Jak propojit domácí kino se zvukovkou digitálně

ÚVOD
Vážení čtenáři, rád bych zde srozumitelně česky shrnul to, co jsem se dočetl a dopátral v diskuzních fórech, když jsem pátral po příčině „proč to nehraje“. Nikde na českém webu jsem neodhalil nějaké komplexní vysvětlení, tak se to třeba bude někomu hodit.
Možná, že udělám ve výkladu pár chyb a nebudu zcela exaktní při používání některých technických termínů, do audio/video problematiky jsem se ponořil teprve před pár dny a ne všechno znám perfektně. Spíš jsem chtěl, aby se někdo nepodivoval stejně jako já a neměl na tom třeba finanční škodu. Myslet neznamená vědět.

IDEA
Hlavní ideou bylo toto: mám zvukovou kartu Sound Blaster Live! 5.1, která dokáže vyrábět buď analogový signál na 6 reproduktorů anebo posílat digitálně signál do vnějšího dekodéru. Doteď jsem používal možnost „přední stereo analogově přes jeden zesilovač (Transiwatt) a zadní stereo též analogově přes druhý zesilovač (Wega)“. Nevýhodou je to, že každý zesilovač dává jiný zvuk — jeden šumí, jeden brumí, jeden není odstíněný proti rušení, jeden má rozbitý přepínač volby vstupů, jednomu chrastí potenciometry.. prostě neduhy starodávné techniky. Ale hrálo to. Prostorově.
Jednoho dne jsem se rozhodl, že zruším dvě stereolinky, odstavím dva staříky a nechám do svého příbytku vstoupit budoucnost — že propojím zvukovou kartu elegantně jedním koaxiálem s receiverem od domácího kina a ten si digitální signál přebere a rozkóduje ho do čtyř připojených reprobeden.
Specifikace u zvukové karty říkala: Propojte kartu jedním kabelem s externím Dolby Digital dekodérem (receiver) a ten zvuk rozprostře do reprobeden.
Specifikace u receiveru říkala: když do receiveru přivedete Dolby Digital signál po koaxiálu či optickém kabílku, automaticky to pozná a rozprostře zvuk do připojených reprobeden.
Óká!! To by se mi líbilo! Nový zesilovač místo dvou starých, všechno digitálně, moderní technika, to bude zvuk jak víno, bez rušení a tak, jak se na 21. století sluší a patří!

PRAXE
Přinesete domů nový zářivý lesklý zesilovač (neboli receiver, Dolby Digital dekodér), rozbalíte, krásně voní, dáte na stůl, připojíte stávající bedničky (4 či více), propojíte prostým koaxiálem s digitálním výstupem SBLive!, nastavíte počet bedniček, nastavíte Windows, celé to spustíte a… no hraje to no, ale jaktože jen PŘEDNÍ STEREO? Co zbytek!?

JAK TO VLASTNĚ (NE)FUNGUJE
Především si musíme říci, co se myslí pod pojmem Dolby Digital. Dolby Digital (AC-3) je datový tok, který reprezentuje zvuk v šesti (5.1) kanálech. Například taková MP3 je datový tok, který má dva kanály. V DD je zvuk uložen hlavně u DVD filmů. V praxi to pak vypadá tak, že vy si pustíte na počítači DVD, v PowerDVD zvolíte, aby šel zvuk rovnou na digitální výstup zvukovky SBLive!, ta na něj ani nešáhne a předá jej dál do receiveru, ten si data vezme, rozkóduje (odtud DD dekodér) a rozpustí do reprobeden. Potud dobré, to se mi podařilo. Sice nejde ve Windows měnit hlasitost či basy/výšky, ale to je tím, že SBLive na DD data vůbec nešahá a přeposílá je na receiver, který si spokojeně mlaská a svítí mu signalizační kontrolka „Nyní pleji DD“.
Kámen úrazu nastává, když na PC začneme přehrávat cokoliv jiného. Empétrojku, CD, WAV, hru s prostorovým zvukem (třeba v EAX). V tuto chvíli zvuková karta bere data, sama je zpracovává, věší na ně hlasitost, ozvěny, grafický ekvalizér a pak je posílá na digitální výstup jako data. Zde se tedy cesty digitálu a analogu rozcházejí, v klasickém případě připojených sluchátek do zvukačky se děje to, že je karta převede digital/analogovým převodníkem na zvuk a vypustí z normální stereo zdířky, kdežto v našem případě bychom rádi, aby z nich nedělala zvuk, ale jako data předávala do receiveru, od toho jsme si ho přeci pořizovali. A zde taky nastává největší zrada.
ŽÁDNÁ ZVUKOVÁ KARTA OD CREATIVE DODNES (13.3.2006) NEUMÍ VYRÁBĚT DOLBY DIGITAL DATOVÝ PROUD NA SVÉM COAX VÝSTUPU. (A také to společnost popisuje ve své Knowledge base)
Posílá pouze obyčejná PCM data, která jsou jen stereo a tudíž se receiver suše přepne na stereo příjem a svými D/A převodníky krmí pouze přední pár beden.
Takže teď už víme, proč si na tomto řešení přehrajeme pouze DVD film či DivX s prostorovým AC3 zvukem na všech bedničkách.

