Spatiality in Sound Production: From Monophony to Immersive Systems

Tema su ovoga diplomskog rada različite vrste, tehnike i načini snimanja i reprodukcije zvuka sa naglaskom na prostornost i uranjajuće iskustvo slušatelja. Pojavom fonografa zvuk se snima i reproducira jednokanalno, što je dostatno za valjan doživljaj zvuka u domeni frekvencijskog i dinamičkog raspona, međutim inherentna mana monofonije je manjak prostornosti zbog nedostatka informacija o položaju izvora zvuka. Nadalje, pojavom stereofonije i dvokanalne produkcije zvuka javljaju se razlike između dvaju kanala, što omogućuje pokretanje lokalizacijskih mehanizama i posljedično omogućuje lokalizaciju izvora zvuka. Različitim mikrofonskim tehnikama moguće je snimiti različite prostorne kvalitete, što audioinženjeru omogućava veliku fleksibilnost u oblikovanju završnog proizvoda. Stereofonija predstavlja značajan pomak u smislu prostornosti zvuka i dan danas je temeljni način produkcije zvuka. U 1970-im godinama,pojavom kvadrofonije pokušava se riješiti prostorni problem stereofonije tako da se slušatelja okruži četirima zvučnicima postavljenim u kutove prostorije. Kvadrofonija predstavlja začetak ideje okružujućeg zvuka, u kojoj slušatelj lokalizira zvuk iz svih smjerova, a ne samo ispred sebe. Zbog tehničkih manjkavosti ideja kvadrofonije propada, a desetljeće kasnije pojavljuju se sustavi okružujućeg zvuka. Ti se sustavi uglavnom koriste unutar filmske industrije i često se sastavljaju za potrebe kućnog kina. Najčešće su varijante takvih sustava šestokanalne (5.1) ili osmokanalne (7.1). Tehnike snimanja okružujućeg zvuka uglavnom su derivati stereotehnika s povećanim brojem kanala. Naposljetku, način snimanja Ambisonics, koji se u teorijskom obliku pojavio 1970-ih, predstavlja najveći potencijal u realističnom snimanju kompletne sfere određenoga zvučnog polja. Usto je Ambisonics je unikatan i drukčiji od ostalih načina snimanja jer nije baziran na kanalnoj produkciji zvuka. Međutim, zbog tehničke kompleksnosti, Ambisonics se razvija sporije od prethodno navedenih načina snimanja. Takav način snimanja prate uranjajući (engl. immersive) reprodukcijski sustavi koji omogućuju reprodukciju kompletne zvučne sfere. U radu se prikazuje povijesni razvoj svih navedenih tehnika s njihovim prednostima i nedostacima. Cilj je rada je prikazati kako se razvijala prostorna rezolucija snimaka o na koje načine audioinženjeri mogu manipulirati mikrofonima kako bi dobili željeni rezultat u kontekstu prostornosti snimke.The subject of this master's thesis are various types, techniques, and methods of sound recording and reproduction, with a focus on spatiality and the immersive experience of the listener. With the advent of the phonograph, the sound was recorded and reproduced monophonically, which was sufficient for a valid sound experience in terms of frequency and dynamic range. However, the inherent limitation of monophony is the lack of spatiality due to the absence of information about the position of the sound source. Furthermore, with the introduction of stereophony and two-channel sound production, differences between the two channels emerged, enabling the activation of localization mechanisms, and consequently allowing sound source localization. Different microphone techniques can capture various spatial qualities, providing audio engineers with great flexibility in shaping the final product. Stereophony represents a significant advancement in terms of sound spatiality and remains a fundamental method of sound production today. In the 1970s, the concept of quadraphonics attempted to address the spatial limitations of stereophony by surrounding the listener with four speakers placed in the corners of the room. Quadraphonics marked the inception of the idea of surround sound, where the listener can localize sound from all directions, not just in front. Due to technical limitations, the quadraphonics idea failed, but a decade later, surround sound systems emerged. These systems are mainly used in the film industry and are often created for home theater purposes, with common variants being six-channel (5.1) or eight-channel (7.1) systems. Surround sound recording techniques are generally derivatives of stereophonic techniques with an increased number of channels. Finally, the Ambisonics recording method, which first appeared in theoretical form in the 1970s, represents the greatest potential in realistic recording of the complete sphere of a specific sound field. Ambisonics is unique and different from other recording methods because it does not imply channel-based sound production. However, due to its technical complexity, it has been developing more slowly than the previously mentioned recording methods. This recording method is accompanied by immersive playback systems that enable the reproduction of the complete sound sphere. The thesis explores the historical development of all the mentioned techniques, along with their advantages and disadvantages. The thesis aims to demonstrate how spatial resolution in recordings has evolved and, likewise, the methods audio engineers can employ to manipulate microphones to achieve the desired outcomes within the context of spatiality in recordings