Pequeñas historias del sonido (IV): El experimento de Tomás

Si metiéramos en una coctelera al Rey Midas de Hollywood, La Guerra de las Galaxias, y las salas de exhibición de segunda categoría, ¿qué obtendríamos? Pues, ¡el cabreo monumental de George Lucas, los celos de Steven Spielberg y el nacimiento de la certificación audiovisual THX!

Recordemos que los Laboratorios Dolby ganan dos batallas importantes en la industria cinematográfica de mediados de los 70. Por una parte, estandarizar el uso de su reductor de ruido Dolby A mejorando la calidad de reproducción del sonido; y por otra, descodificar los cuatro canales surround a partir de las dos pistas estereofónicas analógicas y ópticas del fotograma de 35mm.; con todo seguía habiendo problemas. El cine siempre quiere más espectáculo y esa tarta no sólo va a ser para Ray Dolby y sus inventos.

Era el año 1977 cuando Lucas estrenaba La Guerra de las Galaxias. Ni que decir tiene el fabuloso éxito de la película en todo el mundo. Según las cifras de Internet Movie Database, (IMDB), la película con un presupuesto aproximado de 11 millones de dólares ha obtenido unas ganancias mundiales alrededor de los 800, sin contar los cuantiosos ingresos por derechos que se siguen obtieniendo por todo tipo de uso: mercadería, exposiciones, convenciones y parafernalia incluída. A simple vista todo esto parece una excelente noticia para el Rey Midas del cine, ¿no? Pues si, pero a medias.

Maqueta a escala de una “moto-jet imperial”. Exposición Star Wars, Madrid, Enero de 2009 (© Foto cedida en exclusiva por el autor del artículo).

George Lucas pronto empezó a preocuparse por la deficiente calidad de la proyección y del sonido de sus filmes desde el momento que salían de las salas más modernas de las grandes capitales y se exhibían de cualquier manera en salas de segunda o tercera categoría por todo el mundo. En otras palabras: el enfado de George Lucas si fue bastante sonoro, tanto que sus consecuencias llegan hasta nuestros días.

Para organizar este desaguisado que escapaba al control de la poderosa Lucas Films y llevarse otro dinerillo extra contrata a un experto en surround, Thomas Holman más conocido por su patronímico Tomlinson; nuestro personaje.

Hasta donde hemos podido averiguar, y eso incluye sus más acérrimos detractores, Holman, aún siendo un excelente profesional habría pasado sin pena ni gloria en el mundo del sonido a no ser por el encargo de Lucas Films. Salvo el preamplificador APT Holman basado en los operacionales de la época TL072, y sus estudios sobre el sonido en el cine no era conocido por más.

Tomlinson Holman es actualmente profesor en la School of Cinematic Arts and Virterbi School of Engineering de la University of Southern California. Claro, antes de llegar hasta aquí, pasó como alumno en la University of Illinois, por la Advent Corporation como Ingeniero electrónico, fundó APT Corporation, y tras su paso como consultor y director de proyectos por Lucas Films fundó TMH Corporation, y Audyssey Laboratories Incorporated que son sus actuales empresas.

Con este “sencillo” currículo, y el Premio 2002 de la Academy of Motion Picture Arts and Sciences (AMPAS) por sus mejoras técnicas para el cine no queremos dejar de mencionar otra de las empresas por las que Holman ha pasado dejando una huella fuerte aunque transparente para nosotros: La gran Apple donde se ha encargado supuestamente de mejorar el sonido de todos sus equipos durante 2011. Otras fuentes afirman que está implementando una mejora real del sonido en i-Tunes y preparando el desembarco de Apple TV con un sonido otra vez “espectacular”.

En la foto, Tomlinson Holman en su época de Apple. (Cortesía Vicent Diamante)

Thomas Holman, ante todo es un ingeniero discreto que pasará quince años de su vida en el Rancho Skywalker, sede y semillero de las empresas de Geoge Lucas: Lucas Films, Industrial Light and Magic (ILM), Pixar, Edit Droid, THX, etc. Durante estos años llevará la dirección de investigación de sonido. Eso sí, acompañado también de otros ilustres como James Andy Moorer, el inventor del revolucionario software de reducción de ruido NoNoise para Sonic Solutions

Fruto de esa cooperación entre Lucas y Holman se crea un estándar, una marca y una franquicia para la industria del cine: la certificación THX. Por fin en 1983 se estrena la primera película bajo la certificación THX: El Retorno del Jedi.

