16mm


Fotografie » TechTalk » Film » Cinema » Geluid

De eerste films hadden geen geluid, maar dit betekent niet dat het stil was in de projectiezaal: er was een piano aanwezig (en in grotere zalen zelfs een orkest) om de film van muziek te voorzien.

Dan is de film met geluid ontstaan: eerst met een aparte platenspeler, dan werd het geluid op de emulsie zelf aangebracht, waardoor de synchronisatie tussen beeld en geluid ook verzekerd was. Het geluid op de film was enkel mogelijk toen er (electronische) versterkers beschikbaar waren.

Geluid op de film

Het geluid bij film is lange tijd mono gebleven. Men gebruikte optisch geluid, dat weliswaar minder performant was, maar goedkoper te realiseren was. Het is enkel bij geluidsfilm 8mm en 16mm dat men magnetisch geluid gebruikte omdat dit noodzakelijk was vanwege de tragere bandsnelheid en de smallere beschikbare ruimte.

Bij magnetisch geluid wordt er een extra magnetische laag aangebracht. Dit heeft voordelen voor de amateur (het audiospoor kan gemakkelijker gewijzigd worden) maar heeft een groot nadeel bij bioscoopprojectie: de partikels van de achteraf bijgeplaatste magnetische laag komen langzaam los, waardoor de audiokop (en de rest van de projector) vol ijzeroxide komt te zitten.

Het geluid wordt op een fijne aparte spoor opgenomen naast het beeld. De band moet aan een constante snelheid lopen, terwijl bij de projectie de film intermitterend beweegt. Het geluid wordt dus een aantal beelden vroeger of later opgenomen, op een plaats waar de band opnieuw aan een constante snelheid beweegt. Dit vormt een probleem bij het monteren: geluid moet apart van het beeld gemonteerd worden en pas op het einde samengevoegd worden.

Om ervoor te zorgen dat een projector zowel optisch als magnetisch geluid zou kunnen weergeven is het optisch geluid 19 beelden voor het te projecteren beeld opgenomen, en het magnetisch geluid 28 beelden na het beeld (bij 35mm). Een film kan natuurlijk enkel optisch of magnetisch geluid hebben, nooit beide.

Optisch geluid

Bij optisch geluid had men twee mogelijkheden om het geluid op te nemen: Het is kenmerkend dat beide optische systemen weergegeven kunnen worden met dezelfde aftastkop.

Het systeem met variabele densiteit was minder goed: het was moeilijk om dezelfde densiteit te behouden bij de copies, terwijl het systeem met variabele breedte met twee niveaus werkt: zwart of wit. Het Movietone systeem werd minder en minder gebruikt.

Optisch geluid is dus een minder goede oplossing, maar dit was in het begin geen probleem, want het beeld was belangrijker, het geluid was ondergeschikt aan het beeld, het was optisch behang als het ware.

Ook later, als men speciale effekten zoals stereo en surround zal gebruiken, is het effekt maar echt waar te nemen als men over het beeld beschikt. Surround geluid zonder beeld (bijvoorbeeld als je een surround versterker gebruikt in plaats van een gewone versterker) geeft een onnatuurlijk geluidsbeeld: het is enkel als men over het beeld beschikt, dat men de onnauwkeurigheden van het geluid over het hoofd ziet. En zo gebeurde het dat systemen zoals Dolby Surround en Perspecta in gebruik zijn genomen, terwijl ze eigenlijk geen hifi geluid produceren.

Lage frekwenties konden niet correct opgenomen worden en konden voor oversturing zorgen, en een tweede probleem was een soort van detectie van het geluid, waardoor er een geluid ontstond met een dubbele frekwentie. De bioscoopzalen waren eveneens uitgerust met divers materiaal en de optische eigenschappen waren niet noodzakelijk optimaal.

Om tot een aanvaardbaar systeem te komen werden minimale eisen gesteld aan de bioscoopzalen. In de praktijk ging dit ook gepaard met een sterke beperking van de bandbreedte (de zogenaamde "academy curve") die voor een betere verstaanbaarheid zorgde. De lage en hoge tonen, die toch niet correct weergegeven konden worden werden aan de bron weggefilterd (voor de opname op de film dus). Bij de weergave werden deze banden opnieuw gefilterd, want wat er in die geluidsbanden aanwezig was, was enkel ruis omdat die frekwenties niet opgenomen werden.

