全景聲三維音效的締造 Dolby Atmos、DTS:X和Auro-3D_智能家居系統_國佳百科

全景聲三維音效的締造 Dolby Atmos、DTS:X和Auro-3D

2016-10-20 分享到：

多聲道影音市場瞬息萬變，幾乎每年都會帶給玩家影像或音效的新震撼。還是2012年的時候，Dolby Attmos（杜比全景聲）還是新鮮事物，相比傳統杜比，由于增加了天花兩路音箱，得到了更為立體和逼真的聲效，而得到國外玩家和電影愛好者的追捧，歐美影院紛紛進行更新跟進。

多聲道影音市場瞬息萬變，幾乎每年都會帶給玩家影像或音效的新震撼。還是2012年的時候，Dolby Attmos（杜比全景聲）還是新鮮事物，相比傳統杜比，由于增加了天花兩路音箱，得到了更為立體和逼真的聲效，而得到國外玩家和電影愛好者的追捧，歐美影院紛紛進行更新跟進。全景聲三維音效可以打造流動的音效，從平淡無奇的片刻瞬間將觀影者帶入動人心魄的音效體驗中，聲音來自各個方向，包括頭頂上方，從而營造出異常清晰、飽滿、細致而有深度的身臨其境般的體驗?？梢哉f，家庭影音娛樂已經因全景聲而提升至一個全新水平。

全景聲三維音效

如今在影院系統里開始流行“沉浸式多維音效”，為了讓用戶在觀影時模擬出在自然界中所聽到的聲音效果，影音系統中的多聲道音效從二維化往三維化的方式開始轉變，目的就是模擬出人類在自然界中所聽到的聲音效果。三維音效技術能讓我們在商業電影院或者家庭影院里面聽到比以往5.1或7.1聲道配置的音響更具臨場感的聲音效果，讓每一個觀眾能夠完全融入電影的情節，感受現場的氣氛，尤其可以讓聲音從上方魚貫入耳。

三維音效的“沉浸”

三維音效技術是根據我們人耳的聽覺特性而應運而生的，我們雖然只有兩只耳朵，但卻能分辨出聲音的方位，包括前、后、左、右、上方等方位。對于傳統的5.1 或7.1 聲道的多聲道音效系統，只是對聲音實現了一個平面化的描述，僅僅讓觀眾感受到從左到后或者從前到后的效果，但對于從上到下或者上空移動的聲音描述往往顯得蒼白無力。盡管可以在電影院或家庭影院中把環繞揚聲器安裝在高于人耳的位置，又或者增加前置上方聲道來彌補對聲音高度感的描述問題，但由于節目源還是5.1 和7.1 聲道制作，即使將環繞揚聲器安裝在高于人耳的位置或者增加前置上方聲道揚聲器，所起到的作用也是非常有限的。而最直接的解決辦法就是在頭頂安裝揚聲器，而在制作電影的時候就可以把原本屬于頭頂上方的聲音安排到頂部的揚聲器進行重播，這樣就完善了對聲音高度的描述，從而實現三維音效的重播。
除了完善上方聲音效果，三維音效技術也需要比以往更多數量的揚聲器來達到更高的聲音覆蓋面以及連貫性更平滑的音像移動效果，才能得到“沉浸”的效果。用戶可以不用更換現有設備，在原有系統基礎上，通過增加天花板環繞音箱，就可以實現全景聲音效。有些用戶可能說，沒有條件在天花板上來安裝音箱，一些新的音箱技術一樣可以在傳統擺位上實現全景聲音效。設備和解碼技術不用愁，最重要的是片源，可以呈現出原始聲道信息，非增高、增寬等虛擬聲效可比。

為何要使用搭建全景聲音效

傳統的影院音效設計師仍不得不將獨立音效混合到多個聲道以便制作音軌，如果需要某一場景（例如，直升飛機起飛），則須將該音效分配給某一聲道并與其他音效進行混合。雖然直升飛機可在不同聲道中穿梭，但卻無法飛臨聆聽者的上空，但是無法如同現實中一般聽到直升飛機呼嘯而過，而使用全景聲技術，無論是直升飛機的聲音、汽車鳴笛聲還是孩子的叫喊聲均可作為獨立的音頻對象而存在，且不受聲道的限制。如此一來，電影制作者便可專注于闡述故事本身。電影制作者可在某一場景中將音效置于其本應自然出現的位置，而非被迫將其置于多個聲道從而影響其藝術追求。

