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INGENIERÍA DE SONIDO

El cine digital no es un invento de ayer. Hace ya nueve años que la Digital Cinema Initia-tives (DCI) estableció los es-

tándares que, en poco tiempo, iban a permitir al público disfrutar de una ex-periencia cinematográfi ca mucho más allá, en términos de calidad de imagen e inmersión en la acción, de lo que cualquier otra tecnología de proyec-ción del pasado hubiera podido lograr.

Hasta la fecha, las tecnologías de pro-yección de la imagen han ido avan-zando en pos del pleno cumplimiento de dichos estándares: en 2D, una re-solución teórica máxima de 4096×2160 (4K) a 24 fotogramas por segundo, 12 bits por componente de color (36 bits por píxel) vía HD-SDI dual encriptado

y una tasa de bits para imagen de 250 Mb/s; en 3D, resolución de 2048×1080 (2K) a 48 fotogramas por segundo (24 fotogramas por segundo para cada ojo). Muchas salas han recogido el guante, y ya han actualizado sus ins-talaciones para proporcionar este ni-vel de calidad a sus espectadores.

Sin embargo, esta evolución no ha sido tan rápida en el apartado del audio, donde los estándares de la DCI propo-nen 20 o 24 bits por muestra, frecuen-cia de muestreo de 48 kHz o 96 kHz y hasta 16 canales de banda completa. Ningún sistema de audio procedente de la época del celuloide es capaz de reproducir con verdadera precisión los nuevos formatos, como puede ser Dolby Atmos (ver reportaje especial en

VP 156), a pesar de lo cual la mayor par-te de las salas de cine todavía no han actualizado, o lo han hecho parcial-mente, sus antiguos equipos de sonido.

Pero, ¿acaso no basta con instalar un buen conjunto de altavoces? Según Christie, no solo no es sufi ciente, sino que usar componentes de audio hereda-dos en combinación con un sistema DCI ocasiona una serie de problemas de fun-cionamiento que, de hecho, degradan la experiencia de audio en la sala. Por este motivo, la empresa ha desarrollado una solución de audio completa, compues-ta por altavoces de sonido envolven-te y de canal de pantalla, subwoofer, y amplifi cador Clase D, capaz de elevar a cualquier exhibidor a un nivel muy por encima de sus competidores.

Christie Vive Audio

CHRISTIE VIVE AUDIO

Ocho décadas han visto a Christie convertirse en uno de los principales fabricantes de equipos de proyección para cines, labrándose una reputación basada en su calidad y nivel de atención al cliente. Ahora, y con la voluntad de ofrecer una solución digital «llave en mano», Christie cierra el círculo y presenta una tecnología de audio concebida para liberar el potencial de los nuevos formatos de sonido envolvente.

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PROBLEMAS EN LA CADENA BLos sistemas de sonido de las salas de exhibición se dividen en dos par-tes: en primer lugar, la parte de los equipos que contienen e interpretan la banda sonora (denominada «cade-na A»); en segundo lugar, los equipos que trasladan el sonido contenido en las pistas de audio de la película al público presente en la sala (o «ca-dena B»). Simplificando mucho, la cadena A incluye todos los procesos de descodificación, re-ecualización (pre-énfasis y de-énfasis) y de sin-cronización del audio, mientras que en la cadena B se contemplan la se-lección de fuentes, la ecualización de sala, el sistema de amplificación y el conjunto de altavoces.

En la proyección basada en el celuloi-de, la cadena A puede llegar a ser un nutrido conjunto de transductores, preamplificadores, descodificadores y otros equipos de procesamiento de audio, mientras que en el cine digital prácticamente lo único que se necesi-ta es un reproductor descodificador llamado servidor de cine o IMB. Sin embargo, tras cambiar los equipos de proyección antiguos por un sistema digital es posible continuar utilizando los mismos equipos de la cadena B, de ahí que muchas salas hayan ins-talado nuevos sistemas de proyección digital pero no hayan tocado un solo elemento de sus equipos heredados de reproducción de audio.

El problema de usar equipos de ca-dena B pensados para los formatos de audio heredados tiene mucho que ver, para empezar, con la resolución

del sonido. El ancho de banda que proporciona el celuloide para la ban-da sonora permite una resolución máxima de 18 bits por muestra a una tasa de muestreo máxima de 48 kHz. Esto se traduce en un rango dinámico máximo de 108 dB, cuando los siste-mas digitales, que pueden trabajar a un máximo de 24 bits por muestra, ofrecen un rango dinámico de hasta 144 dB. Esto significa, para muchos sistemas heredados de la cadena B, tener que superar con creces los lími-tes de sus posibilidades técnicas. Pero la obsolescencia de estos equipos no radica únicamente en sus especifica-ciones nominales, sino en las mis-mas tecnologías y diseños antiguos en los que se basan.

