自从立体声音响在50年代开始流行以来,比赛一直在创造终极家庭聆听体验。甚至早在20世纪30年代,就进行了环绕声实验。 1940年,沃尔特迪斯尼采用了他创新的Fantasound环绕声技术,让观众完全沉浸在他的动画成就的视觉和音频感受中, 幻想曲 .
尽管“Fantasound”以及环绕声技术的其他早期实验在家庭环境中无法真正重复,但这并没有限制录制工程师为音乐和电影开发最终会产生环绕声格式的过程。今天在世界各地的家庭影院享受。
单音声
单声道声音是单声道,单向类型的声音再现。录音的所有元素都使用一个放大器和扬声器组合进行定向。无论您站在房间的哪个位置,您都能听到声音的所有元素(房间声学变化除外)。对于耳朵来说,声音,声音,乐器,效果等所有元素似乎都源于空间中的同一点。就好像所有东西都被“漏斗”到一个点。如果将两个扬声器连接到单声道放大器,声音将显示在两个扬声器之间的等距点处,从而形成“幻像”通道。
立体声音响
立体声声音是一种更开放的声音再现类型。虽然不完全逼真,立体声音让听众体验到正确的声音演出。
立体声过程
立体声声音的主要方面是两个声道之间的声音划分。录制的声音以这样的方式混合,即某些元素被引导到声场的左侧部分;其他人在右边。
立体声声音的一个积极结果是听众体验交响乐团录音的正确声音分段,来自各种乐器的声音更自然地来自舞台的不同部分。但是,也包括单声道元素。通过将来自乐队中主唱的声音混合到两个声道中,歌唱者似乎是从左右声道之间的“幻影”中央声道唱歌。
立体声的局限性
Stereophonic Sound是50年代和60年代消费者的突破,但确实有局限性。一些记录导致“乒乓”效应,其中混合强调左右声道的差异太多而“幻影”中心声道中的元素混合不足。此外,即使声音更加逼真,缺乏环境信息(如声学或其他元素),使立体声声音产生“墙效应”,其中一切都从前方击中,缺乏后墙反射的自然声音或其他声学元素。
Quadraphonic Sound
在60年代末和70年代早期发生了两次尝试,试图解决立体声的限制。四声道离散和四声道声音。
四通道离散问题
Four Channel Discrete的问题在于它需要四个相同的放大器(或两个立体声放大器)才能再现声音,因为它非常昂贵(这些是管和晶体管的日子,而不是IC和芯片)。
此外,这种声音再现实际上只能在广播上播放(两个FM电台同时广播节目的两个频道;显然你需要两个调谐器来接收所有频道),以及四个频道Reel-to-Reel音频卡座,这些也很昂贵。
此外,Vinyl LP和Turntables无法处理四声道离散录音的播放。虽然有几个有趣的音乐表演使用这种技术进行联播(合作电视台播放视频部分),整个设置对于普通消费者来说太麻烦了。
Quad - 更现实的环绕声方法
采用比四通道离散更环绕,更实惠的环绕声再现方法,Quadraphonic格式包括在双通道录制中对四个信道进行矩阵编码。实际结果是环境声音或效果声音可以嵌入双声道录音中,该录音可以通过普通的唱机触控笔检索并通过Quadraphonic解码器传递到接收器或放大器。
从本质上讲,Quad是当今杜比环绕声的先驱(事实上,如果您拥有任何旧的Quad设备 - 它们能够解码大多数模拟杜比环绕声信号)。虽然Quad承诺为家庭环境带来价格合理的环绕声,需要购买新的放大器和接收器,额外的扬声器,以及硬件和软件制造商之间在标准和编程方面缺乏共识,但Quad之前只是耗尽了气体它真的可以到来。
杜比环绕声的出现
在70年代中期的杜比实验室,拥有突破性的电影原声带等 汤米 , 星球大战 ,和 第三类亲密接触 ,推出了一种新的环绕声处理,更容易适应家庭使用。此外,随着20世纪80年代HiFi立体声录像机和立体声电视广播的出现,还有一条额外的途径可以让公众接受环绕声:家庭影院。到那时为止,收听电视广播或录像机磁带的声音部分就像是在收听桌面AM收音机。
