FIDELITY VERSUS INTELLIGIBILITY

Which is the good way?

Chris Watson, ex-Cabaret Voltaire records a soundscape

There are two main concepts of sound recording. One is fidelity, or "phonographic" recording, where the aim is to reproduce  an event with greatest fidelity, with all its components, like direct sound, undirect sound, reverberation and all natural sounds inside the space. It's the approach of recording an orchestra or a soundscape.

There is also the "telephonic" one, where voice perception is the most important feature. That's why phone's microphones loose a lot of gain with the distance.

The fidelity approach doesn't neglect any aspect of sound, wanting it as real as possible, whereas the intelligible one assumes a specific sound hierarchy, where some sounds are expendable.

Both have strong arguments and correspond to two different sound schools.

This creates an ambiguity between the point of view (POV) and the point of audition (POA), being the POV linked to the "telephonic" approach and the POA to the "phonographic" one.

In the cinema business, some use the principle of narrative priority, so what is said has to be perfectly heard, despite the actor has his back turned on us, or is too far to be heard.
 The narrator, is a figure created with a POV approach. It's the "invisible observer" and "telephonic" approach rules. None or very little reverb, intelligibility above all. The same happens in advertising.

The "telephonic" voice, a must in all commercials

The great difference between the two approaches is the value given to the ambience and to the space into which the scene takes place.

We have to be very careful not to destroy the sound perspective and the fidelity of our recording, just because all the words have to be understood. In a natural environment, we usually loose some words but, provided we don't loose the meaning of the sentence, it might be worth it to gain some natural feeling.

Ref: "Fidelity versus Intelligibility" by James Lastra/ The Sound Studies Reader, edited by James Sterne pages 248-253

FIDELIDADE VS INTELIGIBILIDADE

Qual é o bom método?

Chris Watson, ex-Cabaret Voltaire grava uma soundscape

Há dois conceitos básicos de gravação de som. Um é a fidelidade, ou gravação "fonográfica" , em que o objectivo é reproduzir  um acontecimento com a maior fidelidade, com todos os seus componentes, como o som directo, reverberação e e todos os sons naturais dentro do espaço. É a aproximação ideal à gravação de uma orquestra ou de uma paisagem sonora.

Gravação de um orquestra

Há também a gravação "telefónica", onde a percepção da voz é o aspecto mais importante. É por isso que os microfones dos telefones estão desenhados para perder muito ganho com a distância.

A aproximação fonográfica não despreza nenhum aspecto do som, querendo-o o mais real possível, enquanto que a telefónica assume uma hierarquia sonora particular com destaque para a voz, e onde os outros sons são dispensáveis.

Ambos têm argumentos fortes e correspondem a diferentes escolas de som.

Isto cria uma ambiguidade entre o ponto de vista  (POV) e o ponto de audição (POA), sendo o  POV ligado à aproximação "telefónica" e o POA à"fonográfica".

No cinema, alguns usam o princípio da prioridade do narrador, por isso, tudo o que ele diz tem de ser perfeitamente percebido, mesmo se o actor tem as costas voltadas para nós, ou está demasiado longe para ser ouvido. 
O Narrador é uma figura criada com a aproximação POV. É o "observador invisível" e imperam as regras da escola telefónica. Sem ou muito pouco reverb, inteligibilidade acima de tudo. Tal como na publicidade, onde tudo tem de ser percebido e todos os personagens são narradores.

A voz "telefónica", base de todos os anúncios

A grande diferença entre as duas é o valor dado ao ambiente e ao espaço onde a cena acontece .


Temos de ser especialmente cautelosos em não destruir o ponto de equilíbrio entre estas duas perspectivas, e não sacrificar o som envolvente só porque as palavras têm de ser percebidas. Na vida real, às vezes perdemos algumas palavras mas, desde que não percamos o significado das frases, poderá valer esse sacrifício para se ganhar alguma naturalidade e fidelidade.

Ref: "Fidelity versus Intelligibility" by James Lastra/ The Sound Studies Reader, edited by James Sterne pages 248-253

SOUND FOR FILM

From Mute to Dolby Atmos™

Part 4 - The Magic! 

Dolby Atmos!

So, what's all the excitement for?

From the creative’s point of view, it gives sound designers the liberty to place the sound objects anywhere in the room with great precision. Up to 64 independent full range speakers are available to deliver the output of a total of 128 channels.

The immediate striking fact is that there are a lot of speakers on the ceiling, allowing for a lot of content to sound above our heads.

An Atoms room. Notice the speakers hanging from the ceiling

The mixing engineer doesn’t need to worry about which speaker will play a certain sound, he just chooses its position in the sound field with a joy-stick and the system will send it to the correct speaker or speakers.