CO TEĎ S TÍM
Není to úplně nemožné dotáhnout do konce, existují totiž zvukové karty, které mají vedle analogových zdířek ještě digitální výstup, ze kterého leze Dolby Digital signál, ať se děje co se děje, ať přehráváme co přehráváme, všechno karta zakóduje do 5.1 DD a pošle na coax (příp. optiku). Receiver by pak měl neustále spokojeně svítit kontrolkou DD a hrát do tolika bedniček, kolik si v ovládacím panelu od zvukovky ve Windows vzpomeneme.
Potřebná technologie se nazývá Dolby Digital Live. Pokud má zvuková karta ve své specifikaci tuto magickou formuli, je vyhráno. Pro příklad si uveďme některé výrobky, které jí vládnou:
TROCHA ÚVAH NAD ŠÁLKEM ČAJE
Pokud někdo spojuje své PC s domácím kinem, musí se asi rozhodnout, co od toho očekává.

Hraní her: Náruživý herní fanda asi nedá dopustit na řadu produktů Creative (od Live! přes Audigy až po nejnovější X-Fi). Karty mají perfektní analogový výstup, svou definicí EAX udává Creative směr vývoje zvuku ve světě počítačových her. Prodávají se nejvíc, každá hra je podporuje. Záporem Soundblasterů je nedokonalost v driverech, notoricky známe praskání a trhání ve zvuku (speciálně na Via chipsetech) a digitální výstup pouze v PCM (Dolby Digital jen propouští, jak jsme si řekli nahoře).
Pro hráče tedy asi spíš SB a analogové propojení s nějakým hotovým aktivním řešením.

Poslech muziky a možná trochu hraní her: zbytek světa se vykašle na leadera Creative a podívá se po nějaké solidnější kartě, která také hraje výborně, má funkci Dolby Digital Live (jde spojit jedním kabílkem s receiverem), ale ve hrách se musí spokojit pouze s EAX 1 a 2, které je ochoten Creative licencovat. Vyšší a lepší verze si nechává jako eso v rukávu.
Pro digitální nadšence a audiofily, kteří odmítají Creative diktát, něco alternativního a využít fint digitálního světa.

PROČ NENÍ DOLBY DIGITAL VŠUDE?
Creative říká, že DDL neimplementuje proto, že v kartě vzniká při tvorbě tohoto datového proudu k postřehnutelnému zpoždění zvuku, ačkoliv oponenti tvrdí, že je vše hardwarové a zpoždění je minimální. O kvalitě zvuku posluchači říkají, že DDL je defacto komprese a dochází k degradaci kvality (podobně jako u MP3 komprese), ovšem proč je tedy Dolby Digital na všech DVD a všichni si mlaskají, jak to pěkně hraje?
Nesporným faktem pak je, že za licencování této technologie se musí společnosti Dolby Technologies samozřejmě platit poplatek, což je asi také jeden z důvodů, proč ji Creative neimplementuje. Nemůžou to být asi ale závratné částky, když Terratec umí svou kartu za 1700,- a Auzentech za 2500,-
Horší je to ovšem s výkonem. Dnešní řešení jsou softwarová a tudíž uždibují zase kousek výpočetního výkonu hlavního procesoru. Při hraní hry to pak může sebrat pár cenných snímků za sekundu a kdo má hru poladěnou na hranici plynulosti už díky tomu musí oželet zase něco jinde (grafické detaily třeba).

