. The band elected not to use Parsons' quadraphonic mix, and instead had the engineer James Guthrie create a new 5.1 channel surround sound mix on the SACD format. Guthrie had worked with Pink Floyd since their eleventh album, The Wall, and had previously worked on surround versions of The Wall for DVD-Video and Waters' In the Flesh for SACD. In 2003, Parsons expressed disappointment with Guthrie's SACD mix, suggesting he was "possibly a little too true to the original mix", but was generally complimentary. The 30th-anniversary edition won four Surround Music Awards in 2003, and sold more than 800,000 copies.