Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 529. A fény hangja, a hang fénye – Hatodik sugár
A digitális fényhang eljárások csúcsa a Sony SDDS (Sony Dynamic Digital Sound) rendszere volt.
Az SDDS fejlesztése a Sony tulajdonába került Columbia Pictures, a Semetex nevű kaliforniai cég és a Sony Electronics mérnöki csapatainak szoros együttműködésével zajlott.
Eredetileg 1991-re tervezték a premiert, de noha már 1992. április 2-án működőképes volt az eljárás, csak 1993. június 17-én mutatták be „Az utolsó akcióhős” című filmet.
A film ugyan kezdetben nagyot bukott, de a hangja tetszett a szakmának, nem utolsó sorban a filmzene és az effektek miatt.
Ma már kultuszfilmnek számít ez a paródia, amit például az alábbi linkre kattintva nézhetsz meg magyar szinkronnal, persze, csak sztereó hanggal:
Az SDDS nem csupán hangformátum volt, amely a filmkópia fizikai adottságait a végletekig kihasználva próbálta megidézni az egykori 70 mm-es mágneses hangsávok aranykorának hangzását.
Az SDDS mérnöki megoldásai és a redundáns hibavédelem iránti elkötelezettsége a mai napig referenciaként szolgál a digitális jelfeldolgozás területén. Az SDDS kódokat a 35 mm-es negatív film két szélére égették lézerrel.
A film két szélén található kék vagy szürke sávok valójában sűrű pontmátrixok, amelyek a digitális információt hordozzák. P-oldal (Perforáció oldal): A képkocka bal szélén, a perforáción kívüli sáv. S-oldal (Soundtrack oldal): A képkocka jobb szélén, a perforáción kívüli sáv.
A film ezen területei korábban kihasználatlanok voltak, így nagy sávszélességet lehetett elérni. Meg aztán máshol már nem is volt hely. Ugyanakkor ez a terület van leginkább kitéve a mechanikai kopásnak és a vetítőgép vezetőgörgőinek, ami szükségessé tette a rendkívül erős hibajavítási algoritmusok bevezetését.
A fizikai sérülések (karcolások, filmragasztások) elleni védekezés legfontosabb eszköze a redundancia. Az SDDS az adatokat nem egyszerre, hanem időben és térben eltolva rögzíti a film két szélén. A két oldal adatsávjának tartalma között egymáshoz képest 17,5 képkockányi eltérés van. Ez azt jelenti, hogy ha a film egyik széle egy adott ponton teljesen megsemmisül, a dekóder a másik oldalon, 17,5 képkockával arrébb megtalálja ugyanazt az információt. Ez a távolság elegendő ahhoz, hogy a legtöbb tipikus filmsérülést vagy pontatlan ragasztást hallható hiba nélkül átvészelje a rendszer; ha a sérülés nem túl nagy területen van.
Az SDDS a Sony saját fejlesztésű ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding) technológiáját használja, amely a legjobb korai pszichoakusztikus kódolási eljárás. Az ATRAC az emberi hallás elfedési jelenségein alapul. Pszichoakusztikai modelljének apró részletei ma sem ismertek még, viszont javaslom, hogy mélyedj el ismétlésként a sorozat 61., 62., 65., 69., 96. és 97. részeiben, ugyanis az ATRAC – amely a minidiszk kódolásának eszköze is volt –, az ezekben a részekben leírt összes jelenséget használja.
A kódolás során a bemeneti 20 bites, 44,1 kHz-es PCM jelet három frekvenciasávra osztják, hogy a spektrális összetevők pontosabban kezelhetők legyenek. Ehhez QFM szűrőket alkalmaznak. A sávokat MDCT-vel idő-frekvencia tartományba transzformálják, ami lehetővé teszi a spektrális redundancia csökkentését. Így 32 alsáv jön létre. Egy komplex algoritmus dönti el, hogy mely frekvenciasávok igényelnek több bitet a hanghűség megőrzéséhez, és melyekben veszik figyelembe az elfedéseket. Végül hozzáadják a Reed-Solomon hibajavító kódokat (lásd a sorozat 440. részét). A Reed-Solomon kódok kiválóan alkalmasak a filmszalagon előforduló csoportos hiba kezelésére, ahol egy karcolás egyszerre sok szomszédos bitet semmisít meg. A következő videó nagyon egyszerűen, lényegre törően magyarázza el a Reed-Solomon kód mögötti matekot, középsulis ismeretek elegendők hozzá, de azért pöppet gondolkodnod kell.
A Sony tehát mindent átvett, amit a CD, az R-DAT és a minidiszk fejlesztése során talált ki vagy használt föl. Az ATRAC tömörítési aránya az SDDS esetében körülbelül 5:1, ami 44,1 kHz-es mintavételi frekvencia mellett összesen 2,2 Mb/s digitális adatátviteli sebességet eredményez a teljes adatsávra.
