Ove (2001.) godine bilježimo 120 obljetnicu od prve stereo reprodukcije zvuka. Stereo reprodukcija zvuka povezana je i s filmom pa ćemo se prisjetiti i nekih filmskih formata koji su prethodili najnovijim digitalnim formatima.

Binauralno lokalizaranje temelji se na više čimbenika od kojih su najvažniji:

1. Razlika glasnoće, jer zvuk prevaljuje različit put od izvora do oba uha

2. Razlika u vremenu i fazi dolaska, jer zbog udaljenosti uha do uha od 20 cm akustički signali dolaze u različitom vremenu i s različitom fazom. Kašnjenje signala efikasnije je na niskim frekvencijama, a faza na visokim frekvencijama.

3. Razlika u spektru, jer glava slušatelja zasjenjuje drugo uho pa drugo uho prima različiti frekventni spektar od prvog.

5. Zbog nesvjesnih pokreta glave prilikom slušanja signala koji pružaju dodatne dinamičke promjene spektra koje olakšavaju lokalizaciju.

Evo kako je sve počelo.

1878. znanstvenik Thompson usvojio je izraz za slušanje s dva uha. Taj izraz je naveo u članku u kojem se izraz binauralno po prvi put spominje. To je bio članak "O binauralnom slušanju".

Iste godine Francuz Ader počinje postavljati u Parizu telefonsku instalaciju. 1881. Ader javnosti prikazuje Teaterphone. Telefonske mikrofone vlastite izrade postavio je na lijevoj i desnoj strani Pariške Opere te je telefonskim linijama signale prenio do 3 km udaljene Palače industrije u kojoj je bila postavljena Međunarodna izložba elektriciteta. Mikrofon na lijevoj strani pozornice opere bio je priključen na lijevu slušalicu, a mikrofon na desnoj strani pozornice na desnu slušalicu.

Demonstracija stereo prijenosa postala je preko noći senzacija Pariza. Redovi posjetilaca izložbe bili su sve duži zbog "nevjerojatno zadivljujućeg prezensa i živosti". Ubrzo je bio ozvučen i Theater Francaise. Uspjeh je postao nevjerojatan te se stereo prijenos Teaterphonom prenosi s 10 telefonskih stereo linija. Predsjednik francuske republike direktno se spojio na sale u Parizu. Nakon toga "telefonski stereo" postaje zabava krunjenih glava. Kralj i kraljica Portugala spojili su se na Operu u Lisabonu. Britanska kraljica Viktorija Teatarfonom slušala je iz Buckingemske palače izvedbe Royal Opera Housea u Convent Gardenu. Telefonski stereo ubrzo pada u zaborav koji traje 45 godina.

1920. Bell laboratoriji pokušavaju poboljšati kvalitetu Edisonovog phonografa. Razvoj elektroničkog snimanja je veliki uspjeh tvrtke. 1926. Maxfield i Harrison objavljuju članak o novoj tehnologiji. U članku eksplicitno govore o “nedostatku monofonskog sustava koji ne odjeljuje signale koje čovjek prima lijevim i desnim uhom...”, jer, “…dvokanalno slušanje daje slušatelju osjet smjera”. Međutim, ne spominju ni riječi više o dvokanalnom slušanju. Sigurno im nije bio poznat Aderov Teatarphone.

Dvokanalni sustav iz 1920 godine s cijevnim trostupanjskim pojačalima

Iste godine umire Ader, začetnik razvoja telefonske. Nekrolog, objavljen u Parizu, točno opisuje Theatarphon. Nekrolog se objavljuje i u Americi te dospijeva pred inženjere Bellovih laboratorija.

Točno 52 godine nakon Adera stereo reprodukcija se ponovo rađa. Fletcher razvija sustav za auditornu perspektivu. U poznatom eksperimentu koncert Philadelphijskog orkestra prati se s tri mikrofona i prenosi u Constitution Hall u Washingtonu gdje se reproducira preko 3 zvučnika. Reprodukcija je zadivljujuća i novi sustav pokušava se odmah komercijalizirati. Međutim, upravo je u toku 1933 godina i ekonomska kriza. Nitko nije prihvatio novi sustav osim Hollywooda.

Century Fox odmah započinje snimati stereo filmove. RCA snima čuvenu Disneyevu "Fantaziju" u višekanalnoj tehnici. Nakon početnog oduševljenja na premjeri 1940. u Hollywoodu stručnjaci i novinari su jednoglasni u ocijeni: "stereo nema budućnosti". Ako je 1933. bila loša zbog krize 1940. bila još je gora zbog rata.

