Fantasound er verdens første lydfilmsystem med flerkanalslyd . _ Udviklet af Walt Disneys filmstudieingeniører og brugt til at skabe surroundlyden af Fantasia -tegnefilmen , udgivet den 13. november 1940 [1] .
De første lydfilmsystemer med optisk sammensat lydspor , som blev almindeligt i midten af 1930'erne, gjorde det muligt at gengive en enkelt lydkanal ved hjælp af en eller flere højttalere placeret bag skærmen eller i nærheden af den. Frekvensen og dynamiske områder af det optiske lydspor fra disse år var tilstrækkelige til talegengivelse, men begrænsede mulighederne for musikalsk akkompagnement. Lydbilledet med en enkelt lydkilde var for "fladt", og i Disney-studiet begyndte man under ledelse af chefingeniør William Garity udviklingen af en fundamentalt ny teknologi, som straks fik arbejdsnavnet "Fantasy Sound".
Den vigtigste opgave, der blev stillet for designerne, var at skabe illusionen om at flytte lydkilden efter dens billede på skærmen. Det har vist sig, at ved at placere to højttalere 5 til 6 meter fra hinanden, er denne effekt mulig, men blot at justere volumenbalancen er ikke tilstrækkelig. Problemet blev løst efter opfindelsen af et tre-kanal system med en jævn overgang af lyd mellem venstre, center og højre højttaler ved hjælp af en Pan-pot panorama reostat ( engelsk Panoramic Potentiometer, Pan-Pot ) [2] . Den anden opgave, som blev løst af systemudviklerne, var at udvide det dynamiske område , som er utilstrækkeligt til musikgengivelse af høj kvalitet. På grund af de tekniske egenskaber ved optisk lydoptagelse oversteg signal-til-støj-forholdet ikke 40 decibel for de fleste af disse års fonogrammer . Det var muligt at eliminere problemet ved at bruge variabel forstærkning ved optagelse og afspilning af lydsignaler. På stille steder foregik optagelsen med maksimal forstærkning, som faldt samtidig med stigende lydstyrke. Under afspilning skete den omvendte proces, hvor forstærkningen på stille steder blev reduceret og øget for høje lyde. Enheden fik navnet "Togad" ( engelsk Tone-operated Gain Adjustment ) [3] .
Ved at skabe en fundamentalt ny lyd håbede Walt Disney at genoplive den kommercielle succes for Mickey Mouse -filmene , som hurtigt mistede popularitet i midten af 1930'erne [4] . I januar 1938 blev det første forsøg gjort på at indspille instrumenterne i et symfoniorkester separat ved hjælp af flere mikrofoner . Således blev der skabt et ni minutter langt soundtrack af tegnefilmen "The Sorcerer's Apprentice" fra Silly Symphonies -serien , bestående af den symfoniske scherzo af samme navn af Paul Duke . Under produktionsprocessen blev der opnået værdifuld erfaring med at blande separate optagelser af musikinstrumenter til et enkelt pseudo-stereospor , men filmens kommercielle succes var i tvivl på grund af udgifter, der nåede 125 tusind dollars . Det blev besluttet at omformatere det korte klip til et musikbånd i fuld længde, som fik arbejdstitlen "Film-Koncert" [4] .
Indspilningssessioner med Philadelphia Orchestra begyndte i april 1939 og varede 7 uger på Academy of Music i Philadelphia . 33 mikrofoner, placeret forskellige steder i orkestret, sendte et signal til 8 lydoptagere installeret i bygningens kælder [5] . Bevægelsen af film i alle enheder blev synkroniseret i henhold til den teknologi, der generelt er accepteret til synkron filmning : på grund af en fælles kilde til vekselstrøm til elektriske motorer. Der er taget særlige forholdsregler for at reducere risikoen for brand på grund af filmens brændbare nitrocellulosesubstrat . Der kunne ikke være mere end 18 ruller af det i bygningen på samme tid, og resten af lageret blev opbevaret i en varevogn, der stod parkeret i nærheden. Seks enheder indspillede lydspor fra individuelle sektioner af orkestret: celloer og basser, violiner, bratscher, messingblæsere og trommer. Den syvende enhed optog det samlede signal fra de første seks, og den ottende var forbundet til en fjernmikrofon, der optog det samlede lydbillede. Kanal 7 blev efterfølgende brugt uden ændringer til at producere et kombineret soundtrack af konventionelle filmudskrifter bestemt til det amerikanske mainstream biografnetværk med monofonisk lydgengivelse. Den ottende kom godt med, når man lavede et multi-kanals soundtrack, som det første forsøg på " sound surround ".
Under optagelsesprocessen blev der tilføjet en anden kanal med et referencesignal designet til timing og indfasning af tegneserietegneres tegninger . Hver mikrofon var forbundet til den centrale konsol og blev i overensstemmelse med scoren slukket af operatøren under pauser for at reducere mængden af støj. Teknikere i kælderen overvågede lyden af hver kanal i hovedtelefoner og justerede dens niveau med oscilloskoper . Studiet blev en af de første kunder hos Hewlett-Packard , efter at have købt 8 HP200A lavfrekvente generatorer til tuning af udstyr [6] [7] . På 42 dage blev der optaget 483 tusind fod (næsten 150 kilometer ) film, som efter laboratoriebehandling blev sendt til Disney Studios i Burbank , hvor det sidste nummer blev mixet [8] . Det originale ni-kanals soundtrack på separate film blev omdannet til et fire-kanals soundtrack trykt på én fælles film. Talelydsporet, optaget i et konventionelt tonestudie, blev også fordelt over tre kanaler i overensstemmelse med bevægelsen af de talende karakterer over skærmen.