The Dolby CP-850 Atmos Processor

There are 2 extra speakers behind the screen, as in SDDS, and there are also very useful LFE speakers at the back.

The result is absolutely amazing!

For the spectator, it’s a total immersive experience. Of course, there will always be sorcerer's apprentices that will fiddle around with the knobs and make a mess of the system, but, provided it is wisely used, it will always be very impressive.

Finally, if you were an exhibitor, this is a format that automatically adapts to any Dolby System, 5.1, 7.1 or Atmos. There will only be one file format to deliver.

One content = One file

That’s magic and that’s the present, not the future. More than 380 theater rooms around the World have it already and one is in Lisbon, Portugal: The brand new @Cinema’s Vodafone Room at Saldanha Residence.

I strongly recommend a visit!

SOM PARA CINEMA

Do Mudo ao Dolby Atmos™

Parte 4 - A Magia! 

Dolby Atmos™!

Para quê tanta excitação?

Em primeiro lugar, do ponto de vista criativo, temos a possibilidade de colocar os objectos sonoros em qualquer ponto da sala com enorme precisão. Até 64 altifalantes full-range independentes estão disponíveis para veicular até 128 canais audio.

O aspecto mais vistoso é a existência de muitos altifalantes no tecto da sala, o que permite que algum conteúdo sonoro nos chegue por cima das nossas cabeças.

Uma sala Amos. Repare nos altifalantes no tecto

O engenheiro de mistura não precisa de se preocupar em escolher um altifalante para um determinado som, basta decidir a sua posição no campo sonoro com a ajuda de um joy-stick e o sistema irá colocá-lo automaticamente nos altifalantes certos.

O processador Dolby CP-850

Temos também 2 altifalantes extra, atrás do ecrã, tal como no SDDS, e ainda altifalantes LFE, muito úteis, na parte de trás da sala.

O resultado é pura e simplesmente extraordinário!

Em segundo lugar, para o espectador, é uma experiência totalmente imersiva.  Claro que haverá sempre uns aprendizes de feiticeiro que irão brincar com os botões e transformar o resultado numa confusão, mas, bem usado, será sempre impressionante.

Em terceiro lugar, do ponto de vista do exibidor, este é um formato que se adapta automaticamente a qualquer sistema Dolby montado na sala, 5.1, 7.1 ou Atmos. E haverá, portanto, apenas um ficheiro por conteúdo.

Um conteúdo = um só ficheiro

Isto é magia e é o presente, não o futuro. Mais de  380 salas de cinema em todo o Mundo já são Atmos™ e uma é em Lisboa: A novíssima sala Vodafone no @Cinema, no Saldanha Residence.

Recomendo vivamente uma visita!

SOUND FOR FILM

From Mute to Dolby Atmos™

Part 3 - Beyond 5.1

5.1 is still today’s most common sound format for cinema.

But the quest for improvement didn’t stop.

In 1993, Sony™ launched the SSDS, Sony Dynamic Digital Sound format, for Shwarzenegger‘s “Last Action Hero”. It has 2 extra channels behind the screen: Left-Center and Right-Center. It was the first 7.1 format on the market.

In 1999, with the new “Star Wars”, Dolby™ released the Dolby™ Digital EX, 6.1 channel with a decoding matrix to add an extra surround channel.

So, where do we need more channels? At the front or at the back? Who will win?

In my opinion, the front is already pretty developed, with 94% of the total power coming from there. Any step to reeinforce the surround space and to help managing it would be the best choice.

Meanwhile, digital cinema was born. The first digital full length movie ever projected was “The Last Broadcast”, in 1998.

Then, everything went very quickly. In 2000, the first digital cinemas appeared and 2k and 4k compression was developed.

In 2002, Tomlison Holman and Lucas’ Film developped THX, Tomlinson Holman Crossover, which is not a sound format but and excelence certification.

When cinemas turned digital, Dolby™ lost control of the 5.1 format. 5.1 was now and open-source format with nobody to control it. Everyone could mix a film without any license or knowledge.

Then, 3D movies came into the marketplace. A new problem rose: things came out of the screen and sound was not following it.

5.1 was not enough, defenitely.

To overcome this problem, Dolby™ launched the 7.1 surround system with “Toy Story 3” in 2010, a new format with a great improvement: the separation between the side surround channels and the back surround channels. Now, we can choose where to place an acousmatic sound, either on the side or at the back.