Trebao je završiti rat i doći 1952. Westrex razvija filmsku tehniku "Cinerama" sa 6 nezavisnih zvučnih kanala. 1953. Century Fox prikazuje "CinemaScope" sa zvukom u trokanalnoj tehnici po uzoru na Fletcherovu auditornu perspektivu, ali ubrzo mu dodaju još jedan pa postaje četverokanalni sustav. Ovi filmski sustavi postaju temelj razvoja suvremene stereo reprodukcije zvuka, kvadrofonije i Dolby Sterea.

Kad smo kod filma, mogli bi se osvrnuti na definicije raznih oznaka filmskih formata i video slike. Često čujemo format 4:3, 16:9, Letterbox itd. Što formate definira?

Test slika formata 4:3 u okviru 16:9

Vratit ćemo se ponovno u Aderovo vrijeme. 1888. godine Georg Eastman je snabdijevao Kodak filmovima Edisonov laboratorij. Edison je već 1877. napravio phonograph, a trenutno je razvijao novi tip kino kamere. Za tu namjenu Edison je odlučio napraviti perforacije sa strane filma kako bi olakšao kretanje filma i indeksiranje. Film je u to vrijeme bio jako skup i proizvodio se u rolnama od 15 m, širine 70 mm i nije imao perforaciju. Štedljivi Edison ga je razrezao točno po dužini i tako dobio dvije rolne duge 15m, a široke 35mm. Sa svake strane napravio je perforacije tako da su sličice na filmu imale dimenzije 25 x 25 mm. Ukupno je imao 2x600 negativa. Činilo mu se malo… Smanjivanjem visine negativa za 30% dobio je 30% negativa više. Međutim, dobio je i negativ omjera 1,33:1 tj. 4:3. Taj omjer je ostao do danas u filmskoj industriji, tako da je negativ za 30% širi od svoje visine. Video tehnologija naziva isti omjer 4:3.

Naknadno se tumačilo kako je omjer 1,33:1 sličan Euklidovom zlatnom rezu 1,618:1 koji se koristio u grčkom slikarstvu i arhitekturi. Npr. omjer Partenona je 1,6:1. U 19. stoljeću akademski slikari su preporučili omjer 1,48:1 za portrete, te 1,55:1 za pejzaže. Međutim, najvjerojatnije je prvo objašnjenje temeljeno na štednji.

Edison je patentirao svoj perforirani film s negativom 25x19 mm. U to vrijeme širila su se kina i normirana je širina 35mm, a već 1917. normiran je i Edisonov omjer 1,33:1. 1927. "Western Electric" proizvodi prvi tonski film, tako da od postojeće sličice koriste 3mm za tonski zapis. To je promijenilo omjer na 1,17:1. Kako je za istu širinu projekcije slika bila viša od platna, kino prikazivači zatamnjuju dio negativa po visini i ponovo se vraćaju na format 1,33:1.

Kako smo već naveli, 1953. godine "20th Century Fox" uvodi na tržište "CinemaScope". Sustav je temeljen na optičkoj tehnologiji korištenoj u Drugom svjetskom ratu na borbenim vozilima. Otvori na prednjoj strani tenka trebali su biti što manji, a vozač je trebao vidjeti što više. Problem je riješen specijalnim cilindričnim lećama koje su sliku sužavali po vertikali. Tada su slične leće primijenili na film. "CinemaScope" je koristio cijelu širinu filma uključujući i prostor namijenjen tonu, a ton se onda snimao na posebnu sinkroniziranu traku. Specijalna leća za snimanje nazvana "Anamorphot" izobličavala je sliku na 35 mm filmu, tako da su na njemu likovi izgledali visoki i mršavi. Druga "Anamorphot" leća koristila se pri projekciji i "rastezala" je sliku po širini. Uz istu visinu dobijao se omjer 2,66:1. Greške optike i optički ton "CinemaScope" dodatno sužuju na korisni omjer 2,35:1.

1955. godine u igru se ponovo vraća Eastmanov film iz 1988 širine 70 mm, ali ovog puta s perforacijom. Omjer je 2,2:1. U nekoliko idućih godina javljaju se sustavi "SuperScope", "VistaVision" i "UltraPanavision" s omjerima do 2,75:1. Kritika je primijetila kako su na trostruko širem platnu, loši filmovi bili trostruko lošiji.

