Videoproduktionsteknik TNM075, Linköpings Tekniska Högskola Norrköping den 16 mars 2004 Kan man kolla bio på tv:n? En studie i dagens och morgondagens hemmabiostystem David Kästel Fredrik Lingsten Fredrik Ström 1
Sammanfattning Hemmabio bygger på att återskapa bild- och ljudupplevelsen som återfinns på bio. De viktigaste komponenterna är de bild- och ljudtekniska delarna. Dessa komponenter bryts ner i mindre beståndsdelar, vilka är: skärmyta, skärmtyp, videovisningsenhet, lagringsenheter, videospelare, ljudenhet, högtalare Listan kan göras lång. Den tekniska utvecklingstrenden går mot allt mer avancerad och sofistikerad utrustning. Många grundtekniker baseras på många år av forskning medan andra är väldigt nya tillvägagångssätt, inom främst displayteknik. Man strävar efter att massproducera, förfina, komprimera storleksmässigt och även få ner priserna. På så vis har gemene man råd med avancerad hemmabioutrustning. 2
Innehållsförteckning Inledning... 4 Historik... 5 Placering... 6 Video... 7 Vertikal upplösning... 7 Horisontell upplösning... 7 Standard och bredbild format... 8 Anamorfisk... 9 Analog och Digital TV... 10 Displaytekniker... 11 Inledning... 11 Projektorer... 11 Transmitterande projektorer... 14 Direkta displaymetoder... 18 Diskussion... 19 Ljud... 20 Surroundsystemets högtalare... 21 Framtidsutblick : Audio Spotlight... 22 Formatguide... 23 Framtidsutblick : Blålaser-DVD... 25 Diskussion... 26 Referenser... 27 3
Inledning Hemmabio eller hembio har mer och mer blivit ett vedertaget uttryck. Vi blir ständigt bombarderade med reklam från elektronikkedjor som säljer hemmabiosystem med 5.1 ljud, surround sound, wide screen TV, THX och DVD. Hemmabio är egentligen ett heltäckande namn på flera vitt skilda komponenter. Hemmabio handlar ju inte bara om ljud utan även om bild. Hemmabiokonceptet omfattar således återgivning av ljud, återgivning av bild, samt olika media för att lagra och spela upp film. Men hur definierar man egentligen hemmabio och vad är det vi försöker uppnå med det? Att gå på bio har vi kunnat göra en längre tid och denna tradition har växt fram och har blivit en klassisk avkoppling från vardagen som de flesta människor uppskattar. En biosalong erbjuder en stor salong, sköna säten, gigantisk bild, mäktigt ljud, förväntansfulla människor och lukten av popcorn. Detta är en upplevelse som varje biobesökare förmodligen känner igen och med hemmabio vill försöka återskapa i sitt eget hem. Man kan även säga att hemmabio är att spela upp ljud och bild på det sätt som filmskaparen och ljudteknikerna tänkte att deras verk skulle presenteras på. Det finns inget som är äkta hemmabio utan definitionen på hemmabio beror på personers åsikter och uppfattningar, det finns inga egentliga regler. Syftet är att på bästa sätt återskapa den bild och ljud-upplevelse en biograf erbjuder. Vad är det då som skiljer en biograf med en vanlig TV i en hemmiljö? För det första är biografen utrustad med en mycket större skärm eller projektionsyta (eftersom bilden projiceras). Högtalarna är flera och är placerade runt omkring dig. Åskådarna sitter rakt framför skärmen. Inget ströljus kommer in och därför är det helt mörkt. Bilden som visas är skarp och ljus. I ett typiskt hem är TV:n oftast placerad vid sidan av åskådarna, ljudet kommer från små högtalare och ljus kommer från en mängd olika ljuskällor. Men kan man då bara flytta TV:n, släcka ljuset, dra ner gardinerna och spela upp ljudet i stereoanläggningen? Naturligtvis har man förbättrat en hel del parametrar men för att göra någon väsentlig skillnad på bild och ljud kvalitén krävs mer. Man måste använda sig av en större TV eller projektor som kan ge en större bildyta. Det krävs även ett högtalarsystem med minst 5 högtalare. För att kunna leverera ljudet till dessa högtalare krävs även en förstärkare som kan leverera ljud till 5 diskreta kanaler. Sedan måste man kunna integrera dessa komponenter. I dag användes liknande hemmabiosystem främst för att titta på filmer och TV. Men hur kommer vi i framtiden att utveckla hemmabio systemen och vilka tekniker kommer att användas? Vi kommer att titta närmare på de tekniska lösningar och vilka utvecklings möjligheter ett hemmabiosystem har i framtiden. 4
Historik 28 december år 1895, visades projicerad film för första gången för betalande publik. Detta skedde med hjälp av bröderna Auguste och Louis Lumières kombinerade filmkamera och projektor le Cinématographe. Visningslokalen var en orientaliskt inredd biljardsalong som kallades Salon Indien och rymde 120 personer i källaren på Grand Café på Boulevard des Capucines nummer 14, i Paris. Biografen presenterades som Cinématographe Lumière på affischer och var världens första bio. Priset premiärkvällen var 1 franc. Den första filmvisningen i Sverige ägde rum den 28 juni 1896 i Pilstorp, Malmö under en stor utställning. Filmvisningarna pågår under 3 månader, och Sydsvenska Dagbladet skriver den 29 juni: Kinematographen består uti en serie av ögonblicks fotografier, som förstorade återgifvas på en hvit yta under elektrisk belysning. Fotografen har tagit sina vyer mestadels från gatulifvet i Paris, som förträffligt återgifvas. Mest anslog en scen från Boulognerskogen med sina cyklande damer och herrar, som åkte fram mot åskådaren med den största naturtrohet. Det fattas endast att fonografen återgifvit sorlet av menniskorna för att göra taflan illusorisk. Omkrig 35 000 besökare beskådar filmvisningen. Den första ljudfilmen kommer 1926 och det är filmen Don Juan som innehåller synkrona effekter och sång på vissa partier. Samtidigt använder sig Warner Brothers av Vitaphonesystemet med ljud från en synkron LP-skiva. Tekniken och filmbolagen hade tidigare hindrat människor att se film i hemmet. Men under senare delen av 80-talet utvecklades tekniken; begreppet hemmabio fick en mer reell innebörd. Det var nu film- och elektronikindustrin anade en marknad. Hemmabion föddes egentligen först i och med att videobandspelaren blev vanlig i hemmen. Den blev en så pass stark produkt att den hotade biograferna, som dittills varit det enda sättet att avnjuta film. Folk hyrde hellre en film på video, och fördelarna är desamma än idag; Du kan hyra vilken film du vill, när du vill. Du kan pausa när du vill, och du slipper störande människor omkring dig. Denna utveckling minskade antalet biobesök. Detta bidrog till utvecklingen av förbättrade bild- och ljudkvalitet hos filmbolagen och biograferna. Nya avancerade ljudsystem utvecklades liksom större filmformat, allt för att garantera att biografen erbjöd något som videobandspelaren inte kunde. 5