杜比环绕声 - 适用于家庭
由于能够将相同的环绕声信息编码为在原始电影或电视原声带中编码的双声道信号,因此软件和硬件制造商有了新的动机来制作价格合理的环绕声组件。附加的杜比环绕声处理器可供那些已经拥有立体声接收器的用户使用。随着这种体验的普及,越来越多的家庭,更加经济实惠的杜比环绕声接收器和放大器变得可用,最终使环绕声成为家庭娱乐体验的永久组成部分。
杜比环绕基础知识
杜比环绕声处理涉及将四个声道信息编码 - 前左,中,右前和后环绕成双声道信号。解码芯片然后解码四个通道并将它们发送到适当的目的地,左,右,后和幻像中心(中心通道来自L / R前通道)。
杜比环绕声混音的结果是一个更平衡的聆听环境,其中主要声音来自左右声道,声音或对话来自中心幻像通道,并且环境或效果信息来自听众后方。
在用这个过程编码的音乐录音中,声音具有更自然的感觉,具有更好的声学提示。在电影配乐中,通过将观看者置于动作中,从前向后和从左向右移动的声音的感觉为观看/收听体验增加了更多的真实感。杜比环绕声在音乐和电影录音方面非常有用。
杜比环绕声的局限
杜比环绕声确实有其局限性,但后置声道基本上是被动的,缺乏精确的方向性。此外,通道之间的整体分离远小于典型的立体声录音。
杜比定向逻辑
杜比定向逻辑通过在解码芯片中添加强调电影音轨中重要方向线索的固件和硬件元素,解决了标准杜比环绕声的局限性。换句话说,解码芯片将通过增加各自声道中的定向声音的输出来强调定向声音。
这个过程虽然在音乐录音中并不重要,但对于电影配乐非常有效,并且增加了诸如爆炸,飞机飞行等效果的更高精确度。通道之间存在更大的分离。此外,杜比定向逻辑还提取了一个专用的中置声道,可以更准确地将对话中心(这需要一个中央声道扬声器以实现完全效果)在电影配乐中。
杜比Pro逻辑的局限性
虽然杜比Pro-Logic是杜比环绕声的绝佳改进,但其效果严格来源于再现过程,即使后置环绕声道采用两个扬声器,它们仍然传递单声道信号,限制从后到前和侧面前置运动和声音放置提示。
杜比数码
杜比数字通常被称为5.1声道系统。然而,必须注意术语“杜比数字”指的是音频信号的数字编码,而不是它具有的通道。换句话说,杜比数字可以是单声道,2声道,4声道,5.1声道或6.1声道。但是,在最常见的应用中,杜比数字5.1和6.1通常被称为杜比数字。
杜比数字5.1的优点
杜比数字5.1通过添加立体声后置环绕声道(可以在更多方向发出声音)以及专用的重低音扬声器声道来增加精度和灵活性,从而更加强调低频效果。超低音扬声器通道是.1指定的来源。有关更多详细信息,请参阅我的文章:环绕声中的.1意味着什么。
此外,与需要仅具有最小功率和有限频率响应的后声道的杜比专业逻辑不同,杜比数字编码/解码需要与主声道相同的功率输出和频率范围。
杜比数字编码开始于Laserdiscs并迁移到DVD和卫星编程,这已经在市场上巩固了这种格式。由于杜比数字技术涉及自己的编码过程,因此您需要使用杜比数字接收器或放大器来准确解码信号,该信号通过数字光纤连接器或数字同轴连接器从DVD播放器等组件传输。
杜比数字EX
杜比数字EX实际上基于已经为杜比数字5.1开发的技术。此过程添加了第三个环绕声道,它直接放在听众后面。
换句话说,收听者既有前中置声道,又有杜比数字EX,后置中央声道。如果您正在丢失计数,则通道标记为:左前置,中置,右前置,左环绕,右环绕,重低音扬声器,带环绕后置中心(6.1)或环绕后置左后置和环绕后置右侧(实际上是单个)频道 - 就杜比数字EX解码而言。这显然需要A / V环绕接收器中的另一个放大器和一个特殊的解码器。
杜比数字EX的优点
那么,EX增强对杜比数字环绕声有什么好处?