Az SDDS korabeli legnagyobb újítása a 8 független csatorna támogatása volt, ami az akkori konkurensek 5.1-es rendszereihez képest jelentős előnnyel járt – vagy járhatott volna. A csatornakiosztás a következő volt:
5 első vagy frontcsatorna: bal (L), balközép (LC), közép (C), jobbközép (RC), jobb (R).
2 effekt, tér vagy surround csatorna: bal surround (LS), jobb surround (RS).
1 szubbasszus csatorna: LFE (Low Frequency Effects).
Az SDDS jel dekódolásához két egységre volt szükség. Az egyiket a vetítőgép tetejére szerelték, ez volt az SDDS olvasófej. Ez az egység felelős a film fizikai letapogatásáért.
Filmvezető görgők stabilizálják a filmet az optikai tengelyen. Vörös led-tömbök világítják meg egyenletesen a két sávot. A fókuszáló lencsék a filmfelületet a CCD érzékelőre vetítik. A két vonalszenzor a pontokat analóg feszültséggé, majd bináris jellé alakítja. Az előerősítő és órajel-visszaállító szinkronizálja a digitális adatfolyamot a film sebességéhez. Az olvasó egység nemcsak az adatokat gyűjtötte be, hanem folyamatosan monitorozta a film állapotát is. Azonnal érzékelte, ha az egyik adatsáv sérült vagy koszos volt, és automatikusan átváltott a másik sávra.
A dekóder a rendszer agya, ahol a nyers bitfolyamból újra hallható hang lesz.
A bejárat után van egy átmeneti memória, ami fogadja és tárolja az olvasófejről érkező jeleket. Utána kiegyenlíti a 17,5 kockás eltolásból származó különbséget, majd kijavítja a hibákat. Az ATRAC dekóder kimenetén jelenik meg a 8 csatorna. Mivel az olvasófej a gép tetején van, a hangot késleltetni kell, hogy szinkronban legyen a képkapunál áthaladó képpel. Automata teremakusztika korrektor is van benne. A biztonság érdekében a dekóder akkor sem marad néma, ha valamelyik csatorna kiesne; ilyenkor a többi csatornából készít összegjelet, és végső esetben átkapcsol a Dolby Stereo analóg sávra.
A néhány dB-s szintcsökkentés célja az volt, hogy ne nőjön a hangosság-érzet, ne legyen zavaró szintugrás, a tér stabil maradjon. A monó térérzet még mindig jobb, mint amikor aszimmetria van. A visszalépések fokozatosak voltak, hogy a néző lehetőleg semmit ne vegyen észre.
Az SDDS technikai paraméterei alapján a korának legfejlettebb rendszere volt, és számos olyan funkciót kínált, amelyeket a konkurens digitális formátumok nem tudtak biztosítani. A legtöbb mozi három frontcsatornát (L, C, R) használ a vászon mögött. A nagy méretű, 20 méternél is szélesebb vásznak esetén a három hangszóró között "lyukak" keletkezhettek a hangképben. Az extra LC (balközép) és RC (jobbközép) csatornák lehetővé tették a hangmérnökök számára, hogy a párbeszédeket és a hangeffekteket a vásznon látható akcióhoz pozícionálják. Ez a felépítés különösen a szélső székekben ülők számára jelentett egyértelműbb lokalizálást.
A 2,2 Mb/s jelentősen meghaladta a Dolby Digital 320 (max. 640) kb/s-os digitális adatátviteli sebességét. Ez a többlet sávszélesség az ATRAC algoritmus számára lehetővé tette a precízebb kvantálást, ami tisztább magasfrekvenciás átvitelt és kevesebb tömörítési zajt eredményezett a komplex zenekari műveknél vagy robbanásoknál. A rendszer 100 dB feletti jel-zaj viszonya messze felülmúlta az analóg Dolby Stereo esetleg 65-70 dB-s értékét.
A technikai felsőbbrendűség ellenére az SDDS végül nem vált dominánssá, aminek mélyen gyökerező gazdasági és fizikai okai voltak. Bár a redundancia sokat segített, a döntés, hogy az adatokat a film legszélére helyezzék, kockázatos volt. A Sony elképzelése az volt, hogy a képtartalomba semmiképp sem nyúlnak bele. A mozigépekben azonban a film szélei érintkeznek a legintenzívebben a fém alkatrészekkel. Ha a vetítőgép nem volt tökéletesen karbantartva, a filmvezetők "lekoptathatták" a digitális adatokat a filmről. Emelkedett a hibák száma a többször vetített kópiák esetében, ami a dekódert folyamatos munkára kényszerítette, és gyakran vezetett a digitális hang kimaradásához. Az SDDS volt a gyakorlatban a legérzékenyebb hangformátum.
A Sony saját filmgyártási infrastruktúrában gondolkodott (Columbia/Tristar). A laborok számára a szélsáv felvitele technológiailag egyszerűbb, stabilabb és „függetlenebb” volt a képexpozíciótól. A Dolby Digitalnak perforációk közé helyezett információja nagyon precíz geometriát kívánt, szűkebb tűrésekkel.