Het is niet omdat de lage frekwenties weggefilters werden, dat ze niet opgenomen konden worden. Er konden piloottonen opgenomen worden om de versterkers te sturen, dit werd bijvoorbeeld gebruikt bij Perspecta Stereo en Sensurround.

Testen met stereo-geluid

Men heeft stereo gebruikt in bioscoopzalen maar het effekt was enkel goed voor de mensen die in het midden van de zaal zaten. Om stereo op de filmband op te nemen, gebruikte men de twee sporen onafhankelijk van elkaar (variabele spoorbreedte). Daardoor was ook de totale compatibiliteit met de mono afspeelapparaten verzekerd.

Stereo is pas echt in gebruik genomen met de CinemaScope in 1953 (super breed beeld om de concurrentie te kunnen aangaan met de televisie). Bij breedbeeld hoort eigenlijk ook stereo geluid. Het geluid wordt op 4 magnetische sporen opgenomen (de reden van het centerkanaal wordt verder uitgelegd).

De 4 magnetische sporen zijn aan beide kant van de perforaties voorzien (de perforaties moesten daarom smaller gemaakt worden). Het effektenkanaal is het smalst en wordt enkel gebruikt voor effekten, waarbij een perfekte definitie van het geluid niet nodig is. Het centerkanaal is het breedst en wordt gebruikt voor spraak en een deel van de geluidseffekten.

Het magnetisch geluid is duurder, maar de volledige Cinemascope keten is duurder, waardoor de extra kostprijs aanvaardbaar is. Bij Cinemascope heeft men in ieder geval een aangepaste projector nodig: de perforaties zijn vierkantig (een gewone projector zou de perforaties beschadigen) en er is een magnetische aftaster nodig. De Cinemascope projector is in weze "multinorm" en kan ook normale films afspelen (niet-breedbeeld en optisch geluid).

Maar het Cinemascope is een duur en complex systeem waarbij speciale lenzen nodig zijn. Deze lenzen maken het moeilijk om bepaalde scènes te filmen. De bonzen van de studios merken dat het publiek meer geïnteresseerd is in een goed verhaal met goede akteurs en mooie beelden, dan in de breedbeeldtechniek.

Sensurround

Sensurround is een gedeponeerd merk van een systeem om extra lage tonen te produceren. Dit systeem werd in de jaren 1970 gebruikt. Het effekt wordt door een electronische schakeling in de cinemazaal zelf gegenereerd, want de films hadden onvoldoende bandbreedte om de lage tonen op te nemen. De film kon ook de sterke amplitude van de signalen niet opnemen.


Schakeling om de laagfrekwente signalen te genereren

Twee hulpfrekwenties van 25 en 35Hz worden gebruikt om de generator aan te sturen (men gebruikt hier opnieuw het systeem van de piloottonen die al gebruikt werd bij Perspecta stereo). Bij magnetisch geluid gebruikt men twee piloottonen van 100Hz om de generator te sturen, de magnetische band is niet in staat de laagfrekwente piloottonen weer te geven. De opgewekte laagfrekwente signalen worden naar zware versterkers gestuurd (1.6kW per luidspreker).

Het systeem werd voor het eerst gebruikt bij de film Eartquake en de electronische generator werd zodanig ontworpen dat het signaal overeenkwam met de trillingen van een echte aardbeving. Het effekt kan ook voor andere films gebruikt worden, de piloottonen maken het mogelijk het effekt te wijzigen.

Met nieuwere filmemulsies was het wel mogelijk het subsonisch geluid op te nemen. Het optisch geluid had een bandbreedte van 16 tot 16kHz waardoor er geen generator meer nodig was.

Het effekt wordt via de lucht uitgestuurd, maar ook het gebouw kan beginnen te daveren. De trillingen kunnen gemeten worden tot buiten de cinemazaal. Het bleek nodig het effekt te verzwakken in bioscoopcomplexen, waardoor het systeem minder aantrekkelijk werd.