Placering För att kunna återskapa bild- och ljud upplevelsen i ett hemmabiosystem måste placera ut den tekniska utrustningen och kontrollera omgivningen samt kalibrera systemet. Det fysiska rummet spelar en stor roll för hur vi kommer att uppfatta ljudet och bilden. Bilden på en TV-skärm eller annan projicerad bild yta är väldigt känslig för infallande ljus. Det är inte bara intensiteten av ljuset utan också färgen av ljuset som har inverkan på bilden. Detta måste man kunna kontrollera i det fysiska rummet. Olika bildsystem är olika känsliga t.ex. för en frontprojicerad TV skall det helst vara helt mörkt medan med andra TV-apparater kan man ha något upplättande ljus så inte ögonen blir överansträngda. Väggen bakom bildytan skall helst vara grå. Idealt är en s.k. 18 % Grå som används av fotografer för att kalibrera exponeringen. Ljuset i rummet bör inte vara ljusare än 10 % av ljuset som kommer från TV-skärmen. Ljustemperaturen skall helst vara dagsljus(blåaktigt vitt), dvs. 6500K. För detta finns glödlampor som just avger ett ljus med denna färgtemperatur. Betraktaren skall positioneras rakt framför bilden och inte för långt bort. Avståndet från betraktarens ögon och bilden skall maximalt vara 3 gånger det diagonala avståndet för en analog TV-bild. För en HD(förberedd)-TV gäller 2 ggr dess diagonala TV-bild. T.ex. en 65 HD-TV kommer avståndet till betraktaren att vara ca 3 meter. Det är viktigt att betraktaren placeras så centralt som möjligt så inte bilden ses från sidan och att inte ljudet kommer ur balans. Centerhögtalaren skall vara placerad så centralt som möjligt antingen under TV:n eller bakom en projicerad yta. Höger och vänster fronthögtalare skall placeras vid sidorna av centerhögtalarna aningens vridna riktade in mot mitten. Höga frekvenser är mer riktningskänsliga så placera ej högtalarna lågt eller bakom något som skymmer fri sikt. Höjden skall helst vara i linje med centerhögtalaren. Höger och vänster surround skall placeras i huvudhöjd och riktas mot öronen och mitten av rummet. En subwoofer är inte riktningskänslig eftersom den återger låga frekvenser, den kan placeras godtyckligt i närheten av betraktaren. Figur 1. Ett exempel på högtalarnas placering i ett kompetent ljudsystem beskrivet i kapitlet Ljud 6
Video Naturligtvis är TV:n den centrala delen i alla hemmabiosystem. Detta kapitel beskriver några viktiga koncept och teknologier bakom det som visas på TV-rutan. Om du granskar en TV skärm från väldigt kort avstånd, ser du att bilden inte är jämn och uniform utan snarare uppbyggd av ett stort antal bildpunkter. Med ett stort antal bildpunkter menas ca. 500 000 stycken. Om du istället rör dig bakåt från TV rutan kan ditt öga inte se de små prickarna och bilden ses som jämn och kontinuerlig. Detta avstånd när du ser bilden som en kontinuerlig enhet kallas för minimala tittaravståndet. Problemet med detta är att bilden kan tyckas ganska liten för de flesta TV-apparater. Bilden är mycket mindre än en bild på en bioduk, även om du skulle sitta på de bakersta raderna i salongen. Just detta som beskrivs är ett av de stora hindren för att få vad man vill få ut av hemmabiosystemen, storleken på bilden ger inte känslan av att vara på bio. Det kan tyckas enkelt att lösa detta problem bara genom att öka tumstorleken på TV-apparaterna. Det fungerar dock inte i de flesta fall, bildpunkterna blir bara större och bilden skulle fortfarande se dålig ut, eller ännu värre att du inte har plats i ditt hem för att sitta på rekommenderat avstånd från TV:n För att lära sig svårigheterna bakom detta problem och hur man ska lösa det måste begreppet resolution eller upplösning beskrivas. Upplösningen är antalet bildpunkter i ett givet område. Ju högre upplösning, desto jämnare bild fås. På TV-apparater mäts upplösning genom att tänka sig den största cirkel som kan rymmas på TV-bilden. Sedan räknas antalet prickar på den vertikala respektive horisontella axeln. Vissa TV-handlare räknar den horisontella upplösningen som alla prickar i horisontellt led vilket är fel. Detta gör dom antagligen för att det ger ett högre värde. (En dators upplösning mäts på hela dess horisontella längd, vilket kanske gör det hela lite förvirrande). Upplösningen för TV brukar dock anges i linjer istället för bildpunkter, eftersom en rad av bildpunkter formger en linje. Den vertikala upplösningen är antalet horisontella linjer och den horisontella upplösningen är då antalet vertikala linjer. Vertikal upplösning Idag finns det tre huvudstandarder i världen för TV: NTSC (National Television System Committee). Nord- och sydamerika, Japan, Sydkorea. PAL (Phase Alternating Line). Europa (utom Frankrike). Afrika, Asien och Australien. SECAM (Sequential Couleur Avec Memoire). Frankrike En standard kan inte spelas i en annan typ standard. Det är därför som souveniraffärer ibland säljer videoband i olika format (framförallt i USA). Den vertikala upplösningen på en PAL TV och SECAM är fixerad till 576 horisontella linjer, medan NTSC har 480 linjer. Det är därför ingen idé att jämföra den vertikala upplösningen på olika TV-modeller för en given standard, eftersom antalet linjer redan är förbestämda. Horisontell upplösning Den horisontella upplösningen är till skillnad mot den vertikala upplösningen inte fixerad av broadcast standarden (NTSC, PAL, SECAM). Här kan man därför göra relevanta jämförelser mellan upplösningen på olika TV och olika programkällor. Fortfarande gäller, ju högre nummer desto bättre. Vissa TV-apparater har högre horisontell upplösning än andra (800 linjer är mycket bra). Det är dock svårt som konsument att jämföra den horisontella upplösningen i handeln då den oftast inte är angiven eller är mätt på ett felaktigt sätt. Det kan dock vara idé att jämföra upplösningen inom en och samma 7