Pero, ¿Qué significa THX? Porque esta letritas las vemos de vez en cuando en algunas salas de cine; unas 2.000 en todo el mundo. Y más o menos sabemos que tienen que ver algo con el sonido. Pero hay mucho más, también hay acústica, flujos binarios, proyectores, pantallas, etc.

El nombre THX parece que tiene tres posibles orígenes:

1. El nombre y apellido del inventor, Thomas (Tomlinson) Holman más la equis de “eXperimento”. Recordad que en el mundo anglosajón, y más particularmente, en el norteamericano, la letra equis es sinónimo de llamada de atención especial: Películas X, Expedientes X, Zona X, etc.
2. La segunda versión cuenta que la equis proviene del homenaje de Holman a Lucas por su película de 1971, THX 1138.
3. La tercera opción es que la equis proviene de la gráfica de los filtros (crossover). Pensemos en la X como el cruce de dos curvas; paso alto y paso bajo, por ejemplo.

En el decenio 1970-1980, la industria de Hollywood tiene que luchar, además de contra la televisión, contra los videoclubes donde aparcaban las producciones cinematográficas que nunca se estrenaban salvo en este canal doméstico; las Blockbuster Movies.

El alquiler de películas en Betamax o VHS se iba incrementando proporcionalmente a la disminución de asistencia a las salas de proyección. Precios más reducidos, crecimiento de más del 500% de las películas pornográficas, mayor seguridad personal frente atracos callejeros, las inclemencias del tiempo, un ambiente más familiar, y sobre todo: el espectador tiene “el mando”.

Para estos años 80, en EEUU se había masificado el uso de grandes pantallas de televisión en los hogares, normalmente retroproyectores de más de 48” y los equipos de surround conocidos como Home Theater o el cine en casa.

En la fotografía vemos un salón típico estadounidense de los 80 con un retroproyector de televisión Sony de 48”.

Por lo que respecta al mercado profesional por fin se incorpora el audio digital en el soporte fílmico. La necesidad de tener seis canales de audio (5+1) de alta calidad hace que las grandes productoras vayan inventando diferentes sistemas para este problema. El formato de proyección de 35mm. no da para más que dos pistas de audio analógico óptico. Así que se investiga la posibilidad de “escribir” en digital en partes no visibles. Y será de nuevo Dolby quien doblegue a Kodak para preparar este tipo de emulsión codificando bloques de 78 bitios entre cada perforación a lo largo de uno de los laterales del fotograma. Así, hay cuatro perforaciones por fotograma. Como cada fotograma se reproduce 24 veces por segundo; o lo que es lo mismo, 96 perforaciones por segundo tendremos 78 x 78 x 96 = 584.064 bitios por segundo.

Comparemos pues este flujo ridículo de 584.064 bitios por segundo frente a los 11411.200 del audio en un CD. ¡Parece que algo no funciona!

Los cálculos teóricos (48KHz / 18 bitios / 103 dB SPLmáx) para los seis canales de alta calidad, que en realidad son cinco y “pico” son: 5,005 canales x 48 KHz x 18 bitios = 41324.320 bitios por segundo = 4,1 Mbps.

Como en matemáticas eso del “pico” no es precisamente “exactitud” explicaré de donde sale. Mediante pruebas de escucha y otros estudios teóricos se ha llegado a la conclusión de que un flujo de datos de 1/200 del flujo principal es suficiente para reproducir correctamente esa parte de frecuencias graves. Así, este 1/200 es el equivalente a una 0,005 parte de canal. Justo aquí es donde podemos comenzar a entender la importancia de los codificadores del tipo Dolby AC3, quien mediante esa reducción de datos consigue ofrecer un surround 5.1 más que aceptable. Y también a partir de aquí es donde vamos a entender un poco más la batalla de marcas y “sopa de letras”.

Para avanzar rápidamente hacia el THX de Holman tenemos que pasar ineludiblemente por el formato DTS (Digital Theater System), creado por Ferry Beard (DTS Incorporated) en 1991. ¿Y qué? Pues que nos paso algo aproximado como lo que ocurre con Lucas y Holman. En este caso el aludido era Steven Spielberg también muy disgustado por la calidad de proyección (imagen y sonido), de sus películas.

En 1993, Steven Spielberg, Universal Studios y DTS lanzan su nuevo estándar que inauguran con la película Parque Jurásico I y en 876 salas preparadas para el evento. ¿Por qué? Porque justo un año antes, Dolby presentaba su nuevo invento, el Dolby Digital, con la película El retorno de Batman, amenazando de nuevo el mercado de la codificación y exhibición.