从本质上讲,它归结为:在杜比数字技术中,大部分环绕声效果从正面或侧面向听众移动。然而,当声音沿着侧面向后移动时,声音失去了一些方向性,从而难以在移动或平移穿过房间的移动物体上产生精确的方向感。通过将新通道直接放置在收听者后面,从侧面向后方发出的声音的平移和定位更加精确。此外,通过附加的后声道,还可以更精确地从后部发出声音和效果。这使听众更加处于行动的中心。
杜比数字EX兼容性
杜比数字EX与杜比数字5.1完全兼容。由于环绕EX信号在Dolby Digital 5.1信号中是矩阵,因此用EX编码的软件标题仍然可以在具有Dolby Digital输出的现有DVD播放器上播放,并在现有Dolby Digital Receivers上以5.1解码。
虽然你最终可能已经在你的系列中购买了新的EX编码版本的电影,但是当你最终运行EX设置时,你仍然可以通过6.1频道接收器播放当前的DVD,你将能够播放新的EX编码的光盘通过5.1声道接收器,它将保留当前5.1环绕声方案的附加信息。
杜比定向逻辑II和杜比定向逻辑IIx
虽然之前概述的杜比环绕声格式设计用于解码已经在DVD或其他材料上编码的环绕声,但是有成千上万的音乐CD,VHS电影,Laserdisc和电视广播只包含简单的模拟双声道立体声或杜比环绕声编码。
音乐环绕声
此外,对于主要为电影观看而设计的Dolby Digital和Dolby Digital-EX等环绕声方案,音乐聆听缺乏有效的环绕声处理。实际上,许多有辨别力的发烧友拒绝了大部分环绕声方案,包括新的SACD(超级音频CD)和DVD-Audio多声道音频格式,有利于传统的双声道立体声播放。
雅马哈等制造商开发了声音增强技术(称为DSP - 数字声场处理),可以将源素材放置在虚拟声音环境中,如爵士俱乐部,音乐厅或体育场,但不能“转换” “将两个或四个通道材料转换成5.1格式。
杜比定向逻辑II音频处理的优势
考虑到这一点,杜比实验室通过对其原始杜比Pro-Logic技术的增强进行了拯救,该技术可以通过4声道杜比环绕声信号(称为Pro Logic II)创建“模拟”5.1声道环绕声环境。尽管不是离散格式,例如Dolby Digital 5.1或DTS,其中每个通道都经过自己的编码/解码过程,但Pro Logic II有效地利用矩阵化来提供足够的5.1表示电影或音乐声道。自从最初的Pro-Logic方案在10多年前开发以来,随着技术的进步,通道分离更加明显,使Pro Logic II具有离散5.1通道方案的特性,例如Dolby Digital 5.1。
从立体声源中提取环绕声
杜比定向逻辑II的另一个好处是能够从双声道立体声音乐录音中充分创造环绕声聆听体验。一方面,我使用标准的Pro Logic尝试听环绕声中的双声道音乐录音并不满意。声音平衡,乐器放置和瞬态声音似乎总是有点不平衡。当然,有许多CD是杜比环绕声或DTS编码的,它们混合用于环绕声收听,但绝大多数不是,因此,可以从杜比定向逻辑II增强的应用中受益。
杜比定向逻辑II还具有多种设置,允许听众调整声场以适应特定的口味。这些设置是:
尺寸控制,允许用户向前或向后调整声场。
中心宽度控制,允许对中央图像进行可变调整,使其仅可以从中央扬声器听到,只能从左/右扬声器听到“幻像”中央图像,或者所有三个前置扬声器的各种组合。
全景模式 它扩展了前立体声图像以包括环绕扬声器,以实现环绕效果。
Pro-Logic II解码器的最后一个优点是它还可以作为“常规”4通道Pro-Logic解码器运行,因此,实质上,包含Pro-Logic解码器的接收器可以包含Pro Logic II解码器。 ,为消费者提供更大的灵活性,而无需在同一单元中需要两个不同的Pro-Logic解码器。
杜比定向逻辑IIx
最后,杜比定向逻辑II的最新版本是杜比定向逻辑II,它将杜比定向逻辑II的提取功能(包括其偏好设置)扩展到配备杜比定向逻辑IIx的接收器和前置放大器的6.1或7.1声道。杜比定向逻辑IIx可以为更多的声道提供聆听体验,而无需重新混音和重新发行原始素材。这使您的唱片和CD收藏很容易适应最新的环绕声收听环境。
杜比Prologic IIz