The difference between 5.1 and Dolby™ 7.1

Meanwhile, Immsound, a Barcelona based company, launched the Immsound format, a 23.1 matrix system, very powerful and providing a great immersion to the spectator. The channels were not discrete, the mixing was done choosing the angle at which the mixer wanted the sound to be. The matrix, then, chose the right speakers to play it.

Dolby™ acquired  Immsound. And then, some months later…

(To be continued)

SOM PARA CINEMA

Do Mudo ao Dolby Atmos™

Parte 3 - Para além do 5.1

5.1 continua a ser o formato mais comum em cinema.

Mas a batalha pela inovaç a melhor escolha.a desenvolver o espeaço de surround canal de surround ao sistema.e back.nted the sound to be. Ths matrix, thenão evolução não acabou.

Em 1993, a Sony lançou o formato SDDS, Sony Dynamic Digital Sound, para o filme de  Shwarzenegger “Last Action Hero”. Tem mais dois canais independentes por detrás do ecrã: Centro-Esquerdo e Centro-Direito. Foi o primeiro formato 7.1 do mercado.

Em 1999, para o novo “Star Wars”, a Dolby™ lançou o  Dolby™ Digital EX, um formato 6.1 com uma matriz descodificadora que adicionava mais um canal de surround ao sistema.

Onde eram precisos mais canais? À frente ou atrás? Quem vai ganhar?

Na minha opinião, a frente já está suficientemente desenvolvida com 94% disponível por detrás do ecrã. Qualquer passo para desenvolver o espeaço de surround seria a melhor escolha.

Entretanto, nasceu o cinema digital. A primeira longa-metragem digital foi “The Last Broadcast”, em 1998.

A partir daqui, tudo andou muito depressa. Em 2000, apareceram os primeiros cinemas digitais e a compressão 2k and 4k foi desenvolvida.

Em 2002, Tomlison Holman e a Lucas’ Film desenvolveram o  THX, Tomlinson Holman Crossover, que não é um formato de som, mas sim uma certificação de excelência dos filmes e das salas.

Com a passagem dos cinemas para o digital, a Dolby™ perdeu o controle do formato 5.1 Digital. O 5.1 era agora uma plataforma aberta sem ninguém a controlá-la. Qualquer um podia misturar um filme em 5.1 sem qualquer certificação ou conhecimento.

Para tornar a situação ainda mais complicada, apareceram os primeiros filmes digitais em 3D. E surgiu um novo problema: saíam coisas para for a do ecrã e o som não acompanhava essa nova profundidade.

Decididamente, 5.1 não chegava.

Consciente deste problema, a Dolby™ cria o Surround 7.1 para o “Toy Story 3, em 2010, um novo formato com um grande melhoramento: a separação entre os canais de Surround Lateral e os de Surround Traseiro. Agora, temos muito mais capacidade de escolher onde colocar um som acusmático mais para o lado ou mais para trás.

A diferença entre o 5.1 e o Dolby™ 7.1

Enquanto isso, a Immsound, uma empresa baseada em Barcelona, lança um formato revolucionário:  o formato Immsound 23.1, uma matriz 23.1, muito poderosa e oferendo uma imersão total ao espectador. Os canais já não correspondem a altifalantes, a mistura é feita escolhendo a posição certa onde queremos determinado som. Depois, o algoritmo escolhe os altifalantes certos para o reproduzir.

A Dolby™ ainda lançou, em Las Vegas, um formato 11.1. Mas depois, comprou a Immsound. E, uns meses depois…

(Continua)

SOUND FOR FILM

From Mute to Dolby Atmos™

Part 2 - The 5.1

The Dolby Stereo™ standard was a great breakthrough but had some drawbacks: the encoding of the 4 channels was based in differences in phase between the 2 master tracks. Sometimes, strange phenomenons occurred, for example, when actors talked over a music background, the decoder would send their voice to the surround channel for no apparent reason.

It was time to think about discrete channels, i.e., each track would only contain one channel.

In 1976, only 70mm films had space to place six tracks of sound and this was the main reason why some prestige movies used this very expensive format.

Typical 5.1 Setup in a theater

Thus, 6 channels were created, Left, Center, Right, Left Surround, Right Surround and a LFE channel, Low Frequency Effects, which would convey the bass material. This channel had an headroom of more 10dB, because bass sounds need more power to be perceived as loud as medium frequencies.

Now, the great effort would be to squeeze all those tracks to fit in the narrow space available in the 35mm tape. A lot of squeezing had to be done.

Sound encoding on a 35mm film. From left to right, the SDDS, the Dolby Digital, analog stereo and DTS time code

In the digital domain, a lot of space was needed to accomodate all the bits in the small 35mm film.

