20、三維音場處理和環(huán)繞聲

    普通兩只音箱為什么會使我們聽到并不存在的好像是背后發(fā)出的聲音呢?大家知道，立體電影就是眼睛產生的錯覺而三維音場的產生離不開耳朵的錯覺。種種硬件3D音效技術如SRS、虛擬杜比和軟件3D技術如EAX、A3D等就是充分研究了人耳接受聲響的原理后為降低成本而推出的新技術。本質上講通過多音箱完成三維音場的效果比兩只音箱虛擬出的聲場好很多。所以環(huán)繞聲應該以多音箱配置為主，它們的定位感和空間感強，下面我們來看看有哪幾種真正的環(huán)繞聲：

    A杜比定向邏輯(DolbyPro-Logic)環(huán)繞聲系統

    4-2-4編碼技術將左、中、右和后側四方面的音頻信息經過編碼記錄在左右兩個聲道中；放音時再通過解碼器從左右聲道中分解還原出原來這4個聲道，這4個聲道通常稱為：前置左聲道、前置中間聲道、前置右聲道和后置環(huán)繞聲道。科學實驗表明,要獲得身臨其境的真實音響效果，必須在聆聽者周圍產生一個四面包圍的聲場環(huán)境，整個放聲系統使用的聲道數越多，聆聽者的聲場定位感就越強烈，身臨其境的感受就越真實。根據目前一般家庭的視聽環(huán)境，放聲系統使用5個聲道已能滿足聲場定位需要，因此，杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統大多使用5聲道。從表面上看，5聲道杜比定向邏輯環(huán)繞聲功率放大器確實有5個功率輸出端：前置左聲道、中置聲道、前置右聲道、環(huán)繞左聲道(又稱后置左聲道)和環(huán)繞右聲道(又稱后置右聲道)，但杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統中解碼器輸出的環(huán)繞聲信號其實是單聲道的，5聲道功率放大器中的左右兩個環(huán)繞聲道在功放內部是相互串聯的。因此，嚴格地說，將它們稱為4聲道功放更為合適。

    B、THX家庭影院系統

    THX并不是一種獨立的放聲系統，它只是對經杜比定向邏輯處理的立體聲信號再進行適當的后期處理，以便獲得聲音定位準確、動態(tài)范圍大的真實音響效果。因此，我們說THX是建立在杜比定向邏輯基礎上用來衡量家庭影院音響系統的一種標準。

    THX系統的系統，它比杜比定向邏輯環(huán)繞系統中的解碼器多了個THX控制器，THX控制器是杜比定向邏輯解碼器的后處理電路，它由超低頻電子分頻(SubwooferEleGtricCrossover)、再均衡處理(Re-Equalizer)、去相關處理(De-Correlation)和音色匹配處理(TimbreMatching)四部分組成。超低頻電子分頻的作用是從左、中、右三個前置聲道中分離出超低頻聲道，增加這三個聲道的動態(tài)。電影院的空間較大，為了與電影院的播放環(huán)境相適應，影片在制作過程中特意將聲音的高頻成分適當作了提升，這樣可以使聲音具有鮮明感。但家庭影院的環(huán)境空間很小，同樣的影片在家里播放時就會顯得高音過于明亮，控制器中再均衡電路的作用就是對聲音進行再均衡，使聲音不過于明亮。去相關電路的作用是將輸送到環(huán)繞聲道的單聲道信號用模擬的方法轉換成左右兩個聲道，使音響效果更具臨場感。音質匹配電路的作用是修飾前置聲道和環(huán)繞聲道之間音色的差異，當聲音從前方向兩側和后方移動時使聆聽者感覺不到音色的變化。

    C、AC-3杜比數碼環(huán)繞聲系統

    杜比實驗室在1991年開發(fā)出一種杜比數碼環(huán)繞聲系統(DolbySurroundDigitaI)，即AC-3系統。AC-3杜比數碼環(huán)繞聲系統由5個完全獨立的全音域聲道和一個超低頻聲道組成，有時又將它們稱為5.1聲道。其中5個獨立聲道為：前置左聲道、—前置右聲道、中置聲道、環(huán)繞左聲道和環(huán)繞右聲道；另外還有一個專門用來重放120Hz以下的超低頻聲道，即0.1聲道。杜比數碼環(huán)繞聲系統與杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統、THX系統相比有以下特點：

    第一、AC-3系統在錄制、解碼和放聲過程中全部采用5.1個完全獨立的聲道，提高了信號的信噪比和各聲道之間的分離度。

    第二、環(huán)繞聲道為數碼立體聲，兩個聲道完全獨立，高頻放音上限從原來的7kHz拓寬至20kHz，即全音域環(huán)繞聲，使環(huán)繞聲更具有表現力。

    第三、AC-3系統中的超低音在錄制過程中使用單獨的錄音軌道，并將信號作加重處理，THX系統中的解碼器雖然也有超低頻信號輸出，但它的超低音是從原來的四聲道信號中分離出來的，兩者的音響效果有很大差別。

    第四、AC-3系統提高了環(huán)繞聲道的輸出功率，使5.1個聲道都有足夠的輸出功率。簡單地說：現在的DVD影片的音頻就是采用AC-3規(guī)格錄制的。用相應的解碼系統與音箱系統能領略到家庭影院的風采。

    D、DTS(DigZtalTheaterSystems)數字電影院系統

    數字電影院系統是家庭影院環(huán)繞聲技術中出現的一項全新技術。它也是一個5.1音頻系統，即左聲道、右聲道、中央聲道、左環(huán)繞聲道、右環(huán)繞聲著和重低音聲道。DTS系統也是一種全數字多聲道環(huán)繞聲技術，DTS與數字AC—3不同之處在于杜比數字的壓縮率高，編碼時采用大幅度刪除在理論上認為多余的微弱細節(jié)信號，從而達到減少數據量的目的。因此杜比數字編碼時的壓縮比很高(達12：1)，由此也造成了一些細微信號的損失。而DTS則從提高數字空間的利用率著手，使信息數據得以充分利用，因此它的壓縮比只有3：1，它的聲音還原真實度顯然高于杜比數字。由于DTS系統在編碼時丟失的信號很少，保留了原有聲場中較豐富的細微信號，所以它的聲場無論在連續(xù)性、細膩性、寬廣性、層次性方面均優(yōu)于杜比數字。現在DTS系統是目前市場上最好的5.1聲道環(huán)繞聲技術。