Surroundlydens historie: fra Fantasound til objektbaseret lyd

Den første dokumenterede brug af surround sound var i 1940, da Disneys tegnefilm Fantasia blev vist med lydsystemet Fantasound. Siden gik udviklingen fra matrixkodet lyd i to spor (Dolby Stereo og Dolby Surround) over digital 5.1 og tabsfri lyd på Blu-ray til objektbaseret lyd med højdekanaler (Dolby Atmos, DTS:X og Auro-3D).

Tidslinje

År	Hvad skete der
1940	Fantasia har premiere 13. november på Broadway Theatre i New York med Fantasound
1953	The Robe udkommer med fire magnetiske lydspor: venstre, højre, center og mono-surround
Begyndelsen af 1970’erne	Kvadrofoni med fire kanaler præsenteres for offentligheden
1975–1976	Dolbys stereo-optiske system bruges til Lisztomania (1975), og 4-kanals Dolby Stereo til A Star Is Born (1976)
1977	Succesen med Star Wars får ejere af mindre biografer til at installere stereoudstyr
1982	Dolby Stereo tilpasses hjemmet som Dolby Surround
1987	Dolby Pro Logic. Navnet „5.1“ gives i en SMPTE-komité
1992	Dolby Digital er første system med digital 5.1, brugt til Batman Returns
1993	DTS følger med Jurassic Park, og SDDS med Last Action Hero
1995	Første Dolby Digital-mix til hjemmebiograf på LaserDisc. DVD opfindes
1996–1997	DVD udkommer i Japan 1. november 1996. DVD-Video kommer i handlen i USA 24. marts 1997
1999	Dolby Digital EX og DTS-ES giver 6.1 i biografen
2000	Pro Logic II. DTS-ES kommer til hjemmet i juni
2005–2006	Auro-3D udvikles (2005) og præsenteres på AES-messer (2006). Blu-ray udkommer 20. juni 2006
2008	Den største støtte af HD DVD stopper formatet i februar
2010	Toy Story 3 er første film med diskret 7.1-lydspor i biografen
2012	Dolby Atmos introduceres i biografen. Første installation i juni til premieren på Brave
2014	Dolbys hardwarepartnere annoncerer Atmos til hjemmebiografer i juni
2015	DTS:X vises offentligt på CES. Specifikationen for Ultra HD Blu-ray offentliggøres 12. maj
2016	De første Ultra HD Blu-ray-diske udkommer i USA 14. februar

Fra Fantasound til kvadrofoni

Fantasound blev udviklet af ingeniører fra Disney og RCA. Ved optagelsen blev ni lydspor mixet ned til fire, hvor det fjerde styrede lydstyrken på de tre andre. Fantasia blev vist som roadshow i 13 byer i USA, og krigen begrænsede antallet af kopier med Fantasound. Filmen beskrives som den første kommercielle film udgivet i stereo og som en forløber for surround.

I 1953 udkom The Robe med fire magnetiske lydspor. Det nævnes som en tidlig forløber for 5-kanals surround, fordi sporene svarede til venstre, højre, center og en mono-surroundkanal.

Kvadrofoni kom i begyndelsen af 1970’erne. Systemet bruger fire kanaler med højttalere i rummets fire hjørner og er en tidlig form for surround. Det blev en kommerciel fiasko på grund af tekniske problemer og formater, der ikke passede sammen. Der fandtes fx diskrete formater som CD-4 og matrixformater som SQ og QS.

Dolby Stereo: fire kanaler i to spor

Dolby Stereo samler fire kanaler (venstre, center, højre og surround) i to optiske spor kaldet Lt og Rt. Det er en matrixkodning: en dekoder i biografen folder de to spor ud til fire kanaler igen. Systemet blev brugt til Lisztomania i 1975, og 4-kanalssystemet under navnet Dolby Stereo kom første gang i brug i A Star Is Born i 1976. Surroundkanalen sendes gennem en forsinkelse, der kan justeres op til 100 ms.

LFE-kanalen stammer fra Dolby Stereo 70 mm Six Track-filmkopier. Den blev senere en fast del af digital 5.1. Hvad kanalen gør i dag, står under kanalformater og i subwoofer og bas.

Hvad er Dolby Surround sound?

Dolby Surround er hjemmeudgaven af Dolby Stereo. Formatet blev tilpasset hjemmet i 1982, da hi-fi-videobåndoptagere kom til forbrugerne. Ligesom i biografen ligger lyden som matrix i to kanaler, og en dekoder henter surroundkanalen frem. I Dolby Surround var surroundkanalen begrænset til frekvenserne fra ca. 100 Hz til 7 kHz.