杜比Prologic IIz处理是一种增强功能,可以垂直扩展环绕声。杜比Prologic IIz提供了添加两个前置扬声器的选项,这些扬声器位于左右主扬声器的上方。此功能为环绕声场添加了“垂直”或开销组件(非常适合下雨,直升机,飞机飞越效果)。杜比Prologic IIz可以添加到5.1声道或7.1声道设置。有关更多详细信息,请查看我的文章:杜比Pro-Logic IIz - 您需要了解的内容。
注意: 雅马哈在其部分家庭影院接收器上提供类似技术,称为Presence。
杜比虚拟扬声器
尽管环绕声的趋势依赖于增加额外的声道和扬声器,但是围绕整个房间的多个扬声器的要求并不总是实用的。考虑到这一点,杜比实验室已经开发出一种方法来创建一个相当精确的环绕声体验,让您产生一种错觉,即您正在聆听完整的环绕扬声器系统,但只使用两个扬声器和一个低音炮。
杜比虚拟扬声器与标准立体声源(如CD)一起使用时,可创建更宽广的声场。但是,当立体声源与Dolby Prologic II组合或播放Dolby Digital编码DVD时,杜比虚拟扬声器使用技术创建5.1声道图像,该技术考虑了声音反射以及人类在自然环境中如何听到声音,从而实现环绕声无需五个或六个扬声器即可复制信号。
Audyssey DSX(或DSX 2)
Audyssey是一家开发和销售自动扬声器室均衡和校正软件的公司,它开发了自己的沉浸式环绕声技术:DSX(动态环绕声扩展)。
DSX增加了前置垂直高度扬声器,类似于Prologic IIz,但还增加了左/右前置扬声器位于左前和右前以及环绕左右扬声器。有关更详细的说明和扬声器设置插图,请查看官方Audyssey DSX页面。
DTS
DTS也是环绕声中众所周知的播放器,并已将其环绕声处理功能应用于家庭。基本DTS是一个5.1系统,就像杜比数字5.1,但由于DTS在编码过程中使用较少的压缩,许多人认为DTS在监听端有更好的结果。此外,虽然杜比数字主要用于电影原声带体验,但DTS用于音乐表演的混合和再现。
DTS-ES
DTS推出了自己的6.1声道系统,与Dolby Digital EX竞争,称为DTS-ES Matrix和DTS-ES 6.1 Discrete。基本上,DTS-ES Matrix可以从现有的DTS 5.1编码材料创建中央后置声道,而DTS-ES Discrete要求正在播放的软件已经具有DTS-ES Discrete声道。与Dolby Digital EX一样,DTS-ES和DTS-ES 6.1离散格式向后兼容5.1声道DTS接收器和DTS编码DVD。
DTS Neo:6
除DTS 5.1和DTS-ES Matrix和Discrete 6.1频道格式外,DTS还提供DTS Neo:6。 DTS Neo:6,功能与Dolby Prologic II和IIx类似,其中接收器和前置放大器具有DTS Neo:6解码器,它将从现有的模拟双声道素材中提取6.1声道环绕场。
DTS Neo:X
DTS采取的下一步是推出其11.1频道的Neo:X格式。 DTS Neo:X采用已经存在于5.1或7.1声道音轨中的提示,并创建高度和宽频道,从而实现更加包络的“3D”声音。要体验DTS Neo:X处理的最大好处,最好有11个扬声器,11个放大通道和一个低音炮。但是,可以修改DTS Neo:X以使用9.1或9.2通道配置。
DTS Surround Sensation
Surround Sensation在双扬声器或立体声耳机设置中创建幻像中心,左,右和环绕声道。它可以采用任何5.1声道输入源,只需两个扬声器即可重现环绕声体验。此外,环绕感还可以扩展双声道压缩音频信号(如MP3),以获得更环绕的聆听体验。
SRS / DTS Tru-Surround和Tru-Surround XT
SRS Labs是另一家提供创新技术的公司,可以增强家庭影院体验(注:截至2012年7月23日,SRS Labs现已正式成为DTS的一部分)。
Tru-Surround能够采用Dolby Digital等多声道编码信号源,只需使用两个扬声器即可再现环绕声效果。结果并不像真正的杜比数字5.1那样令人印象深刻(正面和侧面环绕效果令人印象深刻,但后部环绕效果有点短暂,感觉它们只是来自头部后方,而不是来自后面。房间)。然而,由于许多消费者不愿意用6或7个扬声器填满他们的房间,Tru-Surround和Tru-SurroundXT确实能够在通常有限的双声道收听环境中享受5.1声道声音。