Het was vooral een boost voor het merk Cerwin Vega (makers van de subwoofers), maar het Sensurround systeem zelf verdween in minder dan 10 jaar

Meerkanaalssystemen

Ondertussen zijn de filmemulsies zodanig verbeterd dat men twee optische sporen kan plaatsen in de ruimte die vroeger gebruikt werd door één enkele spoor. De optische aftastelementen worden ook beter. Maar zuiver stereo is niet geschikt in de bioscoop.

Om een aanvaardbaar stereo beeld te hebben in de volledige zaal is een derde kanaal nodig. Dit kanaal wordt hoofdzakelijk voor de spraak gebruikt. Zelfs als de personage links in beeld staat, komt het geluid vooral uit de center speaker (en een beetje uit de linkse luidspreker). Dit zorgt ervoor dat het geluid niet van links naar rechts springt als de mensen in beeld bewegen.

Enkel de muziek en de geluidseffekten zijn stereo. Men heeft ook een vierde kannal bijgevoegd, de "ambiance". Het signaal wordt naar luidsprekers achteraan de zaal gestuurd, meestal met een kleine vertraging.

Dolby surround

Dolby komt op de proppen met een ruisonderdrukkingssysteem én een systeem om 4 kanalen op te nemen op twee sporen. Het systeem is daarbij volkomen compatibel met de mono-installaties en de weinige stereo installaties, wat een snelle aanvaarding van het systeem heeft veroorzaakt: alle films werden in Dolby surround opgenomen, en de bioscoopzalen konden zich aanpassen of niet.

Het systeem heette oorspronkelijk Dolby SVA (Stereo variable Area), dus stereo opname met variabele spoorbreedte en is gebaseerd op het feit dat de bezoekers vooral aandacht schenken aan het beeld.

Het systeem gebruikt een matrix om de 4 kanalen op te nemen op 2 sporen:

Bij het dematriceren is het linker kanaal mooi gescheiden van het rechter kanaal, en ook het effektenkanaal is goed gescheiden van het centerkanaal. Maar er is onvermijdelijke overspraak met het centerkanaal: het sigaal van links is ook te horen in het centerkanaal en het signaal van het centerkanaal is zowel te horen links als rechts. De kanaalscheiding wordt minder.

Om dit fenomeen tegen te gaan zal men de versterkers die het sterkste signaal krijgen ook meer uitsturen: links of rechts, of center en effekten. De stereoscheiding wordt daardoor niet beter, maar gecombineerd met het beeld geeft dit wel een aanvaardbaar effekt. Geluidsbronnen kunnen links of rechts geplaatst worden door de amplitudeverschillen.

Om een correcte weergave te garanderen gebeurt het mengen in een auditorium waar het geluid door een Dolby multiplexer en demultiplexer gestuurd wordt. Zo kunnen de geluidstechnici het geluid horen zoals die effektief weergegeven zal worden in de bioscoopzaal en mogelijke problemen opsporen (geluid dat van links naar rechts zwabbert als beide kanalen nagenoeg even sterk opgenomen worden).

Naast de 4 kanalen die de Dolby decoder levert kan men een 5e kanaal bijvoegen bij de weergave. Dit kanaal bevat enkel de lage tonen en kan weergegeven worden door een woofer waarvan de plaatsing in de zaal niet al te kritisch is.

Dit systeem was uiterst succesvol omdat het volkomen compatibel was met alle weergave-apparaten: de producent hoefde slechts de film in Dolby Surround uit te geven.

Gebruik van Dolby Surround in home cinemas

Omdat het systeem van nature uit compatibel is met alle weergave-apparaten kan men het stereo surround signaal ook op videoband opnemen (hifi stereo videorecorders). Als het geluid naar een gewone versterker gestuurd wordt, dan horen de mensen het gewone stereo signaal. Wordt het geluid naar een dolby surround versterker gestuurd, dan wordt het geluid gescheiden in de 4 (meestal 5) kanalen.

Versterkers voor huiselijk gebruikt krijgen de indicatie "Dolby Surround". Het is ondertussen mogelijk de complete decodering (zoals die in cinemazalen gebruikt wordt) ook te voorzien in consumer versterkers, die krijgen dan de benaming "Dolby Pro Logic".

Bij Dolby Surround decoders is er enkel de matrix en de ruisonderdrukking aanwezig. Bij Dolby Pro Logic komt er ook de schakelelectronica bij om bepaalde kanalen meer te versterken. Er is een hele schakeling nodig om ervoor te zorgen dat het effekt zo natuurlijk mogelijk klinkt.