Técnicamente y resumiendo mucho, DTS es una variante mejorada del sistema Dolby 5.1 debido a una mayor tasa de datos: 1,5 Mbps. Es decir, los equipos profesionales y domésticos que ostenten el sello DTS van a sonar mejor que uno Dolby. ¿Por qué? Porque hay más datos y menor compresión de los mismos. Todo depende de que la película que veamos haya sido codificada en DTS.

Ahora echaremos una mirada a Sony y su sistema de producción multicanal SDDS. En 1989, la empresa nipona Sony comienza la compra Columbia Pictures, Tri Star Pictures y Metro Goldwing Meyer (MGM). Es decir, se mete de lleno no sólo en el creciente mercado de los videojuegos sino que también llega a Hollywood en muy buena posición para coger ese trozo de pastel correspondiente a estándares y salas de exhibición.

Como también me he referido en otras ocasiones, el dinero no sólo está en lo evidente; la taquilla de las salas de cine. En esta operación, Sony inventa una nueva patente para el proceso de postproducción y exhibición de audio; el mencionado SDDS. Dicho proceso consta de ocho canales codificados digitalmente sobre los laterales del fotograma con el sistema de Sony/Philips ATRAC, (ya conocido por su uso en los Mini Disc).

Las características más importantes de este sistema son: ocho canales o 7.1, muy buena calidad sonora, buena reproducción espacial, y datos redundantes de cuatro canales por si falla algo.

La primera película que incorporó este nuevo sistema SDDS en su copia de 35mm. fue Last action hero, en 1993. Curiosamente, la copia de 70mm. no llevaba 5.1; y también curioso es que se estrena el mismo año el sistema DTS.

Esquema del sistema SDDS

Y un "muerto ilustre" que casi pilla desprevenidos a sus adversarios: El sistema TSS: Iniciales de Total Surround Sound. Sistema profesional presentado en el AES (Audio Engineering Society) de 1989 por Stajanojevic, Cipranic, Sakota, y los hermanos Djurdjevic. Este sistema aboga por elempleo de ocho canales, seis de los cuales son los normalizados por Dolby 5.1, y los otros dos restantes serían empleados para excitar una matriz de altavoces situados en el techo, y otra en el suelo.

Por fin llega el momento de revisar el experimento de Tomás. En la liza de los años 90 estaban: Dolby, DTS y Sony. Pero Holman llevaba ya mucha ventaja.

George Lucas, había conseguido, desde 1983, un sistema compatible con todo lo anterior (Dolby Stereo) y lo futuro (DTS, SDDS), porque no se centraba en la principal pelea de las patentes de codificación-descodificación sino en otros aspectos menos cuidados y en tierra de nadie por los que podía sacar pingües beneficios.

La certificación THX propuesta por Holman abarca todos y cada uno de los aspectos envueltos en una producción cinematográfica: desde el diseño arquitectónico, la acústica, hasta la calidad y rendimiento de todo el equipo audiovisual de postproducción y exhibición. Por si fuera poco divide sus esfuerzos en cinco campos clave:

• THX Cinema: Para las salas de cine.
• THX Studio: Para estudios de grabación, mastering, y mezclas cinematográficas.
• THX Mobile: Para vehículos.
• THX Home: Para los sistemas multicanal caseros.
• THX Games: Software y hardware de videojuegos.

La idea que rondaba la cabeza de George Lucas era conseguir un sistema tal que cuando el espectador se sentara en una sala certificada THX fuera capaz de ver y escuchar lo mismo que se vio y escuchó el técnico en el estudio. ¡Eso es THX!

Veamos pues los principales puntos de la certificación THX Cinema:

1. Estudio de viabilidad consistente en el análisis de la posible integración sobre la arquitectura existente del diseño THX. Evidentemente no todas las salas son susceptibles de modificaciones por una cuestión básicamente económica.
2. Disposición de los altavoces y diseño de la caja acústica de altavoces detrás de la pantalla para que haya una correcta continuidad de sonido.

3. Aislamiento del auditorio previa evaluación de los ruidos exteriores, como el de salas adyacentes y del tráfico pesado asegurando así la reducción de distracciones de la audiencia. No sólo los cimientos de las salas son de estructura flotante sino que el aislamiento entre salas se considera básico.

4. Control de la reverberación mediante la instalación del material de absorción-reflexión acústica necesario.

5. Medida del ruido de fondo según la norma NC30 (EEUU), que previene el enmascaramiento de sonido de la banda sonora entre los equipos de aire acondicionado y el equipo de proyección.