DE LA TEORÍA A LA PRÁCTICAEn lugar de los tradicionales rollos de película, las salas de cine digital tra-bajan con paquetes de datos DCP (Di-gital Cinema Package), que contienen las imágenes, el audio, los subtítulos y todos los metadatos que se hayan incluído con la película en un forma-to acorde con la norma DCI. En el final de la cadena A, un bloque multimedia integrado o IMB (Integrated Media Block) descodifica este contenido.

Por lo que respecta a la señal de audio, el IMB debe poder interpretar el forma-to de intercambio de material, o MXF (Material Exchange Format), en el que va empaquetado el audio PCM, ofre-ciendo soporte para hasta 16 canales

Comparación de zona de escucha típica

Zona de cobertura del altavoz

Altavoz de motor de compresión

Altavoz de matriz lineal con motor

de cinta

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de audio con o sin pérdida, y conver-sión de digital a analógico de sonido de 24 bits. Además, debe proporcionar una alta relación señal-ruido, un alto rango dinámico y linealidad de fase.

Suponiendo que esta serie de requi-sitos se cumplan, toda la magia se pierde cuando en la cadena B se usan componentes que no son adecuados para transmitir la banda sonora digi-tal con todo su potencial de calidad. Y ahí es, precisamente, donde entra en acción la nueva solución de audio di-señada por Christie, cuyos componen-tes se pueden resumir en:

1) Altavoces de matriz lineal de canal de pantalla: Los altavoces de canal de pan-talla Christie Vive Audio están dotados de un diseño exclusivo de matriz lineal con motor de cinta, por lo que ofrecen una nitidez y cobertura reforzadas, un espectro dinámico mejorado y una dis-torsión bajísima al servicio de una re-producción exacta de la fuente original. Sus características principales incluyen una relación RMS y SPL de pico máximo considerablemente mayor que la de los sistemas de motor de compresión; una cobertura de gran uniformidad con una media de ± 2dB SPL por toda la zona de la audiencia; y aproximadamente cua-tro veces la zona de escucha óptima de los sistemas tradicionales.

2) Altavoces envolventes: Con la mis-ma tecnología de motor de cinta que los altavoces de canal de pantalla, los altavoces lineales de sonido envolvente

de Christie ofrecen una calidad reforza-da, una distorsión baja y una respuesta transitoria ultrarrápida, así como un di-seño de guía de onda único e integrado para patrones de dispersión muy am-plios y controlados. Pueden utilizarse como altavoz de canal envolvente con o sin gestión de bajos, y cuentan también con una alta relación RMS y SPL de pico máximo, y caja de contrachapado ma-rino de alto rendimiento con puntos de montaje integrados.

3) Subwoofers: Se valen de unos compo-nentes de alto rendimiento dotados de un diseño avanzado para proporcionar

una salida de bajos de gran profundidad y distorsión mínima. Con la posibilidad de ir ensamblados, estos subwoofers pueden combinarse con los altavoces de canal de pantalla para ofrecer una solu-ción completa. Entre sus características principales se cuentan: caja acústica transportable alta y cúbica, con fuerte refuerzo cruzado, ventilada y sintoniza-da; motores ubicados en un cerramien-to interno separado y ventilado, lo que asegura un funcionamiento óptimo; y zona ventilada de gran tamaño con bor-des redondeados para reducir al míni-mo el ruido de turbulencia de aire.

4) Amplificador de Clase D: Gracias a su arquitectura de Clase D de alta ve-locidad, los amplificadores Christie CDA proporcionan una gran poten-cia de salida y eficiencia, y han sido concebidos para un funcionamiento continuo y duradero. Cuentan con

protección DC activa y con señal pre-sente, así como con indicadores LED térmicos y controles escalonados de nivel de entrada.

Además, Christie proporciona como ele-mentos complementarios un IMB y un procesador de audio/vídeo, el Christie SKA-3D, que es compatible con los for-matos de audio más recientes, como Dolby TrueHD o DTS-HD Master Audio. Ambos equipos se integran a la perfec-ción con el sistema Christie Vive Audio, y permiten al fabricante ofrecer toda la solución digital al completo, del proyec-tor a los altavoces.