A CO KONKURENT DTS?
Ano, DTS je pro fajnšmekry ještě lepší volbou, než Dolby Digital. Jedná se o konkurenční technologii, která vyrábí méně komprimovaný datový proud a tudíž by měl zvuk méně utrpět. Na některých DVD se takto zvuk distribuuje.
Ve světě zvukových karet se také s DTS počítá — některé ovládají technologii DTS Connect, ale její prosazení bude asi trošku problematické, neboť DDL již značně u výrobců zvukových čipů zdomácnělo. Nicméně třeba s již zmíněnou kartou Auzentech HDA X-Plosion by to neměl být problém, ta dovede vyrábět DDL i DTS-C na požádání a téměř každý domácí receiver/dekodér umí obojí rozchroupat. Je to jen otázka toho, které technologii fandíte.

ZÁVĚR
Celé to musí jít ruku v ruce — pořízení receiveru i zvukové karty. Na plně digitální domácí kinno zapomeňte s každou kartou, která nemá příslušnou nálepku DDL nebo DTS-C.

SLOVNÍK POJMŮ
S/PDIF — Sony/Philips Digital InterFace, neboli konektor, ze kterého nejde analogový zvuk, ale datový proud do receiveru.

TOSLINK — optický kabel, slouží ke stejnému účelu jako koaxiální měděný kabel u S/PDIF spojení. Jde po něm datový proud do receiveru.

Dolby Digital 5.1 (DD) — Dnes nejrozšířenější zvukový formát domácího kina. Všechny filmy na DVD jsou ozvučeny ve formátu DD, přičemž však mohou obsahovat navíc i zvukovou stopu v jiném formátu. Počet kanálů (ten se většinou rovná počtu použitých reprobeden) je označován jako 5.1, což znamená 5 kanálů s plným kmitočtovým rozsahem a jeden nízkofrekvenční (zvukový kanál pro subwoofer). DD na DVD můžete najít i ve verzích s nižším počtem kanálu např. 4.0, 3.1, 2.0 apod. DD je komprimovaný zvukový formát což je výhodné z hlediska objemu který na DVD zabírá, současně to však znamená, že nedosahuje tzv. CD kvality.

DTS 5.1 — Prostorový zvuk s vyšším rozlišením (lepší kvalitou) než DD. Tento zvukový formát není tak rozšířený jako DD, protože DVD musí obsahovat minimálně jednu variantu stereo zvuku (kvůli zachovaní kompatibility s přehrávači bez dekodéru), což je při jeho objemu náročné. Také DTS je formát komprimovaný a nedosahuje kvality CD.

Dolby Digital Live (DDL) — technologie použitá u zvukových karet, jakýkoliv zvukový zdroj převede do datového proudu Dolby Digital a pošle na digitální výstup karty. V plně hardwarové míře implementovala tuto technologii jen nVidia se svým SoundStorm na chipsetech nForce2. V novějších verzích už chybí.

DTS Connect (DTS-C) — to samé jako DDL, konkurence.

Dolby ProLogic II Novější varianta Dolby Surround Pro-Logic, přizpůsobená dnes používanému schématu domácího kina vytváří 5.1 signál z jakéhokoliv stereo signálu. Ze signálu kódovaného v Dolby Surround Pro-Logic vytváří signál podobný Dolby Digital 5.1. Z pouhého stereo signálu (CD, VHS, TV) generuje „širší“ zvuk, který vytváří dojem, že posluchač stojí uprostřed zvukového pole. V našem případě by to mohlo znamenat absurdní situaci, kdy máme ve hře prostorový zvuk, karta Soundblaster to pošle pouze stereo PCM digitálně do receiveru a ten to rozhodí do všech beden pomocí Dolby ProLogic. Sice by nás zvuk obklopil, ale fyzikální model a pohyb kolem nás by byl ten tam.

EAX — API vyvinuté společností Creative pro jejich zvukové karty Soundblaster. Díky němu je do her snadné implementovat prostorový zvuk, popsat transformaci zvuku, přidávat efekty. Dnes již ve verzích 1, 2, 3, 4 a Advanced HD. Technologie je patentovaná a Creative dovoluje ostatním výrobcům zvukových karet implementovat pouze verze 1 a 2, lepší efekty si nechává pro sebe.

POUŽITÉ ZDROJE
Kterou DDL kartu koupit? Fórum
Fórum o DTS/DDL kartách Marka J. Fostera
Jak propojit zvukovou kartu s receiverem — Fórum
Základy o prostorovém zvuku v domácím kině Živě.cz
Výkon zvukových karet (+ hlavně výhody SoundStorm) — TweakTown
Diskuze serveru CDR.CZ
Oficiální stránky Dolby technologies
Oficiální stránky DTS