A gépházban viszont így nézett ki a dolog:
ha elkopik a film széle → az SDDS sír;
ha ragasztás van → az SDDS sír;
ha horzsolás van → az SDDS sír;
ha gyenge a gép → az SDDS sír;
ha régi kópia → az SDDS sír;
ezzel szemben a Dolby Digital még megy, a DTS is megy, viszont az SDDS már megint megadta magát.
A Sony alábecsülte, hogy a mozigépész a „végfelhasználó”, és az ő tapasztalata dönti el a formátum sorsát. A mozigépész tapasztalata az, hogy „A film szélén minden elpusztul, ami odakerül.” Ez azért érdekes, mert különben a japánok általában nagyon gyakorlatiasak voltak, a Sony kazettás walkman ennek kitűnő példája. Az SDDS kilógott ebből a japán mérnöki kultúrából. Inkább abba vonulatba tartozott, miszerint „A Sony csakazértis megmutatja.”
Az SDDS telepítése volt a legdrágább beruházás egy mozitulajdonos számára. Míg a DTS olvasója olcsó volt, a Dolby Digital pedig kompakt, az SDDS teljes kiépítése (olvasófej, komplex dekóder, további két végfok és két hangsugárzó) súlyos dollárezreket jelentett. Sok mozi csak a dekódert vette meg, de az öt első csatorna helyett csak hármat épített ki, így a rendszer legfőbb előnye veszett el a gyakorlatban.
A filmstúdiók számára az SDDS 8 csatornás formátuma külön kiadást jelentett. Egy film hangját általában 5.1-re keverték. Ahhoz, hogy az SDDS-ben rejlő potenciált kihasználják, egy külön 8 csatornás változatot kellett készíteni, ami extra napokat jelentett a hangstúdióban. Mivel a mozik többsége amúgy is csak 5.1-es volt, a stúdiók gyakran csak az 5.1-es mixet "másolták át" az SDDS sávra, így a néző nem érzékelt különbséget a Dolby Digital, a DTS és az SDDS között. A több ezer SDDS hangú film közül csak 97 alkotás volt 7.1 csatornás.
A problémák ellenére az ezredfordulóra világszerte csaknem hétezer mozit szereltek föl SDDS-sel, igaz, többségükben csak 5.1 volt. Magyarországon a Camponában, a Lurdy házban és a Westendben volt SDDS rendszer.
Az utolsó, elsősorban SDDS hangra készített filmet 2017-ben mutatták be, „Transformers: Az utolsó lovag” címmel.
A teljes filmet magyar szinkronnal az alábbi linkre kattintva nézheted meg, s még sztereóban is egészen jók az effektek.
2004-ben a Sony bejelentette, hogy nem gyárt több SDDS fejegységet és dekódert, de az alkatrész utánpótlást és a szervizelést még egy ideig folytatta. Ez a filmstúdiók és a mozik számára egyértelmű jelzés volt. Az SDDS-ből nem készült DVD és Blu-ray változat sem, tehát otthon nem lehetett SDDS hangot csiholni. A filmek végén azonban gyakran láthatod mindhárom rendszer logóját.
Ennek az az oka, hogy a nagy filmstúdiók minden mozi számára lejátszhatóvá akarták tenni a filmjüket.
A három elterjedt rendszeren kívül is voltak érdekes kísérletek. Ezek közé tartozott például az 1982-ben bemutatott Digital Fluorescent-sound. A képre ultraibolya sugarakkal leolvasható hanginformációt rögzítettek, 6+1 csatornás rendszerben.
1990-ben mutatta be a Kodak a Cinema Digital Sound hangrendszert, amelyet a Optical Radiation Corporation céggel közösen fejlesztett ki, mintegy ötmillió dollárt áldozva rá. A Kodak már korábban is beszállt a hangosfilm fejlesztésébe; 1970 körül oktatási célból sztereó hangú 16 mm-es filmeket készített az alábbi fotón látható, RCA gyártmányú berendezéssel.
A CDS-t 35 mm-es és 70 mm-es filmen is elképzelték. Tulajdonképpen majdnem mindent tudott, mint az utódai – 5.1 csatorna, Reed-Solomon redundáns hibajavítás – stb., de nem volt tartalék analóg sáv. Az egyik különlegessége volt, hogy midi vezérlő is volt benne, pl. ennek segítségével lehetett volna a film kezdetekor a függönyt széthúzni vagy a nézőtéri üléseket mozgatni. Összesen tíz film készült CDS-sel; az első a „Dick Tracy” című volt.
A teljes filmet – többek között Madonna főszereplésével – az alábbi linkre kattintva nézheted meg, sztereó hangú magyar szinkronnal.
Az utolsó CDS hangú film 1992-ben „Tökéletes katona” címen futott.
Ezt a filmet is megnézheted magyar szinkronnal az alábbi linkre kattintva.
A Kodak tehát gyorsan kiszállt. Vagy mégsem?