Danas se u Europi na 35mm neanamorfotnim filmovima koristi omjer 1,66:1, a u Americi se koristi omjer 1,85:1. Problemi nastaju pri prikazivanju filmova na televiziji. Televizija po uzoru na Edisonov film ima omjer stranica 4:3 tj. 1,33:1 i sasvim je jasno da sličicu s omjerom 1,85 ili 1,66 treba drastično srezati. Kada režiser snimi razgovor dvije osobe koje se gledaju u krupnom planu u formatu SuperScope na televiziji se može prikazati samo jedna osoba. Prije su se filmovi prikazivali na televiziji primjenom "telekino" uređaja i operateri bi manualno prilikom razgovora na filmu micali TV objektiv s jedne na drugu stranu ekrana. To je gledateljima stvaralo dezorijentaciju, neugodu, a nastajale su i komične situacije koje je iskoristio Benny Hill u nekim svojim skečevima. Danas to rade računarski upravljani uređaji, koji oponašaju pokrete kamere, ali ni to nije pravo rješenje.

U kinima su za istu visinu ekana, projekciona platna postajala sve šira i šira, kod televizije je upravo obrnuto. Da bi u cijelosti prikazali film za široko platno, na televiziji slika mora postati niža. Tada se na ekranu pojavljuju crne trake iznad i ispod slike. Javlja se osjećaj da film gledamo iz poštanskog sandučića, kroz otvor za pisma - pa se takva reprodukcija naziva "poštanski sandučić" - tj. "Letterbox".

Televizija visoke definicije HDTV ima omjer 1,78:1 tj. 16:9 te postoji opcija da se 4:3 programi prikazuju s crnim trakama s lijeve i desne strane slike ili ih procesor HDTV rasteže po širini, adaptivno odrezujući visinu slike. Široki formati slike prikazuju se bez problema, a većina svjetskih TV proizvođača snima filmove i TV serije u 16:9 formatu. Nova tehnologija Digitalnog procesora svjetla - DLP omogućava HDTV normu slike.

Vratimo se ponovno zvuku. 17.12.1957. dolazi do normiranja stereofonske LP ploče koju je razvila DECCA RECORDS u Velikoj Britaniji 1956. Međutim, u Americi WESTREX nije voljan platiti licencu te razvija vlastiti sustav. Stereo LP ploča uvodi se na tržište 1958. i počinje era prave hi-fi reprodukcije zvuka. možda bi bilo zanimljivo napomenuti kako je pojam HI FI po prvi put zabilježen je 1934. godine kada je firma Philco svoj radioprijemnik model 200X nazvala high-fidelity radio, a mnogi audio proizvodi dobili su dodatak hi-fi nakon izuma LP ploče 1949.

Westrexov Stereo rezač LP ploča

Od 1970. godine pa nadalje, uvode se u komercijalnu primjenu Sheiberov Dynaquad sustav, zatim QS, pa Stereo-Quadrophonic i konačno CD-4 sustav za prostornu reprodukciju zvuka. Početkom 1980. godine - novi šok. Neslavno propadaju svi tzv. kvadrofonski formati jer ih tržište potpuno ignorira. Zbog velike konkurencije pada cijena stereofonskim LP pločama, a Dolby Labs razvija novi kino audio sustav nazvan Dolby Stereo koji je temelj danas raširenom Dolby Surroundu.

U godinama koje su uslijedile najveći broj filmova u povijesti kinematografije snimljen je u Dolby Stereo tehnici (do danas više od 6000) ali kao nositelj zvuka stereo LP ploča i kompakt disk formata CD ostali su isključivo dvokanalni.

Nove digitalne tehnologije Digitalna Satelitska televizija, Digitalni Video Disk i Digitalni Radio imaju mogućnost novog DDS (digitalnog Dolby surround) sustava s 5 diskretnih kanala. Kako će se stvari razvijati, pokazat će budućnost, međutim, slobodno možemo utvrditi da kod ljubitelja reprodukcije zvuka postoje dvije tendencije. Jedna mala skupina audiofila temelji dobar zvuk na premisi kako je gramofonska ploča i cijevna tehnologija vrhunski hifi, a druga mnogo veća skupina uživanje u zvuku i slici temelji na pristupu bilo kojoj skladbi ili video zapisu, u bilo koje vrijeme na bilo kojem mjestu, ali na račun kakvoće reprodukcije zvuka. Vrijeme će pokazati kako će se stvari dalje razvijati.

Edisonov phonograph iz 1877 godine