關注度最高的全景聲音效技術

對于三維音效，Dolby Atmos、DTS:X 和Auro-3D 是目前業界中關注度最高的三種三維音效技術。對于電影后期制作的角度而言，三維音效技術在揚聲器設置方面增加了頭頂揚聲器的布局。這樣在制作音效時可以給予電影音效工程師更多的創作空間，做出更逼真的聲音，并達到電影導演所預期的效果。把原本屬于頭頂上方的聲音安排到頂部的揚聲器重播，可以實現雷聲、樹上的鳥鳴、飛機飛過上空、傾盆大雨等效果。還可以結合位于水平面的揚聲器來實現聲音上、下移動的效果，例如雨水從天空落下，會讓人感覺到好像滂沱大雨正正上方傾盆而下。又或者其他特殊的聲像移動效果等等。這對于以往的5.1 和7.1 聲道系統，這些聲音效果單單通過位于水平面的揚聲器來實現是非常困難的事情。
Channel Base和Object Base比較
“Channel Base”和“Object Base”，前者可敘述為“基于聲道”，后者為“基于聲音對象”，它們均為多聲道音效的實現方式。對于傳統的5.1 或7.1 以及上述的Auro-3D 三維聲，它都是基于“Channel Base”來實現的，而Dolby Atmos、DTS:X和剛剛處于起步階段的Auromax 是采用“Channel Base”和“ObjectBase”兩者混合的方式來實現。對于“Channel Base”這種基于聲道的概念來實現的多聲道音響系統，需要對系統中的每一個揚聲器進行固化，才能實現音像定位和移動效果。例如，要實現飛機繞一圈的效果，那么在制作音效的時候，工程師就需要讓所有聲道的揚聲器按照順( 逆) 時針的方向逐一次序地發聲，從而制造出飛機繞一圈飛行的移動聲效。
對于“Object Base”，它已經拋開了聲道數量的概念。同時，制作時也不需要對每一個揚聲器進行固化。工程師在制作時只需要通過可視化界面給制作系統設定聲音在這個三維空間中的運動軌跡以及相對位置，那么系統就會根據你設定的軌跡、位置等數據，并結合系統的揚聲器數量進行即時運算，然后再把音頻流分派到相應的揚聲器之中，得到相同的移動聲效和******定位。由于這種方式拋開了聲道數量的概念，理論上來說，基于“Object Base”方式實現的多聲道音響系統對揚聲器的數量可以無限擴充。只要揚聲器的數量越多，聲像的移動感就越連貫，定位也更******。
Object Base的優點
“Object Base”方式是三維音效的未來發展趨勢。這是因為它擺脫了聲道的概念，沒有揚聲器數量的限制，系統會將所存儲的聲音數據結合現場影音系統的配置情況進行即時運算，并進行聲音重播。所以，“Object Base”對系統的適應性非常強。采用這種方式制作的音效只需要經過一次制作就能******通用，無論是商業電影院中采用數十只揚聲器的配置，還是家用環境采用十來只揚聲器的配置都能適用。同時，它的對下兼容性強，如果系統不支持該音效的處理功能，系統也能播放其源數據。這樣就不需要另外再制作專用的5.1 聲道或7.1 聲道的音軌，從而節省更多的存儲空間，又能減少制作成本和時間。另外，數量越多的揚聲器能具備更平滑的聲像移動和******的聲像定位。

Dolby Atmos、DTS:X 和Auro-3D

Dolby Atmos
杜比全景聲全新音頻平臺（Dolby Atmos）是杜比實驗室于2012年4月24日發布，是******基于音頻對象而非聲道的音頻制式。最基本的Dolby Atmos聲道配置，就是5.1.2聲道，兩只天空喇叭。但是目前最常見的是在聆聽位置上方安置四只喇叭，兩只在聆聽位置之前，兩只在聆聽位置之后，需要AV環繞擴音機多出四個聲道來配合，因此至少9.1聲道規格的 AV環繞擴音機才能做到5.1.4的Dolby Atmos。一般5.1、6.1或7.1規格的環繞擴音機無法加裝四只天花喇叭的要求。