fabrikants produkter under förutsättning att oavsett om det är felmätt eller ej så är det i alla fall konstant. Lyckligtvis kommer ditt val av TV-apparat bestämmas av andra faktorer och problemet med att känna till den horisontella upplösningen för olika TV blir mindre allvarligt än det verkar. Medan det kan vara svårt att ta reda på den horisontella upplösningen för en viss TV är den horisontella upplösningen för en viss programkälla ofta fixerad. Den skiljer sig ofta från en TVs upplösning, men TV:n kan göra dessa omvandlingar automatiskt. Den programkälla som har högst horisontell upplösning är HDTV med 1080 vertikala linjer. VHS har 240 vertikala linjer medan DVD har 500 vertikala linjer, vilket förklarar att en DVD ser bättre ut än en VHS även på en vanlig TV. Den vertikala upplösningen skiljer sig dock inte alls programkällorna emellan. Progressive scanning är vanlig för datormonitorer som vi vet. Anledningen till att det inte används för TV-apparater förrän fram till nyligen är framförallt för att NTSC, PAL och SECAM alla är interlaced signaler. Det är också mycket dyrare att bygga en progressivskannad TV. Den första generationens DVD spelare genererade bara interlaced video och HDTV var inte uppfunnet. Idag är verkligheten en annan. Det finns progressivskannade programkällor att tillgå. Fortfarande är dock de progressivskannade TV-apparaterna dyrare än de konventionella. För att indikera om en programkälla är interlaced eller progressiv märks helt enkelt den vertikala upplösningen med en efterföljande bokstav; i eller p, t.ex. 576i. Standard och bredbild format De flesta TV skärmarna idag är fyrkantiga, men filmer är ofta i bredbild. Med fyrkantiga menas att oavsett en TVs storlek är alltid kvoten mellan bredd och höjd 4:3, eller 1.33:1. Bredbildsfilmer för biosammanhang kan vara i många olika former men de vanligaste utseenden är 1.66:1, 1.85:1 och 2.35:1. HDTV är ofta i samma kvot som bredbild, dvs. i 16:9 eller 1.78:1. Det finns dock undantag med ett fåtal 4:3 HDTV. Bredbild på 4:3 TV: Eftersom ett bredbild format inte passar så bra på en 4:3 TV, måste någonting göras för att tvinga bilden till TV-apparatens format. Omvändningen sker av DVD spelaren eller av TV:n själv. Oavsett vart det görs så finns det tre metoder för omvändningen. Pan and scan (P&S): Beskär bilden till 4:3 genom att kasta bort delar av bilden. Detta måste dock ske med största försiktighet så att olika bilddelar tas bort för olika klipp i en film. Letterbox: Behåller hela bredbildens bild men förminskar den lägger sorgkanter i form av svarta rektanglar på toppen och botten av TV bilden. Anamorfiskt: Pressar bilden horisontellt och håller höjden konstant. Denna metod används på de flesta bredbilds DVD. (Använder inte anamorfiskt, används letterbox på DVD). Anamorfiskt kommer beskrivas mer i detalj senare. Alla metoder har sina fördelar och nackdelar. För alla tre metoder är konsekvenserna värre för 2.35:1 bredbild än för 1.85:1. När t.ex. en 1.85:1 bild tillämpar letterboxing representeras bilden av ca 25% svarta rektanglar medan siffran är 40% för 2.35:1 bild. Metod Verkan Konsekvens P&S Fyller rutan Förlorar delar av bilden Letterbox Behåller hela bilden Liten bild Anamorphic Fyller rutan, behåller hela bilen Förvränger bilden 8
Olyckligtvis är ingen av dessa metoder optimal. De flesta som tittar på P&S filmer på deras 4:3 TV kanske inte tänker så mycket på vad de missar eftersom de inte vet vad de missar, men om de läser om vad P&S innebär blir de missnöjda med all säkerhet. Anamorfisk Få begrepp har skapat sån oreda inom hembio kretsar som anamorphic. Det finns en enda anledning till att bilder lagras anamorfiskt på DVD och det är för att uppnå bästa möjliga upplösning vid visning av filmen på en 16:9 skärm. På bio är filmen ofta bredare än vad vi är vana vid från TV. Om man vill behålla hela bilden från biofilmen på DVD så ställer det till med problem. Bilden får helt enkelt inte plats på ett DVD "negativ". För att lösa det problemet använder sig DVD av samma teknik som biograferna: anamorfiskt lagrade bilder. De vanligaste formaten på bio är ju 1.85:1 och 2.35:1. Båda formaten har en sak gemensamt, nämligen storleken på negativet. För att slippa använda olika negativ i filmkameran, beroende på vad regissören vill ha, används olika typer av anamorfiska linser. Linsen på filmkameran trycker ihop bilden i sidled, från vänster och höger, så att den passar på det mindre negativet. Om man tittar på ett anamorfiskt film negativ så kommer t.ex. en människa att se smal och lång ut eftersom kroppen "tryckts ihop". Vid uppspelning av filmen på bio används en lins på projektorn som gör precis tvärtemot linsen på filmkameran. Den drar ut bilden i sidled, till vänster och höger, så att kroppen ser normal ut. För att uppnå högsta möjliga upplösning på en bredbild-tv (16:9) och få med hela bilden lagras bilden anamorfiskt på DVD. Principen är densamma som för filmerna på bio men det hela sköts digitalt. Anamorfisk lagringen på DVD går, förenklat, till så här: Originalet är för stort för att få plats på "DVD-negativet" Bilden "letterboxas" för att passa en 16:9 skärm Bilden trycks ihop i sidled för att få plats på "DVD-negativet" För att förklara hur mycket upplösningen ökar på en anamorfisk-dvd kan vi ta ett räkneexempel:(från NTSC standard) Vid lagring av en icke anamorfisk-dvd med ett original format på 1.85:1 kommer bara 345 horisontella linjer att användas för bilden. De resterande 135 linjerna används till de svarta remsorna. Om man istället lagrar bilden anamorfiskt på DVD kommer 462 linjer att användas. Bara 18 st används till de svarta remsorna. Det är en ökning av upplösningen med ca 30%. Bredbild på 16:9 TV Den bästa lösningen för att bli nöjd med ditt hemmabiosystem när det gäller bredbildsproblem är att införskaffa en bredbild-tv. Bredbild-TV är designade för HDTV, dvs. 16:9 format. 16:9 är anpassad för 1.78:1 men är nästan perfekt för 1.85:1 filmer. 