Пятиканальный процессор окружающего звучания на одной микросхеме делает surround sound из обычного стереофонического саундтрека.

Take Five!

Как же всё-таки быть с 5-канальным звуком? Предположим, что DVD ещё не шагнуло в дом любителя-конструктора, зато VHS со стереотрактом довольно приличный, и коллекцию стереозаписей не мешало бы хоть выборочно приблизить к многоканальному стандарту. Что касается оконечного усилителя, то в этом номере мы постарались кое-что придумать (да и других вариантов хватает), а вот с относительно корректным переходом из 2 в 5 не всё так просто.

Hекоторые фильмы на кассетах, действительно, содержат звук Dolby Surround, иногда надпись гласит: «Dolby Stereo» или уж совсем маловразумительное: «Hi-Fi Stereo», а при этом нужно ещё проникнуться внутренней верой, что эти записи в каждом конкретном случае чему-нибудь да соответствуют. Насколько это существенно?

Вспомним, что в самом общем виде принцип Dolby Surround заключается в том, что фронтальные каналы пишутся на фонограмму как обычное стерео, диалоги центра — как суммарный сигнал А + В (практически моно), а звуки задних каналов — как разностный А — В. Если при воспроизведении такой записи включить каналы по системе: левый — А, правый — В, центральный — А + В, тыловые — А — В и В — А (один канал с двумя противофазными колонками), то мы услышим почти то, что нужно. Вот и всё, не считая некоторой обработки тыловых каналов по фазе при записи и небольшую задержку и фильтрацию при воспроизведении.

Позвольте, скажете вы, в такой системе в каждом канале присутствуют соседние с ничтожным ослаблением, а в рекламах декодеров обещают разделение порядка 20 — 30 дБ. Всё правильно, ибо здесь начинает действовать приставка к слову Dolby — Pro Logic. Представим себе устройство, которое уменьшает усиление в центральном и тыловых каналах пропорционально разнице уровней между левым и правым, доводящим его почти до нуля, когда присутствует только А или только В. И ещё одно точно такое же, ослабляющее каналы фронтальные по такому же закону в зависимости от преобладания А + В над А — В или наоборот. Простые арифметические действия покажут, что в случае наличия только одного сигнала — левого, правого, центра или тыла — он будет звучать в «своём» канале и подавляться в остальных.

Конечно, в реальной фонограмме, когда все звуки присутствуют одновременно, разделение ухудшается, но сохраняется некая динамическая тенденция, выделяющая приоритетные направления. Тем более что звукорежиссёры при записи всячески стараются ей подыгрывать, создавая своеобразную пространственную драматургию фильма. Даже если саундтрек — обычное стерео, он звучит здесь заметно лучше потому, что диалоги в любом случае тяготеют к монофоничности, а эффекты почти всегда несут заряд разностной пространственности.

Кроме того, заметим, что рассмотренная система очень здорово напоминает описанные ещё в начале 70-х системы квазиквадрофонии для расширения и углубления пространственности обычного стерео. Из этого следует, что творчески применённый декодер Dolby Pro Logic вполне может служить почти универсальным преобразователем сигнала типа «пять из двух». Лишним подтверждением этого служит тот факт, что у фирмы Analog Devices существуют разработки, реализующие принцип синтеза пяти каналов Circle Surround и поддерживающие одновременно Dolby Pro Logic, в которых присутствуют все упомянутые нами функциональные узлы. Но такие изделия (например, SSM2005) имеют довольно внушительную и дорогостоящую обвеску, а главное, им требуется для управления внешний последовательный интерфейс, что несколько громоздко.

Поэтому сегодня мы выбираем для рассмотрения стандартные Dolby Pro Logic Surround Matrix Decoder SSM-2125, SSM-2126, которые практически идентичны и несколько различаются лишь построением логики. Это кирпичики, у которых два входа — левый L и правый R, четыре выхода — левый L правый R, центральный С, тыловой S, к которому, напомню, подключаются два взаимно противофазных канала.

При входном сигнале 500 мВ выходные имеют величину 354 мВ при нелинейных искажениях не более 0,025% и динамическом диапазоне порядка 103 дБ, логика обеспечивает разделение каналов около 30 дБ. Кроме стандартного Dolby Pro Logic возможна реализация трёхканального Dolby-3 Channel и Stereo Bypass — прямого пути стереосигнала. Центральный канал будет работать и в нормальном режиме с ограниченным НЧ-диапазоном, и с расширенной полосой. Кроме того, его можно сделать «фантомным» или выключить вовсе.

Но особенно интересно, что здесь есть ещё и система автобаланса (выключаемая), которая устраняет «перекос» исходных каналов до 4 дБ, и встроенный генератор белого шума, позволяющий на слух быстро сбалансировать каналы с учётом чувствительности колонок и их взаимного расположения.

Все перечисленные функции реализуются подачей на выводы 16 — 21 микросхемы, обозначенные как DM 1-4 и CM1-2 логического О (соединить с землёй), единицы (+5 В) или Х (никуда не подключено) согласно таблицам 1 и 2, что проще всего осуществить двумя переключателями 11П4Н и 4П2Н. Естественно, можно организовать логическую схему с удобным для вас типом коммутации.

Для питания необходим стабилизированный источник напряжением +12 В. Можно использовать подходящую ЕН, но, как показывает практика, лучшие результаты с Analog Devices получаются с дискретными стабилизаторами на германиевых транзисторах. В качестве неэлектролитических конденсаторов из отечественных типов рекомендуются К71-7, но лучше — фирменные Solen. Тыловые каналы здесь не подвергнуты дополнительной обработке, поэтому при желании можно ограничить полосу до 7 кГц, как того требуют стандарты THX с помощью простейшей RC-цепочки 5К1, 4Н7 на выходе S out.

Итак, мы имеем многофункциональный синтезатор окружающего звукового поля на одной микросхеме, поддерживающий стандарт Dolby Pro Logic практически полностью, за исключением временной задержки тыловых сигналов. Видится также его применение в автомобильных системах, где многоканальность подразумевается априори. Следует отметить, что получаемое здесь качество звучания существенно превосходит функциональные аналоги в недорогих AV-ресиверах, что неоднократно подтверждалось тестированием трактов с SSM-2125, SSM-2126 в зарубежных аудиоизданиях.

Некоторые рекомендации по организации питания, а также по настройке схемы можно найти на сайте www.analogdevices.com или www.analog.com/ru. Для этого нужно зайти на главную страницу, в окошке search набрать SSM2125, а после того, как чип будет найден, кликнуть на datasheet. Документ скачается в формате pdf, и для его просмотра понадобится любая версия программы Acrobat Reader.

Table II. Control States for DM1—DM4

Table III. Center Channel Functional Modes

Практика AV #2/2002