EL SECRETO ESTÁ EN LA CINTAUna de las claves de la calidad de soni-do de los altavoces de pantalla y envol-ventes está, como hemos comentado, en el uso de un motor transductor de cinta (en inglés, ribbon driver) en lugar del clásico transductor de compresión. Y es que, en los últimos años, los moto-res de cinta han ido ganando adeptos en el mundo del audio profesional gra-cias a su rápida respuesta transitoria y exactitud de reproducción sonora.

Este tipo de motor se basa en el uso de imanes de neodimio de alta po-tencia, que son radiadores directos y que, por tanto, no requieren de boci-na para producir sonido. Entre ellos se suspende una cinta de película metalizada, muy resistente y liviana, sobre la que se ha colocado un cir-cuito impreso. Cuando el amplifica-dor aplica a esta cinta una corriente

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alterna, esta se ve alternativamente atraída y repelida por los imanes, ge-nerando, al vibrar de esta forma, las ondas sonoras.

En consecuencia, en estos transduc-tores la masa móvil del diafragma es muy ligera, por lo que su respues-ta transitoria ofrece una muy ele-vada claridad, inteligibilidad y tiro; además, su nivel de distorsión es tan solo la décima parte de la dis-torsión armónica producida en las unidades de agudos de compresión o de cúpula. Por otro lado, un mo-tor de cinta carece de «umbral de compresión», por lo que conserva el equilibrio espectral a cualquier nivel de potencia. Finalmente, su respuesta plana ayuda a reducir los acoples (o retorno) incluso en las peores condiciones.

En cuanto a la zona de cobertura, los altavoces basados en transductores de cinta tienen un patrón de propagación cilíndrica, en lugar del patrón esférico producido por los motores de compre-sión. En este último caso, es necesario utilizar una bocina para evitar que el sonido se extienda de manera unifor-me en todas las direcciones, aseguran-do un control sobre la directividad, lo

que a su vez puede dar lugar a reflexio-nes y reverberaciones dentro de la pro-pia bocina. Hay que tener en cuenta que los niveles de presión que genera un motor de compresión en el dia-fragma del altavoz son muy elevados (pueden llegar a superar los 150 dB), por lo que la propagación del sonido den-tro del transformador acústico y en el cuello presenta una falta de linealidad muy acusada. Y la distorsión generada de esta forma no hace otra cosa que aumentar conforme el sonido se pro-paga por la sala.

Los patrones de propagación cilíndricos, por el contrario, ofrecen una dispersión horizontal amplia y una dispersión vertical controlada. Otra ventaja de las fuentes lineales es que la presión sono-ra que generan se atenúa a un ritmo inferior, justo la mitad, que en el caso de los motores de compresión (unos 3 dB contra 6 dB por unidad de distan-cia), lo que proporciona una cobertura más uniforme en toda el área de escu-cha. Además, al no requerir de bocinas, pueden ser mucho más compactos que los altavoces tradicionales. Todo ello convierte a los altavoces con motor de cinta en los componentes ideales para formar matrices lineales compactas con diseño recto o articulado.

El ligero diafragma de un

motor de cinta ofrece una

mejor respuesta transitoria

que el de un transductor

de compresión.

TODO SON VENTAJASPor el momento hemos visto como la tecnología aplicada por Christie en el sistema Vive Audio solventa tres de los principales problemas de los sistemas de audio tradicionales: el deficiente control de directividad, la distorsión asociada a los altos niveles de compre-sión y la falta de linealidad derivadas de la oscilación de las partes móviles del compresor y del diafragma. Sin embar-go, todavía existen más oportunidades de mejora de los sistemas heredados.

En primer lugar, la estrechez de las estructuras magnéticas que encie-rran las bobinas de voz en un motor de compresión hace que su tempera-tura de funcionamiento pueda alcan-zar los 200 grados centígrados; esto, a su vez, provoca un crecimiento en la impedancia, reduciéndose en conse-cuencia la potencia del motor.

En segundo lugar, la respuesta en transitorios (es decir, la capacidad de respuesta del altavoz a los cambios rá-pidos en el sonido) es limitada en mo-tores de compresión, ya que, en fre-cuencias altas, la masa de los conos y diafragmas adquiere un movimiento que cuesta más tiempo alterar.

En tercer lugar, la no linealidad de los motores restringe su rango diná-mico (es decir, la diferencia entre los niveles de presión sonora máximo y mínimo del altavoz), lo que conlleva una relación señal-ruido pequeña entre el nivel promedio de presión y el ruido. Esto, a su vez, afecta al hea-droom, o diferencia entre el límite superior del rango dinámico y el ni-vel promedio de la señal.