At 48 kHz, 48.000 samples/second x 18 bit x 5 channels (full range) = 4,320,000 bits per second.

The LFE channel, reaching only 100Hz and  due to the Nyquist theorem,  only needs 1/200 of the sampling rate of other channels, taking just 4,320 bits per second.

We could say it was just 1/200 or 0.005 of a channel.

So, in what recording space is concerned, 5.005 was the total weight of the 6 channels.

As 5.005 is quite a complicated number, Tomlinson Holman called it 5.1.

It is impossible to squeeze all those bits in the tiny space of film allocated to sound. So, more than 4 million bits per second had to be compressed to 320.000. The Dolby AC-3™ compression was born.

As we said, there are 3 speakers behind the screen, Left, Center and Right, and, in the beginning, there was only one speaker per Surround channel.

What happened was that, whenever there was a sound coming from those speakers, spectators thought it came from the EXIT sign, the only visible cue at the back of the Theatre. This was called the “Exit Sign Effect”.

In order to overcome this funny situation, an array of speakers, ranging  from the side to the back were used.

Later, in 1991, to avoid signal compression, DTS inc. launched DTS (Digital Theater Systems) a 5.1 cinema format playing from an external CD Rom following the Time Code encoded on the film.

Dolby or DTS, 5.1 is today’s most common sound format, but still very far from the modern formats.

(To be continued)

SOM PARA CINEMA

Do Mudo ao  Dolby Atmos™

Parte 2 - O 5.1

O standard Dolby Stereo™ foi um grande passo mas tinha os seus problemas: a codificação dos 4 canais era baseada nas diferenças de fase entre os dois canais master. Às vezes, fenómenos estranhos aconteciam, por exemplo,  quando os actores falavam tendo por baixo uma música, o descodificador detectava diferenças de fase e enviava as vozes para o canal de Surround sem nenhuma razão aparente.

Estava na altura de se pensar em canais discretos, isto é, cada pista contém só um canal.

Em 1976, só os filmes de 70mm tinham espaço disponível para colocar 6 pistas de som. Essa foi uma das principais razões que levaram alguns filmes de topo a usar este formato tão caro.

Típica montagem 5.1 num cinema

Foram então criados 6 canais, Esquerdo, Centro, Direito, Surround Esquerdo, Surround Direito e um canal LFE, Low Frequency Effects, que contém todo o material de efeitos graves. Este canal tem um headroom de mais 10dB, porque os sons graves necessitam de mais potência para soarem ao mesmo volume que os médios.

O grande esforço seguinte, foi o de conseguir encaixar estas pistas todas no pequeno espaço da película de 35mm.

A codificação do som: da esquerda para a direita, o SDDS, o Dolby Digital, o stereo analógico e o time code para o DTS

No domínio digital será preciso muito espaço para armazenar todos os bits necessários aos 6 canais.

A 48kHz, 48.000 samples/segundo x 18 bit x 5 canais (full range) = 4,320,000 bits por segundo.

O canal LFE, atingindo somente os 100 Hz, só precisa de 1/200 da frequência de amostragem, devido ao teorema de Nyquist, ou seja, apenas 4,320 bits por segundo.

Podemos considerá-lo 1/200 ou 0.005 de um canal.

Assim, em termos de espaço para para armazenamento, 5,005 era o peso dos 6 canais. 

Como 5.005 é um número complicado, Tomlinson Holman baptisou-o de 5.1.

É impossível acomodar todos estes bits no reduzidíssimo espaço disponível na película de 35mm. Por isso, mais de 4 milhões de bits por segundo tiveram de ser comprimidos para 320.000. Nasceu a compressão Dolby AC-3™.

Como vimos, teremos 3 altifalantes atrás do ecrã, Esquerdo, Centro e Direito, um altifalante de LFE, usualmente debaixo do ecrã e os altifalantes de Surround. No início, só havia um altifalante por cada canal de Surround, colocado na parte traseira da sala.

Acontecia que, cada vez que saía um som das colunas de Surround, os espectadores pensavam que ele vinha do sinal de “Saída”, a única coisa visível nessa parte da sala.

Chamou-se a isto o “Exit Sign Effect”.

Para ultrapassar esta situação caricata, passou-se a usar uma linha de altifalantes, começando de lado e acabando atrás da sala.

Mais tarde, em 1991, para evitar a compressão do sinal, a DTS Inc. criou o DTS (Digital Theatre Systems), um formato 5.1 onde o som está gravado não na película, mas num CD Rom que segue um Time Code inscrito no filme.

Ainda hoje, 5.1 é o formato de som para cinema mais usado, mas muito longe dos formatos mais modernos.

(Continua)