6. Optimización de la situación de la pantalla incluyendo características de resolución vertical, luminancia, pureza del color, desplazamientos horizontales y verticales de la imagen, y revisión de los ángulos de las butacas de los espectadores.

7. Análisis de la imagen proyectada para verificar la ocupación del 100% de los límites de la pantalla.

8. Calibración del sistema de sonido y de proyección de acuerdo a los estándares generales de la industria cinematográfica y a los de THX.

9. Comprobación final que asegure que el sonido y la sala se comportan de acuerdo a las especificaciones THX.

Una vez vistas las características de la homologación para un sistema THX todo parece bastante sensato y con una calidad innegable frente a las salas no certificadas. Por el contrario, todo lo bien atado que está el THX Cinema, el THX Home no parece que sea tan ideal. Y me atrevo a hacer esta afirmación porque poseo un sistema certificado THX Home y no por ello la acústica de mi salón es todo lo ideal que se supone, ni mi posición respecto de la pantalla, ni por supuesto los valores de volumen. ¿103 dB SPL máximo por canal + 121 dB SPL máximo de graves? ¡Existen los vecinos y las mínimas normas de educación!

Creo que a veces perdemos un poco la perspectiva del disfrute de la película en una sala perfectamente acondicionada. Para ver una película tenemos que hacer muchos esfuerzos: Salir de nuestro domicilio, pasar frío o calor, coger un transporte, pagar una entrada, entrar en una sala oscura, y estar rodeado de extraños… Pero estos “esfuerzos” muchas veces tienen su gran recompensa en el disfrute de la historia. (Por ejemplo: Star Trek, 2009. La mayor batalla espacial nunca vista hasta en la historia del cine proyectadas en gigantescas pantallas IMAX).

Pero puestos a dar un espectáculo aún mayor, Holman ha desarrollado un nuevo sistema de surround denominado 10.2 dando como coartada comercial que “es el doble de bueno que un 5.1”. Sin entrar en otro tipo de comentarios es un argumento bastante triste proviniendo de un ingeniero como él. Este “invento” sin pena ni gloria sigue tratando de comercializarlo a través de su empresa Audyssey. De momento sólo existe un cortometraje de 30 minutos denominado Seven Swans realizado en 10.2 y mucho nos tememos que es una simple demostración del producto. Para más complicación existe una versión aumentada 12.2 que ni vamos a comentar.

Pero no nos pongamos tristes por estos “patinazos envolventes”, Kimio Hamasaki ya en 2005 desarrolló un sistema 22.2 para acompañar a imágenes de altísima definición HDx16 o 16K. Aquí os dejo el documento original en inglés, en PDF.

A modo de reflexión quisiera expresar mi sorpresa ante la locura actual de aumentar la cantidad de altavoces como solución (?) a la recreación tridimensional del sonido, y llenar el salón de cables y altavoces por doquier. ¿Dolby Atmos, TSS, 10.2? No, gracias.

Afirmo rotundamente que ésta ni es ni será esta solución que nos haga disfrutar del producto audiovisual. Probablemente nos salven los sistemas clásicos de Audio 3D mediante auriculares que comentaremos debidamente en otro artículo, pero poco más.

Por si acaso, THX ya tiene una certificación para sistemas de imagen de ultra alta definición o 4K. “Midas”; es decir, el emporio Lucas no va a dejar pasar ninguna oportunidad.

Y ahora una malicia para contemplar el futuro: el 60% de THX ya es de Creative Labs. quien tiene un 3D Audio Lab. con un montón de patentes de Audio 3D. Se me antoja que quizás para que no se utilicen hasta amortizar el asunto multialtavoces.

Sí, Creative Labs. es la empresa de la clásica tarjeta de sonido Sound Blaster. ¡Señores, esto es la selva!

Para terminar os dejo dos tipos de información para consulta. Por una parte, sobre el sistema THX y nuestro personaje Tomás:

• 5.1 Surround sound: up and running, (2000) Tomlinsol Holman, Focal Press.
• Multichannel sound technology in home and broadcast applications (PDF)
• www.thx.com
• www.tmhlabs.com
• www.audyssey.com

Y por otra, recomendaros la lectura de un par de artículos de otros Hispasónicos donde se ataca tema multicanal desde diferentes ángulos y extensiones.

• Historia, presente y futuro de la codificación de audio multicanal.
• Sonido envolvente y cine en casa.

Un cordial saludo desde la tienda de los mil altavoces: Mr. Carrington.