Введение

Аудио с ограниченной полосой пропускания для диапазона 3–120 Гц.

Канал низкочастотных эффектов (LFE) — это аудиодорожка с ограниченной полосой пропускания, используемая для воспроизведения глубоких и мощных низкочастотных звуков в диапазоне частот 3–120 Гц. Эта дорожка обычно направляется на сабвуфер — громкоговоритель, разработанный для воспроизведения очень низких частот. Каналы LFE появились в Dolby Stereo 70 мм пленке, но в 1990-х и 2000-х годах стали широко использоваться в домашних кинотеатрах для воспроизведения звуковых дорожек фильмов, содержащихся на DVD и Blu-ray дисках.

Музыкальные искусства низкого тона

LFE включают в себя как низкие музыкальные ноты, так и низкочастотные звуковые эффекты. Музыкальное сопровождение многих фильмов содержит басовые инструменты, воспроизводящие очень низкие частоты. До 1970-х годов большинство низкочастотных инструментов были акустическими, такими как контрабас или педальная клавиатура органа. После 1980-х годов в саундтреках к фильмам все чаще стали использовать синтезированные инструменты, включая синтезаторные бас-клавиатуры, способные воспроизводить очень низкие частоты.

Звуковые эффекты

Самыми сложными для воспроизведения с точки зрения звукотехники звуками обычно являются экстремально низкочастотные звуковые эффекты в диапазоне 20 Гц, такие как используемые для имитации звука взрыва, землетрясения, запуска ракеты или глубинных бомб. Человеческое ухо не очень чувствительно к звукам на этих низких частотах, поэтому для их восприятия требуется значительное усиление. Более того, звуки на этих частотах ощущаются телом скорее, чем слышатся ухом. Также, поскольку это звуковые эффекты, они могут иметь большую продолжительность или сустейн, чем многие низкие музыкальные ноты, что усложняет их точное воспроизведение. Воспроизведение этих звуковых эффектов на высокой громкости без возникновения проблем, таких как клиппинг усилителя мощности (искажения), нежелательный дребезг или резонанс в корпусе, или чрезмерные "хрипы" из порта фазоинвертора (если он используется в корпусе), представляет собой серьезную задачу для усилителя, сабвуфера и корпуса. В журналах, посвященных звукозаписи, иногда используют громкие, раскатистые звуковые эффекты, имитирующие звук глубинных бомб из фильма о Второй мировой войне "U-571" (2000), для проверки точности сабвуферных систем.

Разработка

Канал LFE возник в звуковых дорожках Dolby Stereo 70 мм Six Track как способ обеспечения более мощных басовых и суббасовых эффектов, не ухудшая качество стандартных аудиоканалов. Канал LFE обычно воспроизводится на 10 дБ громче основных каналов, что обеспечивает значительно больший запас по уровню записи. Кроме того, отдельная запись позволила просто установить дополнительные выделенные сабвуферы и избавила от необходимости модернизации основной акустической системы. Более поздние форматы, такие как Dolby Digital, сохранили канал LFE, хотя это скорее связано с традицией и обратной совместимостью, чем с необходимостью, поскольку цифровые форматы обладают большим динамическим диапазоном, чем магнитные аналоговые записи на 70-миллиметровых пленках, а современные звуковые процессоры имеют систему управления басами для перенаправления низких частот со всех каналов на сабвуфер.

Системы домашнего кинотеатра

В 1990-х годах стали доступны системы домашнего кинотеатра с объемным звуком, чтобы улучшить впечатления от просмотра фильмов на DVD и Blu-ray дисках. До появления систем домашнего кинотеатра, когда использовались видеомагнитофоны, улучшенным звуковым вариантом был стереофонический звук высокого качества или Dolby Pro Logic для кассет с кодировкой Dolby Surround. В системах домашнего кинотеатра использовалась многоканальная аудиосистема для передачи различных звуков на шесть или более отдельных динамиков. Широко используемая 5.1-канальная аудиосистема состоит из пяти полнодиапазонных основных динамиков (левый, центральный, правый, левый тыловой, правый тыловой) плюс канал низкочастотных эффектов (LFE). Многие типичные системы домашнего кинотеатра, особенно системы "домашний кинотеатр в коробке", не способны точно воспроизводить LFE в диапазоне 20 Гц. Канал LFE передает только информацию о низких частотах, дополняя общий басовый контент. Содержание канала LFE не идентично содержанию разъема для подключения сабвуфера. Канал LFE используется для передачи дополнительной басовой информации в программном обеспечении объемного звучания, в то время как выход сабвуфера представляет собой басовую информацию со всех шести каналов, которая была выбрана для воспроизведения сабвуфером посредством системы управления басами. Управление басами в системах воспроизведения объемного звука заключается в том, чтобы басовый контент входящего сигнала, независимо от канала, направлялся только на динамики, способные его обработать. Система управления басами может направлять низкие частоты на один или несколько сабвуферов (если они присутствуют) с любого канала, а не только с содержимого канала LFE.

Басовый шейкер

Канал LFE может быть выведен на один или несколько тактильных преобразователей, также известных как "бас-шейкеры". При подключении к выходу сабвуфера, бас-шейкер будет вибрировать в такт басам, обычно в диапазоне от 20 до 200 Гц, практически не издавая слышимого звука. Тактильные преобразователи часто крепятся непосредственно к каркасу кресла или дивана. Тело слушателя ощущает вибрации от канала LFE, что усиливает общее восприятие низких частот.