16:9 är inte perfekt för 2.35:1 filmer men ändå rejält bättre än 4:3 TV. Det finns fyra olika format som bredbild-tv behöver kunna hantera, därför finns det fyra olika displaymodes som styrs med fjärrkontrollen eller kan skötas automatiskt. Vissa TV-apparater är ganska smarta och kan känna av formatet från källan och på så vis byta till ett lämpligt displaymode. Vertikal kompression på 4:3 TV Tidigare beskrevs att anamorfiskt innebar att pressa bilden horisontellt. För att sedan visa den normalt så ska en 16:9 TV sedan sträcka tillbaka den till dess ursprungliga form. Det finns ett annat sätt att tänka här. Man kan istället pressa den horisontellt utsträckta bilden vertikalt för att få en passande form. Vissa 4:3 TV kan göra detta och blir då en form av bredbild-tv. Denna egenskapen kallas vertikal kompression. Fabrikanter kallar detta v-kompression, widescreenmode eller 16:9 mode. Vertikal kompression pressar bilden på ett ganska smart sätt: genom att flytta alla skanninglinjer till mitten av bilden. Det är fortfarande 576 linjer horisontellt, men 9
de är närmare varandra så upplösningen förgås inte. Vertikal kompression verkar endast på anamorfiskt baserade bilder som bara finns på DVD. Analog och Digital TV Orden analog och digital i bemärkelsen TV betyder inte så mycket i sig själva. (Det är inte som fallet med t.ex. analog- och digital klocka där man ser väsentliga skillnader direkt). Begreppen är mer en beskrivande term för hur TVn skiljer sig inuti och vilka upplösningar som stöds. Sorgset nog så använder en så kallad digital TV ändå analog-in som video input så alla digitala källorna (DVD, satellit, kabel) måste konverteras till analog innan de går in i TVn, även i de digitala TVapparaterna. Detta gäller även för dagens HDTV. I praktiska termer betyder analog, TV-apparater som hanterar 576i medan digital TV hanterar åtminstone 576i. Om din digitala TV dessutom har märkningen HDready betyder det att den också hanterar de två andra HDTV upplösningarna, 720p och 1080i. Oavsett om du har en analog eller digital TV är insignalen av största sannolikhet analog som beskrivs ovan. Det finns dock en ny input, en så kallad DVI (Digital Video Interface) som vissa TV-apparater stöder men ingen av de vanligaste videokällorna (DVD, satellit, kabel) använder den än. 10
Displaytekniker Inledning Det finns två typer av video-utdataenheter: Direkt: betyder att man tittar direkt på den bild som tekniskt ritas upp, antingen i form av traditionell CRT (TV:n), TFT, (tunna LCD-skärmar), eller senaste skriket plasmaskärmar. Projicerad: betyder att man tittar på någon form av duk eller skärm på vilken bilden är projicerad, utifrån något reflekterande ljussystem. Vanliga tekniker är LCD, DLP och CRT. För varje kategori finns flera olika tekniker att välja bland, där alla har sina för och nackdelar. För just hemmabiosystem har storleken för bildytan fått väldigt stor betydelse, tanken är ju trots allt att återskapa en biosalong. Vad man lätt glömmer då är att man ofta sitter på ett behörigt avstånd från duken. Hursomhelst, allenarådande teknik för film i stort format är den projicerande, av naturliga skäl. Vi väljer alltså att fördjupa oss inom detta område. Anmärkning: För alla områden i denna rapport, inte minst för displaytekniker, gäller att utvecklingen rasar i ett hiskeligt tempo. Något som gör det näst intill omöjligt att täcka alla möjliga tekniska lösningar och tekniken kan helt förändras inom loppet av bara ett halvår år. Projektorer Vi kommer i följande avsnitt i huvudsak behandla de bakomliggande teknikerna för att utifrån någon form av bildsignal generera en stråle ljus som sedan avbildas antingen reflekterande på en duk eller delvis reflekterande på semitransparent skärm. Projicering framifrån eller bakifrån Först några ord om dessa två tillvägagångssätt. Den sistnämnda har kommit och gått sedan början av nittiotalet. Man kan kalla det för bakprojicerande skärmar. Tekniken har aldrig riktigt slagit igenom i hemmabiosammanhang för gemene man, men förekommer fortfarande ofta i främst VR-sammanhang. Det går ut på att man med godtycklig teknik genererar ett strålknippe. Denna vill man förstora upp för att visas på skärm varför linser införs. Men det räcker inte utan strålgången är tvungen att vikas in genom användning av en eller flera speglar. Detta för att spara plats bakom skärmen. Se figurer 2,3. Det är viktigt att typen av spegel inte är av vanlig badrumskaraktär, vilka tenderar att dels bryta signalen i det ovanliggande glasskiktet dels stjäla viss ljusenergi. Nästa steg är att rita upp strålen på skärmen. Det finns två typer (se figurer): Diffusionsskärm: Består av en glasskiva med, förr, sandblästrad yta på ena sidan som mer eller mindre stokastiskt, bryter ljuset i betrakningsrummet. Numera är beläggning ditsprejad i kontrollerad form, vilket medför viss påverkansmöjlighet för styrning av ljusstyrkan. Se figur 4 Figurer 2,3. 11
Linsuppbyggd/fresnel (kanske kantig, eng.) skärm: Här är strålgången mer kontrollerad (Se figur 4), men med sämre spridningsvinkel som följd. Baseras på dubbelkonvexa och kantiga linser. Karakteristiskt för bakprojicerande system att de inte berörs av yttre ljus och kan således användas i dagsljus, men ofta med ganska snäv betrakningsvinkel. I de fall man vill ha större bildytor en dryga 40 tum krävs specialanpassade lösningar som ofta tenderar att bli dyra och platskrävande. Dessutom har man vid installation satt en storlek på bildytan som i de flesta system kommer vara konstant. Dessa faktorer, sammanvägda, utgör anledningen till att denna typ av projiceringsteknik för en undanskymd tillvaro, bl.a. i VR-teknikens s.k. CAVES (passande metafor). I dessa sammanhang vill man undvika att kroppen skapar skuggor, vilket ju blir fallet när strålgången är helt sluten. Helt klart populärast just nu är det motsatta. En klassisk biolösning är att någonstans bakifrån salongen skicka ljusstrålen för att reflekteras på en duk. Strålkällan är framför duken, varav namnet. Det finns idag en uppsjö av dessa typer av projektorer. Alltifrån små bärbara, stora som en vanlig inbunden bok, till 700-kilos klumpar. Det