▶ Cuando se aplica una corriente alterna a un motor de compresión con bocina (izquierda), su bobina de voz y el diafragma al que va conectada se ven atraídos y repelidos por el imán. Esta vibración genera ondas so-noras que se comprimen al atravesar la apertura, y que luego se expanden en la bocina. En un motor de cinta (derecha) está compresión y expansión no se producen, lo que, entre otras ventajas, elimina la distorsión.

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II INGENIERÍA DE SONIDO

Vídeo Popular: ¿A qué obedece la decisión de Christie de di-versifi car su negocio entrando en el sector de los altavoces?

Richard Nye: Christie lleva más de 85 años desarrollando tecnología de cine en general, y no sólo sistemas de proyec-ción, también platós, make-up tables o sistemas de gestión de sala. Es decir, un amplio espectro de sistemas que no se limita únicamente a la proyección. Y dentro de nuestro objetivo de difundir la mejor experiencia visual y sonora, siempre quisimos cubrir ese segundo aspecto, el del sonido.

VP: ¿Por qué aconseja a los exhibidores invertir en este sistema?

RN: En los últimos tiempos son muchos los exhibidores de cine que han invertido en digitalización y que creen llega-do el momento de sustituir sistemas de sonido que ya se han vuelto obsoletos. La línea de altavoces para cine Vive Audio que presentamos a mediados de junio en CineEuro-pe —y que comprende canal de pantalla, subwoofer, so-nido envolvente, altavoces de techo y amplifi cadores de Clase D— forma parte de una completa gama de producto que, en precio y resultado, es hoy por hoy imbatible.

VP: ¿Cree que la introducción del audio inmersivo estimula-rá entre los exhibidores la modernización de sus salas?

RN: La llegada del sonido digital al cine sacudió con fuerza el sector de la exhibición, actuó de avanzadilla del estéreo digital y fue el motor de un cambio cultural cuya amplitud y profundidad desbordan lo meramente cinematográfi co. Se trata de un fenómeno cuya raíz está, en mi opinión, en la percepción, ampliamente extendida entre el público, de que el formato cinematográfi co es la cumbre de la expe-riencia audiovisual. Las soluciones de gestión de sonido de Dolby Atmos y Barco Auro, y podríamos decir que tam-bién los sistemas de altavoces Christie Vive Audio, contri-buyen a consolidar ese liderazgo del cine. Sin embargo, lo lógico es que la adopción de esas plataformas se lleve a cabo primero en grandes salas de alta calidad y gran aforo.

VP: ¿En la edición de este año de CineEu-rope, los exhibidores europeos tuvieron la oportunidad de probar Vive Audio en una instalación Dolby Atmos. ¿Qué co-mentarios les llegaron?

RN: Muy favorables. Durante la feria llevamos a cabo tres sesiones de de-mostración y estimulamos los comen-tarios y sugerencias de los clientes tanto durante las sesiones como des-pués de ellas. El interés fue tal, que tuvimos que duplicar el número de de-mos y organizar viajes a La Maquinista, en Barcelona, una sala con aforo para 4000 personas equipada con Dolby At-mos y Christie Vive Audio. Más de 350 personas asistieron a las tres primeras

sesiones y nuestros clientes mostraron una actitud muy positiva. Eso sí: hubo quien se quejó porque quería seguir escuchando el Vive Audio más allá de los 20 minutos que duraba la sesión... Algunos delegados nos dijeron que era el mejor sonido cinematográfi co que habían escuchado en Barcelona durante CineEurope; otros, que estaba al nivel de lo mejor que habían oído en cualquier sala de cine. Pero mi comentario favorito fue el de un cliente que me dijo que «era como escuchar un sistema de alta fi delidad de máxima calidad sin importar donde estuviera sentado».

VP: ¿Cuántos sistemas de Vive Audio llevan instalados?

RN: Christie Vive Audio cuenta con una instalación per-manente en La Maquinista, y estamos en proceso de instalarlo también en la prestigiosa pantalla 1 del BFI Southbank (British Film Institute) en Londres. Además de esos dos puntos, hemos instalado el Vive Audio de Christie en más de 40 cines, sobre todo de los Estados Unidos, y unos cuantos más en clientes de la región Asia-Pacífi co. Esperamos poder anunciar antes de Na-vidades una serie de instalaciones por toda Europa. Y si tenemos en cuenta que, como quien dice, acabamos de presentar el sistema en CineEurope, es todavía muy pronto, pero estamos convencidos del apoyo de quienes han escuchado el sistema.