SRS / DTS Circle Surround和Circle Surround II
另一方面,Circle Surround以独特的方式接近环绕声。虽然杜比数字和DTS接近环绕声以获得精确的方向立场(特定扬声器发出的特定声音),但Circle Surround强调声音沉浸。为实现这一目标,普通的5.1音频源被编码为两个声道,然后重新解码回5.1声道并重新分配回5个扬声器(加上低音炮),以便创造更加沉浸的声音而不会失去方向性原始的5.1声道源素材。
结果比Tru-Surround或Tru-Surround XT更令人印象深刻。
首先,平移声音,例如飞行飞机,超速驾驶汽车或火车,即使它们越过声场,也会发出声音;通常在DD和DTS中,当一个扬声器从一个扬声器移动到下一个扬声器时,平移声音会“强度”下降。
此外,从后到前和从前到后的声音流动也更顺畅。其次,环境声音,如雷声,雨声,风声或波浪声,比DD或DTS更好。例如,不是听到来自几个方向的雨声,而是在这些方向之间的声场中的点被填满,从而将你置于暴风雨中,而不仅仅是听它。
Circle Surround提供了杜比数字和类似环绕声源材料的增强功能,而不会降低环绕声混音的原始意图。
Circle Surround II通过增加一个额外的后置中央声道进一步采用了这一概念,从而为听众正后方发出的声音提供了一个锚点。
耳机环绕:杜比耳机,CS耳机,雅马哈无声电影,史密斯研究,和DTS耳机:X.
环绕声不仅限于大型多声道系统,还可以应用于耳机收听。 SRS Labs,杜比实验室和雅马哈都将环绕声技术与耳机收听环境融为一体。
通常,当听音频(音乐或电影)时,声音似乎来自你的头脑,这是不自然的。杜比耳机SRS耳机,雅马哈静音影院和Smyth Research采用的技术不仅能让听众发出包络声音,还能将其从听众的头部移开,并将声场置于头部周围的前方和侧面空间,这更像是聆听常规的基于扬声器的环绕声系统。
在另一项开发中,DTS开发了DTS Headphone:X,可以使用插入听音设备的任何一对耳机提供高达11.1声道的环绕声聆听体验,例如智能手机,便携式媒体播放器或配备的家庭影院接收器使用DTS耳机:X处理。
更高清晰度的环绕声技术:Dolby Digital Plus,Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio
随着蓝光光盘和HD-DVD(HD-DVD已经停产)的推出,结合HDMI接口连接,DTS(以DTS-HD形式)开发高清环绕声格式和DTS-HD Master Audio)和Dolby Digital(以Dolby Digital Plus和Dolby TrueHD的形式)提供更高的准确性和真实感。
增加蓝光和HD-DVD的存储容量,以及HDMI的更宽带宽传输能力,这是访问杜比数字+,杜比TrueHD和DTS-HD所必需的,可以实现真正的,谨慎的音频再现, 7.1环绕声的声道,同时仍然向后兼容旧的5.1声道环绕声格式和音频/视频组件。
注意: HD-DVD已停产,但出于历史目的在本文中引用。
杜比全景声(Dolby Atmos)等
从2014年开始,为家庭影院环境杜比全景声(Dolby Atmos)推出了另一种环绕声格式。虽然建立在以前的杜比环绕声格式基础上,但杜比全景声(Dolby Atmos)实际上将声音混音器和听众从扬声器和声道的限制中解放出来,重点放在声音需要放置在三维环境中的位置。有关Dolby Atmos技术,应用程序和产品的更多详细信息,请参阅我撰写的以下文章:
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结论 - 现在……
今天的环绕声体验是数十年演变的结果。环绕声体验现在可以轻松访问,实用且价格合理,面向消费者,未来还会有更多。去包围吧!
相关特征:
环绕声格式指南
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环绕声中的.1意味着什么
家庭影院接收器和环绕声指南(包括扬声器设置信息)
耳机环绕声