viktigaste är att man anpassar valet beroende på dessa fyra faktorer: måste matcha signalkällans typ (dvd-spelare, dator, vhs osv.) vilken duk man kommer använda (reflektionsgraden) användningsområde (hemmabio, bildspel, tv-spel, integrering med annan utrustning) fysiska begränsningar (avstånd till duk, storlek på duk, mörkläggning osv.) Innan vi går in på dagens projiceringstekniker staplar vi upp de värdemätare som krävs för att avgöra vilken teknik som ska användas. Figurer 4 Upplösning Hur mycket upplösning behöver man? Det enklaste svaret är, så mycket man har råd med. Trenden går hela tiden mot högre och högre upplösning i alltfler tillämpningar. Jämför med digitalkameraindustrin. För att utveckla det hela kan man till och börja säga att man måste beakta vilken insignal man har och vilken bildkvalité man vill ha. De flesta projektorer i dag ligger på 800x600 (SVGA). Dessa duger utmärkt för de andra relativt lågupplösta videosignaler vi får in i hemmet. Analogt: VHS 240x480 Broadcast-PAL 400x576 Broadcast-NTSC 330*480 Super-VHS och Hi8 400*480 Men i takt med att marknätet digitaliseras, att användandet av DVD ökar och att kompressionsförfarandet för video och ljud blir kraftfullare så vill vi öka upplösningen. HDTV och datorsignal kan ju sättas godtyckligt över gamla analoga normer och då kommer det kanske att krävas mer av projektorn, 1024x768 (XGA) eller till och med 1280x1024 (SXGA). Eller WXGA (1280x720) för 16:9- formatstillämpningar. Man pratar om ett begrepp vid hantering av upplösning i projektorsammanhang: fixupplösning (eller fixerad pixel). Denna teknik konverterar hela insignalen till en fast upplösning. Skulle insignalen till exempel vara högre än displaytekniken tillåter kommer alltså nedkonvertering ske (för CRT, scaler). Sättet varierar från att bara utelämna vissa linjer till att använda intelligent interpoleringsteknik. Oavsett, så förlorar man upplösning. 12
Värt att notera i detta sammanhang är att i jakten efter högre upplösning bör man se över hela signalkedjan. Så länge inte resten av videosystemet, framför allt kablage, inte håller måttet kommer inte inköp av projektor med högre upplösning ge stor prestandaökning. Ljusstyrka och duk Det är viktigt att bilden är tillräckligt ljus för ändamålet. Här spelar många faktorer roll. Dels projektorn men även dukens förmåga att reflektera och så klart lokalens grundljus. Det finns standardiserade mått (ANSI/SMPTE) som definierar optimala luminansnivåer. Detaljerade beräkningar görs för att beräkna vilken ljusstyrka som krävs av projektorn. Dessa baseras på dukreflektivitet, storlek på duk, grundljus. Det viktade värdet som anges i ANSI lumens ger oss sedan referensvärde för val av projektor. Om en eller fler delvärden inte kan mätas eller åstadkommas, kommer inget referensvärde att kunna användas. Urvalsprocessen för projektortyp kommer således bli en subjektiv bedömning baserat på trial and error. Några saker att beakta vid testning och framtagning av ett ljusbalanserat system är: Även om tillverkare hävdar en hög ljusstyrkenivå behöver det inte betyda korrekt återgiven bild. Ibland kan luminansstyrkan göra avkall på vitheten, vilket resulterar i visserligen mer lumen men grått i stället för vitt Är ljusstyrkan homogen och uniform över hela ytan. (framför allt förr kunde mitten återges starkare än ytterkanterna) LCD-projektorer tappar ljusstyrka vid ökning av upplösning. Det omvända för DLP (mer ingående nedan) Ljusstyrkan minskar i och med lampans åldrande. LCD eller DLP teknik baserat på skilda chip för varje enskild delfärg medför högre ljusåtergivningsförmåga. Som nämnts ovan är valet av duk av avgörande för ljusstyrkan. Det har visat sig vid efterforskning i ämnet att utbudet är stort. Det finns alltifrån gamla hederliga diadukar med fötter till avancerade motoriserade, kompakta, fjärrutlösande system. Projektionsytan är av olika typer och har dels mått på reflektivitet och betraktningsvinkel. Ljusstyrkan är kopplaed till reflektivitetsvärdet (gain) som anger förstärkning eller försvagning av ljuset, där 1, är oförändrad. Ytmaterialet varierar från en tillverkare till en annan. Företag som DRAPER Screen Surfaces, VUTEC Screen Surfaces, DA-LITE Screen Surfaces och Stewart Screen Surfaces är stora på marknaden med ett halvt dussin duktyper var. Gemensamt för de flesta är att ju mer de förstärker ljus (vissa upp emot 3 ggr.) desto mindre blir betraktningsytan. Kontrast Lika viktigt som ljusstyrka är kontraståtergivningen, vilket ofta glöms bort eller missuppfattas. Man använder sig av en kontrastkvot. I en ideal projektionssituation vill man kunna återskapa kontrastkvoter (differenser) på mellan 400:1 till 600:1 (Enhet ANSI skärm-kontrastkvot, vars användning ute på nätet vi inte riktigt blivit kloka på. Tillverkare och framför allt återförsäljare, tenderar att hitta på egna mått.). Vi antar att utgångsmaterialet har en tillräckligt hög kontraståtergivning i sin signal. Ungefär samma faktorer som för ljusstyrkan spelar in även för kontrasten. Med film, kärt gammalt analogt medium, kan höga kontrastkvoter åstadkommas. Digitala videoprojektorer har svårt att matcha dessa. Typiska kontrastkvoter ligger runt 200-300:1. 13
