Формат цифрового звука Dolby Digital 5.1

Формат Dolby Digital описывает способ формирования в общей сложности до шести раздельных каналов звука. Пять каналов считаются основными, в каждом из них предусмотрено воспроизведение полного частотного спектра (от 3 до 20 000 Гц). Один канал считается дополнительным, потому что отводимая ему полоса частот составляет всего от 3 до 120 Гц. Отсюда вытекает и обозначение числа каналов — 5.1. Пять основных каналов разделяются по функциям следующим образом: левый, правый и центральный фронтальные каналы, левый и правый тыловые каналы. Низкочастотный канал предназначен для подключения сабвуфера и призван имитировать звуковые эффекты.

Для сжатия данных, кодирования и смешивания каналов применяется технология АС-3 (Audio Coding, version 3). Благодаря этой технологии данные в формате Dolby Digital получаются упакованными в один поток (файл), который может передаваться как между отдельными устройствами обработки звукового сигнала, так и внутри звукового тракта устройств практически без потери качества. Для восстановления исходных каналов требуется наличие декодера Dolby Digital, который представляет собой всего лишь микропрограммный код, извлекаемый из ПЗУ цифровым сигнальным процессором. В результате на выходе получаются шесть раздельных каналов.

В формате Dolby Digital использована технология «разделяемых битов», а также модель маскирования звуков, не воспринимаемых человеческим слухом. Исходный сигнал перед обработкой кодеком Dolby Digital анализируется по спектральным и динамическим параметрам. В зависимости от результатов анализа он разбивается на шесть независимых каналов, а каждый из них — на узкие частотные диапазоны. Частотный диапазон оцифровывается отдельно, ему динамически выделяется доля разрядов кодовой таблицы (глубина оцифровки до 20 бит). Именно в этот момент применяется метод «психоакустического» сжатия — число выделенных разрядов динамически меняется в зависимости от характера сигнала в диапазоне. Неслышимые человеком, так называемые «маскируемые» гармоники изымаются из сигнала. Кроме того, разряды могут перераспределяться между каналами, если, например, сигнал в одном из каналов маскирует другие.

Технические параметры формата Dolby Digital таковы. Глубина оцифровки сигнала в каждом из пяти основных каналов до 20 бит в диапазоне частот от 20 Гц до 20 000 Гц ± 0,5 дБ (при уровне –3 дБ на 3 Гц и 20300 Гц). Низкочастотный канал работает в диапазоне от 20 Гц до 120 Гц ± 0,5 дБ (при уровне –3 дБ на 3 Гц и 121 Гц). Поддерживаются частоты дискретизации 32 кГц, или 44,1 кГц, или 48 кГц. Полоса выходного потока данных составляет от 32 Кбит/с для одного канала в режиме «моно» до 640 Кбит/с (полный набор каналов).