VP: Por último, ¿continuará Christie desarrollando la gama de producto Vive Audio?

RN: Sí. Ahora mismo estamos trabajando el el diseño de altavoces de dimensiones intermedias. En estos mo-mentos contamos con tres líneas de altavoces para salas pequeñas, medianas y grandes. Los altavoces que pla-neamos lanzar cubrirán todos los espacios intermedios. También estamos desarrollando altavoces personaliza-dos de techo y esquina para aplicaciones Atmos y Auro individualizadas. Antes del fi nal del año veremos todo lo que le cuento en el mercado. ■

PREGUNTAS Y RESPUESTAS

Richard Nye, director de Ventas de Cine en Christie para EMEA

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En cuarto y último lugar, los ampli-fi cadores de potencia heredados con topología de clase AB ofrecen también una respuesta pobre en transitorios y una baja efi ciencia energética o de conversión, lo que signifi ca que gran parte de la energía de entrada (alre-dedor del 50%) se disipa en forma de calor y no contribuye a la potencia. El calor extra generado debe eliminarse usando unidades de climatización, lo que deriva, en defi nitiva, en costes de funcionamiento superiores.

En cambio, los amplifi cadores de Cla-se D ofrecen un rendimiento superior, tanto en potencia de salida como en respuesta en transitorios. Una res-puesta en transitorios superior con-tribuye a reducir la distorsión global del sistema, mientras que la optimi-zación en la potencia de salida permi-te construir unidades más compactas con efi ciencias prácticas del 90%, lo que aumenta la potencia que llega a los altavoces y disipa mucha menos energía que en el caso de los ampli-fi cadores analógicos de transistores.

PRONTO, EN SU CINE MÁS CERCANOChristie viene desplegando esta solu-ción en Europa desde enero de este mismo año, demostrando a los exhi-bidores todas estas ventajas y cómo la tecnología Vive Audio puede integrar-se fácil y efi cazmente en cualquier sala de cine, existente o de nueva construcción, para maximizar la ex-periencia en visualización y audición cinematográfi cas.

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En este sentido, Craig Sholder, Vice-presidente de la unidad de Solucio-nes de Entretenimiento de Christie, señala que «aunque desde 2005 la introducción de la tecnología digital ha producido enormes cambios en el contenido de las películas, muchas salas de cines siguen utilizando los sistemas de audio diseñados para películas de 35 mm», y que con este sistema, Christie ha «encontrado una forma de aprovechar todas las venta-jas de la confi guración de matriz li-neal y situarla en un entorno de cine, combinándola con la tecnología de motor de cinta y la amplifi cación de Clase D, todo ello en una solución de audio única y elegante, fácilmente ac-cesible a los exhibidores».

Por su parte, Jim Hall, gerente prin-cipal de productos de la división Soluciones de Entretenimiento de Christie, opina: «Hasta ahora las so-luciones de audio que son habitua-les en el mercado no habían estado a la altura de lo que los estándares DCI especifican en materia de audio. La solución integrada Christie Vive Audio, que presenta una respuesta de frecuencia ampliada, un alcance dinámico elevado y una respuesta transitoria ultrarrápida, además de unos picos de relación prome-dio inéditos y una cobertura lisa y uniforme, cumple por completo con las exigencias de rendimiento espe-cificados por DCI, y constituye un avance importante en la acústica cinematográfica».

Patrick Artiaga, director de Desarrollo de Negocios, Soluciones de Audio, de la división Soluciones de Entreteni-miento de Christie, agrega: «La com-pleta solución de audio cinematográ-fi co Christie Vive puede adaptarse a las exigencias de cualquier espacio, desde estudios de postproducción y salas de proyección, pasando por las salas tradicionales y hasta los cines más grandes. Cada componente de Christie Vive Audio ha sido específi ca-mente diseñado para complementar al otro y combinarse para ofrecer una solución completa. Al combinar las capacidades de rendimiento superior de cada pieza en una solución inte-grada, Christie Vive Audio aporta a todas las salas la próxima generación de sonido cinematográfi co».

Para fi nalizar, destacar que, al ser un sistema totalmente agnóstico con res-pecto al resto de los sistemas que con-forman la tecnología de sala, Christie Vive Audio puede integrarse con cual-quier instalación de sonido envolvente, como Dolby Atmos o Barco Auro 3D. ■

Los amplifi cadores de

Clase D ofrecen un

rendimiento superior,

tanto en potencia de salida

como en los transitorios.