Projektionstekniker Så till slut till essensen i detta kapitel. Den bakomliggande tekniken för att skapa ljusknippet som sedan kan återges på ovan beskrivna sätt. Återigen ska vi bryta ner ämnet i mindre beståndsdelar. Projektorer kan vara av typerna: Transmitterande: ljus skiner igenom det bildskapande elementet (CRT, LCD panel) Reflekterande: ljus studsar från det bildskapande elementet (DLP, m.m.) I båda fallen, samlar en lins upp bilden från det bildskapande elementet, förstorar bilden och fokuserar det på en skärmen eller duken. Det är viktigt att inte blanda ihop reflekterande projektorer och bakprojicerande system. Nu syftar det till hur det internt i projektorn skapas en bild, inte hur ljuset vandrar vidare för projektion. Några av dagens mest sofistikerade teknologier nyttjar det reflektiva tillvägagångssättet. Men det transmitterande systemet har funnits längre och är betydligt mer spritt. Vi ska titta närmare på båda systemen. Transmitterande projektorer Använder sig av följande två bildskapande element: CRT, LCD CRT (Cathode Ray Tube) Är den äldsta tekniken (redan på 50-talet) som är på väg bort. Likt konventionella TV-apparater har vissa projektorer små CRTs inbyggda. Dessa rör är små, dyra och återskapar ljus mycket bra. Här ligger en lins ovanpå fosforlagret för att förstora bilden. Man kan ha antingen ett eller flera rör beroende på typen: En färg-crt med Röda, Blåa och Gröna fosforceller (som en vanlig TV). En svartvit CRT med ett snabbt roterande s.k. färgfilterhjul (liknande för DLP, nedan). P.g.a. extremt snabba bildsvep med massa delbilder kommer endast en trefärgsbild uppfatta. Även om färgdelbilderna är separerade i tiden. Vi kan inte urskilja bildbyten med hög frekvens. Tre stycken CRTs, en per färg. Där linserna måste justeras för att delfärgerna ska smälta samman. CRT-projektorer brukar vara stora och klumpiga. Det är analog teknik med begränsad upplösning i vertikalled, men hög i horisontalled (kontinuerlig signal för varje linje). LCD Liquid Crystal Display-tekniken kom att öka upplösningen och få ner vikten avsevärt. Är idag den mest utbredda projektionstekniken inte minst p.g.a. 14
grundteknikens oerhörda spridning sedan uppkomsten av de enklaste skärmarna på 1970-talet. Det är inte stor skillnad på hur vanliga TFT-skärmar (som blir allt vanliga för persondatorer) eller mobilens LCD fungerar i förhållande till transmitterande LCD-projektion. Flytande kristall bryter, beroende på laddning, ljuset till olika intensitetsnivåer. Varpå ett skikt filtrerar (maskar, mörkar) genom att polarisera ljuset gentemot det redan polariserade ljuset från den genomlysta kristallen. För mer igående förklaring se figurtexter. 1) 2) 1) Genom att låta kristallpartiklar justera sig i linjeurgröpta genomskinliga plattor, förskjutna 90º relativt varandra, kommer partiklarna där emellan vridas enligt bilden. Detta medför att ljuset vrider sig 90º. Detta är det naturliga beteendet för partiklarna när de förts in i ett system med två sådana plattor. Bilden visar inkommande ljus som är polariserat, se del 2. 2) Vi tillför därmed två polariseringsfilter. Bara ljusstrålar parallella med polariseringsfiltret linjer släpps igenom. Skulle man däremot lägga på en spänning mellan de urgröpta plattorna kommer partiklarna inte bry sig om att linjera sig utan fördelas jämnt. Därmed kommer heller inte ljuses vridas varpå det fastnar i polariseringfilter nummer två. Inget ljus transmitteras. Projektorer av den här typen kan i dag göras väldigt små. Även om man betraktar denna teknik som väldigt ljusstark så förtar polariseringsfiltrena till viss del ljusenergi, vilket är en nackdel. Antingen delas varje pixel upp i tre subelement, en för varje delfärg (RGB). Eller så har man ett chip för varje delfärg som sedan sätts samman i ett prisma innan det projiceras. Se figur 5 Anledningen till att det är möjligt att tända och släcka enskilda pixlar ligger i den flytande kristallens natur. Reflekterande projektorer Kanske mest intressant den senaste tiden har varit projektorer baserade på ett annat tillvägagångssätt. Enkelt kan det beskrivas så här. Bilden är här skapad på ett litet chip. När ljus träffar chippet reflekteras det genom en lins och projiceras. Här skiljer sig återigen sätten att skapa bilden. S.k. mikroelektromekaniska system för detta ändamål är: DLP (på tapeten nu) och GLV samt även en teknik baserad på flytande kristall på kiselbädd använder reflekterande projicering. Figur 5. Tre LCD-chip transmitter ljusintensiteter som filtreras till de tre grundfärgerna DLP Bakom DLP (Digital Light Processing) står Texas Instruments som på slutet av 1980-, början av 1990-talet utvecklade en teknik bestående av små, små speglar. Tekniken är ganska självklar när man ser på intilliggande figurer. Men det ter sig inte alla gånger helt uppenbart hur man löst vissa aspekter med tanke på den ringa storleken. Se figur 6 Figur 6. De små delelementen, småspeglar, i förhållande till ett myrben 15
Digital Micromirror Devices (DMD) Hjärtat i DLP-projektorn är DMD-chipet. Enheten har alltifrån 800 till mer än en miljon små speglar i en upplösningsberoende matris (Se figur 7). Varje element (pixel) utgörs av den 16-µm 2 stora spegeln (µ (mikro) = miljontedels) samt ytterligare två fysiska lager och två luftlager (Se figur 8). Dessa luftlager tillåter spegeln att lutas +/- 10º. Spegeln vilar på de andra två fysiska lagrena, en slags brygga och elektroder. Beroende på om laddning tillförs elektroderna kommer den lutas och de två lägena +10º och -10º (Se figur 9) kommer då representera: ljus av eller på. Varför? Jo, projektorn har en lampa vars strålar i avläge skickas till en ljusabsorberare, medan de i påläge reflekterar ljuset genom linsen mot duken. Alla speglar är individuellt adresserade och är således oberoende av de andra. (Se figur 10) Färgbilder hanteras på ett litet speciellt sätt. Man filtrerar det inkommande ljuset i ett färgfilterhjul. Dess position beror på vilken färg (R,G,B) man vill återskapa. Och projektionstiden för given färg beror på färgens intensitet. Fig. 9 Fig. 7 Med av- och påmekanismen reglerar man var delfärgerna ska projiceras. Detta görs många hundra, upp till tusen gång per sekund och sammansättningen av dessa blir en fullskalig enhetlig färgbild (Se figur 11). På grund av att avståndet mellan speglarana bara är 1 µm så används upp till 89% för aktiv projicering till skillnad mot LCD (12-50 %). DLP-tekniken är som sagt i ropet för att det börjar komma ut på marknaden till priser där vanliga LCD-projektorer låg för några år sedan. Tekniken har förfinats med bland annat bättre synkronisering mellan färghjul och spegelelementen. Dock ligger forskningen som bekant före konsumentled. Se nedan. Fig. 8 Fig. 10 Figur 11. Till vänster ses färgskapandet för DLP med ett chip med det karakteristiska färgfilterhjulet. Nedan till höger ses en förstoring av färghjulet. Ovan till höger ses en annan typ av färgåtergivning baserat på tre DMD-chip och filterering. 16