Dolby Atmos在電影音效錄音室進行錄制的時候，只記錄音效的位置與時間，不管播出的聲道數。Dolby Atmos會記錄某個音效物件在某時間點的相對位置、距離遠近，以及音量，然后把此該音效包在Dolby Atmos的格式物件中，由于不同時間點的位置不同，因此產生移動的效果。
Dolby Atmos最多可支援到64個獨立聲道，并能同時處理多達128個音效物件。播放時，由擴大機自行判斷物件的相對位置，來決定交給哪個聲道或哪幾個聲道播出，每個聲道都是獨立的訊號。如此一來，大的戲院可以裝很多支喇叭，小戲院就裝少一點，但播放的素材都是同一個。因此聽到的聲音不是模擬出來的，而是真正的原始素材。
DTS：X
全球******的高清音頻解決方案提供商DTS公司于2015年4月9日推出的新一代“基于聲音對象”的編解碼技術——DTS：X，該技術是對DTS-HD Master Audio技術的進一步延伸，DTS：X跟Dolby Atmos一樣，采用Object-Based編碼，同樣也是必須加裝天空聲道喇叭,在聆聽位置上方以8只喇叭擺成圓形。

目前已經有Anthem、Denon、Integra、Krell、Marantz、McIntosh、Onkyo、Outlaw Audio、Pioneer、Steinway、Lyngdorf、Theta Digital、Trinnov Audio、Yamaha 等廠家允諾加入，可說幾乎涵蓋了所有主要AV環繞擴大機廠商。DTS:X是開放式的新一代的編解碼標準，同時也是基于對象的多維空間音頻技術(MDA)。DTS：X技術可以完美地向后兼容,兼容現有的所有DTS碼流，支持所有的DTS-HD Master Audio的性能，包括支持DVD、藍光和流媒體格式等等。而且支持單獨對對白進行控制，功放用戶可以在家里對特定的聲音對象進行音量控制，比如說根據你的喜好對對白的音量進行調整。
DTS:X也秉承了對無損編碼內容的支持，像DTS-HD Master Audio一樣，DTS:X支持高達24bit/96kHz(基于對象)和24bit/192kHz(立體聲與多聲道)的無損音頻，無損音效一直是DTS的特色。DTS:X在喇叭對應上，同樣可支援天空聲道，除了可建構11.2聲道系統外，最高亦可對應32聲道，完全不讓Dolby Atmos專美于前。
Auro 3D
Auro-3D 影院全景聲音效于2014年5月9日發布，Auro 3D環繞聲系統是一種在原有水平面的環繞聲中新增的三維空間表現方式，除了增加高位和天花揚聲器之外，Auro-3D 還需要搭配對應的譯碼前級，以實現原生 Auro-3D 譯碼回放，同時支持從任意訊號源升級到最高 13.1 聲道的 3D 音軌效果。三層式環繞聲音箱的布局能夠令我們的大腦產生一個自然的三維空間聲音體驗，從而達到3D環繞聲音響效果的目的。

Auro 3D環繞聲系統的三層環繞聲音箱布局下層環繞聲布局：回放包圍在聽眾周圍的聲音(水平面)。上層環繞聲布局: 回放來自夾角為30°左右的聲音，來自這個角度的聲音大部分都是非常重要的空間反射聲，同時也有一些直達聲，例如鳥鳴等等，這對于我們的大腦感受來說非常重要，能夠讓我們更好地理解從******層傳來的聲音，同時能夠得到更加自然的音色以及更加清晰的水平面聲音定位。
頭頂/天花板環繞聲布局：增加的單獨聲道，在還原飛過頭頂的音效或者其他在觀眾頭頂上方的特別音效時能夠創造一個頭頂上方的聲音定位或軌跡，使Auro 3D的配置布局更加完整。如果頭頂的布局直接與下層的環繞聲連接，則無法重現一個自然的三維空間聲音。上層的布局是重現一個自然包融的三維空間聲音體驗的關鍵所在。

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