Het blijft echter nog altijd een analoog systeem gebaseerd op twee tracks en men kan horen dat er iets niet klopt als men goed luistert. Dit merkt men snel als men het geluid vergelijkt met Dolby Digital, die een digitale kodering gebruikt, maar ook met volledig onafhankelijke kanalen werkt.

Naast het feit dat de kanalen onafhankelijk zijn, zijn de kanalen ook volkomen gelijk: dit merkt men aan de luidsprekers die volledig identiek moeten zijn voor alle kanalen, terwijl dit niet het geval moest zijn bij Dolby Surround.

Geluid bij film


Optisch geluid
met variabele densiteit met variabele spoorbreedte

Magnetisch geluid bij Cinemascope

Hoe realiseert men stereo-geluid?

Het is mogelijk een stereo-geluid te realiseren op twee manieren:

Door de sterkte van de linker en rechter kanaal aan te passen, maar men vertrekt van een mono spoor (zelfde signaal links en rechts, maar amplitude verschillend). Perspecta Stereo is op dit systeem gebaseerd.

Door de fase tussen links en recht te benutten. Men gebruikt een kunstmatige kop die twee microfoons bevat. De volledige signaalverwerking is tweekanaals. De amplitudeverschillen zijn eerder beperkt: een muziekinstrument die rechts staat zal bijna even sterk links als rechts gehoord worden. De plaatsing van de bron gebeurt door de faseverschillen en het klein verschil tussen de aankomsttijd van de geluidsgolf. Niet alle mensen zijn in staat dit soort stereo te detecteren. Kleine looptijdverschillen tussen links en rechts kunnen het effekt volledig vernietigen. Het stereobeeld komt pas goed tot zijn recht als men een stereo koptelefoon gebruikt.

Tegenwoordig gebruikt men een compromissysteem waarbij de plaatsing van de geluidbronnen afhangt van de relatieve sterkte (links/rechts). Ieder muziekinstrument heeft zijn eigen microfoon en de plaatsing in het panorama wordt bepaald bij het mengen: op het mengpaneel is er een PAN-knop om het instrument meer naar links of meer naar rechts neer te zetten. Bij dit systeem gebruikt men niet het faseeffekt, maar het systeem is meer robust en is minder gevoelig voor storingen. De onafhankelijke microfoons die dicht bij de muzikanten geplaatst worden pikken ook minder geluid op van de toeschouwers.

Hoe realiseert men stereo-beelden?

Hier ook kan men verschillende systemen gebruiken die ervoor zorgen dat onze ogen een verschillend beeld krijgen:

Het oudste systeem werkt met twee verschillende kleuren en een brilletje met gekleurde glazen (anaglyfen). De twee kleuren bereiken de ogen door de filters.

Het systeem werd gebruikt bij postkaarten, en zelfs in de bioscoop. De projector moet niet gewijzigd worden (er werden zelfs stereoscopische televisieuitzendingen gedaan). Het effekt berust op de aanwezigheid van de twee kleuren en het stereoscopisch beeld kan plots verdwijnen als de kleuren onvoldoende aanwezig zijn. De onnatuurlijke kleuren en beelden kunnen hoofdpijn veroorzaken.

Een beter systeem gebruikt de verschillende polarisatie van de twee beelden, hier ook is een brilletje nodig, maar nu met gepolariseerd glas. Men gebruikt ofwel twee projectoren (die perfekt uitgelijnd moeten zijn) ofwel een speciale projector met twee lenzenstelsels die een aangepaste film afspelen. Het scherm moet metallisch zijn om de polarisatie niet ongedaan te maken. Het systeem werkt beter, maar er is nog steeds een afwijking tussen het beeld (dat stereoscopisch is) en het scherm (dat altijd op een vaste afstand blijft). Dit kan een effekt veroorzaken die vergelijkbaar is met zeeziekte bij bepaalde mensen.

En dan hebben we natuurlijk nog de toestellen die twee volledig individuele beelden weergeven. Het meest bekende toestel is de View Master.

De geluidssporen van een moderne bioscoopfilm:

Paginas die volgens Google je zouden kunnen interesseren