Grating Light Valves (GLV) Ett annat mikroelektromekaniskt system är GLV. Det är en teknik som ursprungligen kommer från Stanford-universitetet i USA. Tekniken bygger på att styra ljus med hjälp av diffraktion. Detta görs med ett diffraktionsgitter i miniatyr, där diffraktionen kan styras med en elektrisk spänning. Mer ingående förklaring följer. Företaget Silicon Light utvecklade denna och licensierade ut den på Sony år 2000. Den har visat sig tillförlitlig och enkel att producera. Den har goda optiska egenskaper och är snabb. GLV-tekniken använder sig av diffraktion för att styra ljuset. Genom att skapa en struktur av parallella band som kan justeras i höjdled, får man ett styrbart diffraktionsgitter. Principen illustreras i figuren nedan, där vartannat band sänkts för att det infallande ljuset ska styras ut i en diffraktionsvinkel. Maximal diffraktion fås om vartannat band sänks en fjärdedels våglängd, λ/4. Genom att styra sänkningen mellan 0 (ingen diffraktion) och λ/4 (maximaldiffraktion) kan intensiteten på det utgående ljuset styras. Den vinkel som ljuset styrs ut i, framförallt första ordningens diffraktionsvinkel, bestäms av ljusets våglängd, bandens bredd och av avståndet dem emellan. Som en grov jämförelse mellan en MDM:s och GLV, kan man säga att spegeln styr riktningen medan intensiteten är konstant och GLV styr intensiteten medan riktningen är konstant. När ingen elektrisk spänning läggs på banden kommer de att bilda en plan yta och reflektera ljus som en spegel. Om en elektrisk spänning läggs på ett band, kommer den elektrostatiska kraften mellan jordplan och band att böja bandet nedåt. När bandet dras nedåt, ökar den återfjädrande kraften som vill lyfta bandet tillbaka till ursprungsläget och när denna återfjädrande kraft är lika stor som den elektrostatiska kraften hamnar bandet i ett stabilt jämviktsläge. Genom att variera spänningen, och därmed också den elektrostatiska kraften, kan man styra hur djupt ett band böjs. Om sedan spänningen försvinner fjädrar bandet tillbaka upp till ursprungsläget. Nog om gittret, det måste belysas för att vara en projektor. En laser skannas over banden, en röd, en grön och en blå. På så vis kan man dra nytta av att laserns strålgång i princip kan göras godtyckligt liten och skapa hög upplösning. Dessutom i och med att banden är linjerade vertikalt, kommer inga horisontella mellanrum uppstå. På så vis har man utnyttjat stor del av chipet. En annan fördel med denna teknik är att efter som ljusintensiteten styrs med en analog spänning kan nivåerna bli väldigt exakta och många. Flytande Kristall på Kisel, Liquid Crystal on Silicon (LCOS) I en ny LCD-teknik, med bl.a. Intel som utvecklare, har man flytande kristaller i ett lager ovanpå ett kiselchip. Den elektroniska kretsen är som i alla integrerade kretsar (jämför processorer) etsad på chipet, som är bestruket med ett högreflekterande aluminiumlager. Beroende på etsningstekniken bildar alumiumlagret ett rutnät som utgör pixlarna. På båda sidor om flytande kristall-lagret befinner sig två polariseringsfilter, vilket betyder att dessa kommer att passeras vid instrålning och reflekterad strålning. Överst 17
finns en skyddande glas skiva som är bestruken med ett antireflektivt lager för att så mycket ljus som möjligt ska passera. (för lager se fig. till höger) Bildframställnings för den flytande kristallen är den samma som för LCD-projekorer, se ovan. Vanligast för färgframställning är tre stycken chip där varje LCOS-element har ett lager som agerar som färgfilter. Men även DLP-färghjulet och subindelning av pixlar förekommer. Fördelarna med denna teknik är många. Till exempel kommer svarta partier i bilden inte reflekteras alls och pixlarna kan sitta tätare då de ledare som ska styra varje enskild pixel kan läggas på baksidan. Resultatet blir en bild med bättre svärta och mindre pixelmönster än från en traditionell LCD-projektor. Chipen kan dessutom göras väldigt små med bibehållen upplösning. Användningsområdena sprider sig då även till näraögon - mikro-skärmar eller s.k. headup displays. Direkta displaymetoder PDP (Plasma) PDP står för Plasma Display Panel och i vissa kretsar spås detta vara framtidens TV. Olika tillverkare har naturligtvis vissa små tekniska skillnader sinsemellan, men på det stora hela så fungerar den grundläggande plasmatekniken på det sätt beskriva nedan. Fujitsu var den första tillverkaren som lyckades få fram en riktig plasmaskärm i 42 tums storlek till försäljning. Året var 1996 och produkten ett resultat av oerhört extensiv forskning ända sedan 60-talet. Redan 1989 fanns faktiskt en enkel prototyp i 21 tum från Fujitsu och sedan 96 har alltfler tillverkare gett sig in i leken i förhoppning om att hänga på den våg som på sikt spås slå ut dagens TVapparater. Plasmaskärmar genererar bilder genom att applicera ström mellan två transparenta elektroder på baksidan av frontglaset. Elektroderna ligger mellan frontglaset och ett så kallat dielektriskt lager som i sin tur vilar på ett skyddslager. Elektroderna omges av en blandning av Neon- och Xenon-gaser som alltså är själva plasman. När elektroderna tar emot tillräckligt mycket ström för att nå en viss antändningsnivå, så sker en plasmaurladdning på den dielektriska ytan som resulterar i att det avges ultraviolett ljus. Detta UV-ljus tänder sedan fosforbeläggningen i den adresserade cellen (pixeln) som i sin tur avger sitt eget ljus. Rött ljus alstras från en röd cell, grönt ljus ifrån en grön cell och blått ljus från en blå cell. Under skyddslagret finns cellbarriärer som separerar pixlarna ifrån varandra. Tre celler (pixlar), en röd, en grön och en blå, bildar tillsammans en bildpunkt. Intensiteten i varje färg kontrolleras genom att variera antalet och längden på varje strömpuls som når varje pixel. 18