I 1987 blev dekodningen forbedret og fik navnet Dolby Pro Logic. Den giver fire kanaler: venstre, center, højre og bag. Surroundkanalen er mono og let forsinket. Senere versioner byggede videre på princippet:

• Pro Logic II (2000) laver fem fuldbåndskanaler ud af stereo.
• Pro Logic IIx (2003) kan opmixe til 6.1 eller 7.1.
• Pro Logic IIz (2009) tilføjer fronthøjdekanaler over front venstre og højre.

Digital 5.1: biograf og DVD

Navnet 5.1 blev givet i 1987 i en SMPTE-komité. Det første digitale 5.1-system var Dolby Digital, hvis standard kom i februar 1991 og som blev brugt til Batman Returns i 1992. DTS blev grundlagt i oktober 1990 som Digital Theater Systems. I biografen lå lyden på cd-rom og blev synkroniseret med billedet via en tidskode på filmen, og første film var Jurassic Park i 1993. SDDS var det tredje system og kom samme år.

Hjemme kom det første Dolby Digital-mix på en LaserDisc i 1995. DVD blev opfundet i 1995 og udkom første gang i Japan 1. november 1996. Mange DVD-udgivelser har Dolby Digital-spor med op til 5.1 kanaler, og DTS er et valgfrit tillæg. 5.1 er stadig den mest brugte opstilling i hjemmebiografer, og den forklares i 5.1 surround.

6.1 kom i 1999. Dolby Digital EX havde en matrixkodet ekstra bagkanal, og DTS-ES kom i biografer i marts 1999 og til hjemmet i juni 2000.

Blu-ray, 7.1 og tabsfri lyd

Blu-ray udkom 20. juni 2006. I februar 2008 stoppede den største støtte af HD DVD formatet. På Blu-ray kan lyden være tabsfri i Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio eller som ukomprimeret LPCM, med op til otte kanaler. Den tabsfri lyd er identisk med studiets master. Formaternes egenskaber og bitrater står under lydformater.

I 2010 var Toy Story 3 den første film med et diskret 7.1-lydspor i biografen, i formatet Dolby Surround 7.1. Navnet Dolby Surround bruges altså også om en senere biografudgave, der ikke er det samme som hjemmeformatet fra 1982. 7.1 flytter surroundhøjttalerne ud til siderne og lægger to nye bag lytteren. Ultra HD Blu-ray fulgte: specifikationen blev offentliggjort 12. maj 2015, og de første diske udkom i USA 14. februar 2016.

Objektbaseret lyd og højdekanaler

De nyeste formater bryder med tanken om ét spor pr. højttaler:

• Auro-3D blev udviklet i 2005 i Belgien og præsenteret på AES-messer i 2006. Det bruger tre lag (surround, højde og loft). Hjemmeformaterne er 9.1 og 10.1, og i biografen bruges bl.a. 11.1 og 13.1. I oktober 2011 blev Red Tails annonceret som den første store spillefilm i Auro 11.1.
• Dolby Atmos kom til biografen i 2012. Den første installation var i El Capitan Theatre i Los Angeles til premieren på Brave i juni 2012. I juni 2014 annoncerede Dolbys hardwarepartnere Atmos til hjemmebiografer. Notationen strækker sig fra 3.1.2 til 24.1.10. Se Dolby Atmos og højdekanaler.
• DTS:X blev første gang vist offentligt på CES i 2015. Formatet er objektbaseret og bygger på DTS-HD Master Audio.
• MPEG-H 3D Audio kan kode kanaler, objekter og Higher Order Ambisonics. Det var et af tre lydsystemer, der blev foreslået til ATSC 3.0 i 2015, og det blev valgt som eneste lydcodec i Sydkoreas UHD-tv.
• 22.2 er lyddelen af Ultra HD-tv, udviklet af NHK, med 24 højttalere i tre lag.

Parallelt udviklede hjemmeudstyret sig. Et tidligt forsøg på en soundbar fra 1980 havde to højttalere på 5 W i ét bredt kabinet, og i 2004 kom det, der muligvis var den første 5.1-soundbar. I dag bruger soundbars bl.a. opadvendte højttalere til at kaste højdeeffekter via loftet. Hvad der adskiller en soundbar fra et højttalersæt, står under soundbar eller højttalersæt, og hvad der er trådløst i et anlæg, under trådløs surround.

Dolby Surround, Dolby Digital og Atmos

De tre navne dækker forskellige teknikker, ikke varianter af den samme:

Navn	Princip	Kanaler
Dolby Surround (1982)	matrixkodning: fire kanaler lagt i to spor	med Pro Logic: venstre, center, højre og bag
Dolby Digital (1992)	digitalt kodede kanaler, tabsgivende	op til 5.1
Dolby Atmos (2012)	objektbaseret, med et kanalbaseret „bed“ og objekter	fra 3.1.2 til 24.1.10

Hvilket af dem der bruges, afhænger af materialet og udstyret. Grundbegreberne om kanaler og opstilling står på forsiden om surround sound.