Fantasound-systemet var baseret på brugen af en separat film til lydsporet, som blev spillet i biografen af en filmfonograf med en bånddrevmekanisme synkroniseret med en filmprojektor ved hjælp af en synchro [3] . Til den kontinuerlige demonstration af film i fuld længde blev der installeret to filmfonografer i kontrolrummet sammen med to filmprojektionsposter . Cine-filmen indlæst i hver fonograffilm indeholdt et fire-kanals optisk lydspor med variabel bredde. De fire numre blev trykt på skift af en speciel filmkopimaskine, hvor hvert spor blev optisk fordoblet i bredden for yderligere at udvide det dynamiske område. For at bevare de fine detaljer i fonogrammet, der indeholdt høje frekvenser, blev der printet ved hjælp af ultraviolet stråling [9] .
Det færdige soundtrack på filmen var pseudo-stereo , da dets tre lydspor blev opnået ved at blande seks kanaler fra den originale studieoptagelse [10] . Det fjerde spor indeholdt et styresignal bestående af en optagelse af tre frekvenser på 250, 630 og 1600 Hz, overlejret på hinanden og moduleret i amplitude af det gennemsnitlige niveau af lydfrekvenser fra de tre hovedkanaler [9] . Et fire-spors fonogram optog hele bredden mellem perforeringerne og blev aflæst ved et let slag på 1,25 mil bredt (ca. 31 mikron ) under afspilning [3] . Ud over en lydlæsende glødelampe indeholdt filmfonografen et optisk system, der opdelte billedet af en almindelig lydlæsende streg i fire delvise, svarende til sporene på filmen. Hver af de modtagne lysstråler blev rettet af et system af spejle til en af fire separate fotoceller , som konverterer belysningsudsvingene til en pulserende lydfrekvensstrøm .
Af de fire modtagne kanaler var der tre med lydinformation, og den fjerde indeholdt et servicesignal med variabel frekvens, som ved hjælp af Togad-systemet styrede afspilningslydstyrken på frontkanalerne [11] . Det var således muligt at udvide det dynamiske område op til 70 decibel efter et princip tæt på moderne compander-støjreduktionssystemer . Antallet og placeringen af højttalere, der gengav et sådant fonogram, ændrede sig flere gange under udviklingen af systemet, som fortsatte indtil slutningen af dets drift. Der var 10 højttalerlayouts i alt. Den første af dem, skabt til eksperimentel to-kanals lyd, bestod af et off-screen højttalersystem og fire placeret i hjørnerne af hallen. Skiftet af sidstnævnte blev udført manuelt og distribuerede lyden af den anden "spektakulære" kanal.
Mark II-systemet var designet til et tre-kanals fonogram og indeholdt tre ekstra højttalere: to på sidevæggene og en på loftet i salen. Skiftet blev også udført manuelt af en rheostat. Kompleksiteten ved manuel blanding blev elimineret i den næste version af Mark III, hvor skiftet blev foretaget automatisk, baseret på signalerne fra den fjerde kontrolkanal. Mark IV-systemet lignede Mark II, men adskilte sig fra det i samme automatiske kanalskifte som Mark III. Det blev installeret i visningsrummet i et af Disney-studierne, og dets elektroniske del indeholdt op til 400 radiorør . Mark V-versionen kørte kun én dag på det nye studie i Burbank på grund af en personalefejl, der blandede forbindelserne. Det næste Mark VI-system var enklere: tre frontkanaler og tre kontrolkanaler. Det var hende, der blev brugt i de første forsøg på at skabe det sidste soundtrack til "Fantasy".
Den første serieudgivne version af Phantasound-udstyret fra RCA var Mark VII-typen, suppleret med en kontrolsignalensretter . Den endelige blanding af "Fantasy"-soundtracket fandt sted på et Mark VIII-system udstyret med en push-pull ensretter. Før premieren var det samme udstyr installeret i New Yorks biografer. Demonstrationen af filmen "Fantasy" blev udført ved hjælp af tre off-screen kanaler med hver 12 højttalere. Af disse var fire højfrekvente, og otte var lavfrekvente, i alt 36 højttalere var placeret bag skærmen. Derudover blev der tilsluttet yderligere 22 højttalere til de to ekstreme kanaler med en effekt på 50 watt, fordelt rundt om hele hallens omkreds [10] .
Efter filmens debut blev der udviklet yderligere to varianter af Phantasound-udstyr. 14 biografer i Disney-kæden blev genudstyret med nyt lydgengivelsesudstyr [11] . Resten af filmdistributørerne havde ikke travlt med at drage fordel af nyheden, hvis installation kostede en formue. Fantasia var den eneste film med flerkanals optisk lyd, der aldrig blev en filmisk standard på grund af dens kompleksitet og svage stereoeffekt [12] . Arbejdet med skabelsen af "Phantasound" lagde imidlertid det teknologiske og teoretiske grundlag for mere succesrige efterkrigsudviklinger af multikanal lydakkompagnement. Princippet om tre-kanals stereofoni med en fjerde kontrolkanal, testet i systemet, blev brugt i 1953 til at skabe CinemaScope -formatet magnetisk fonogramstandard [13] .