Plasmateknikens stora plus är: Helt plan bildyta med perfekt geometri, total skärmtjocklek på mindre än en decimeter, opåverkade av magnetfält, bred betraktningsvinkel på 160 grader, förhållandevis låg vikt, kan hängas på väggen (eller taket?) som en tavla, kraftig ljusstyrka, mycket hög kontrast, digital internteknik, snygg design med smidigt intryck. Nackdelarna är: Dagens prisnivåer!, risk för inbränningar, svag svärta jämfört med CRT-TV, för vissa modeller: oönskat färgstick i orange, för äldre modeller: blockiga skuggningar och toningar i mörka bilder (generellt dålig hantering av lågdagrar). Nämnas skall innan man går in på någon jämförelse alla dessa system emellan är att det även finns två ytterligare direkta displaytekniker: CRT-TV, som nämnts, klassiker och nykomlingen LCD-TV. Båda dessa tekniker är billiga och kan i dag göras ganska stora. CRT:n med den begräsning att katodrörets djup växer proportionellt med skärmytan. Diskussion Förr eller senare kommer plasmaskärmar (eller liknande, ej här utredd) slå ut vanliga TV-apparater. Innan det sker måste dock priserna sjunka rejält i takt med att kvaliteten ökar. Man skall som plasmakonsument i alla fall definitivt vara medveten om att man inte köper den genomgående bästa bilden idag. En riktigt bra CRT-TV ger överlag en bättre bild för filmtittande mycket på grund av sin överlägsna svärta. Men självklart finns andra aspekter med plasma som ändå gör dem intressanta, bland annat möjligheten att hänga skärmen på väggen naturligtvis. Dessutom utvecklas plasma naturligtvis år för år och i slutändan kommer tekniken med stor sannolikhet att ge bäst bildkvalitet. Potentialen finns där, helt klart! Men än så länge har vi en liten bit kvar innan vi når dit och därför är plasmaskärmar med sina höga priser bäst lämpade som displayenheter för företag, inte som hemmabioskärmar eller TV-apparater för gemene man. Jämför man plasma med de nya LCDskärmarna finns, förutom priset, ett visst övertag för plasmaskärmar. Ljusare bild. Vidare betraktningsvinkel (se figur intill), högre kontrast kvot och bättre färgåtergivning. I förhållande till ovan redovisade projektortekniker står sig visserligen plasmaskärmen i kvalitet bra. Men med tanke på den uppsjö och det priskrig som finns idag på projektormarknaden så får man nog lov säga att projektorn är ett bättre val. Speciellt om man har stort utrymme och kan dra nytta av att skärmytan av projektorer kan bli så mycket större än plasmaskärmar. Internt bland projektorerna är så är DLP det självklara valet efter avvägning mellan pris och kvalitet. Mycket intressant är på gång men det kommer dröja innan det når konsument led. 19
Ljud I föregående kapitel beskrevs hur man ska försöka få en kvalitativ och formmässigt angenäm bild i sitt hemmabiosystem. På liknande sätt ska en hemmabio återge både kvalitet och formen av ett bioljud. Med form menas i detta fall placering av högtalare för att åstadkomma ett surroundljud. Principer för surroundljud Ett enkelt sätt att försöka få ett mustigt ljud i sitt hem är att koppla sin TV med (VCR) till sin reciever och sedan dra ner ljudet på TVn och höja det på recievern. Problemet med detta är att trots att kvaliteten på ludet kan vara bra skapas de flesta moderna filmer med surroundljud, vilket har mer än bara två stereokanaler. Normalt är det fem kanaler; en centerhögtalare för dialoger, en frontvänster och fronthöger, en vänster surround och höger surrond i bakre delen av rummet. Eftersom filmmakarna skapar ljudet i filmen för fem kanaler kommer man att höra ljudet som om man vore på bio förutsatt att man har ett system som kan spela på fem spridda kanaler. Man behöver alltså elektronik för att avkoda ljudet till de fem spridda kanalerna, fem förstärkare, en för varje kanal och slutligen fem högtalare spridda runt lyssningsarean. Det som också krävs är en sjätte förstärkare/högtalare kombination för att hantera lågfrekvent ljud, en så kallad subwoofer. De två första kraven (avkodning och förstärkning) sker av en a/v (audio/video) mottagare. Man kan använda de existerande högtalare som man har till sin vanliga stereo för två av de fem högtalare som krävs för en hemmabio, men det är att rekommendera att byta ut även dem så att man får en säker matchning mellan högtalarna. Det finns två huvudlinjer för att avkoda de multipla ljudkanalerna till surroundljud. Dolby Surround/Pro Logic: Ryggridandes på det analoga stereoljudet genom att mixa två ytterligare kanaler med stereon: en för centerhögtalaren och en för bakhögtalarna. Mixningen är Dolby Surround biten. Det motsvarande avkodningsomlopp i a/v mottagaren som hanterar de fyra kanalerna från mixen kallas Dolby Pro Logic. Dolby Digital: En digital avkodning av sex eller fler spridda kanaler. Fördelen med Dolby Surround/Pro Logic är att den kan spelas in på alla medium (t.ex. videoband) som kan hantera enkel stereo och ändå sändas i etern. Den är också kompatibel med stereosystem: Om det mottagande systemet inte kan tillgodogöra sig de fyra kanalerna omvandlas det till vanligt stereoljud. Nackdelen med Dolby Surround/Pro Logic är att sido/bak kanalen är mono och bara kapabel av en mindre frekvensskala än övriga tre kanaler, vilket medför att den inte ger ett äkta surroundljud. Fördelen med Dolby Digital är att varje enskild kanal är helt oberoende och har full frekvensskala och att det även finns en sjätte lågfrekvent extrakanal. 5.1 betyder fem stycken huvudkanaler och en LFE-kanal (Low Frequence Extension channel). Normalt går LFE-kanalen till subwoofern. Det var länge två nackdelar med Dolby Digital men de är inte lika viktiga idag. Den första var att a/v mottagare som kunde avkoda Dolby Digital var väldigt dyra, men så är inte längre fallet. Den andra nackdelen är att källan måste ha separata spår för att spela in Dolby Digital ljudet eftersom stereokanalerna redan används. Så Dolby Digital stöds endast av nyare medier såsom laserdisc, DVD, digital satellit och HDTV men aldrig av videoband och analog TV. Som tröst kan man säga att videokvaliteten på de äldre medierna inte är av bästa slag så ljudet behöver kanske inte heller vara av toppklass. Bara för att ett medium är Dolby Digital betyder det inte strikt att det är surroundljud eftersom Dolby Digital avkodning kan användas för att avkoda mono, stereo och fyra kanaligt surroundljud lika väl som 5.1-ljud. Men detta behöver inte lekmannen oroa sig för. Om ljudet inte är äkta 5.1-ljud funderar a/v mottagaren ut hur den ska hantera det. 20