何为全景声？全景声录制与播放如何达到一致？

9843140 · 发表于 2020-6-3 14:39:10

何为全景声？全景声录制与播放如何达到一致？

随着科技的发展，广播电影电视的科学技术日新月异，高质量的电视画面越来越受到观众的喜爱。在当今的电视发展中，电视影片除了音质方面有所提高，其他方面创新不大。本文将提出电视全景声录制与家庭全景式还原播放这个课题。目前我国的音视频设备已经完全符合了这些录制的要求，关键是怎么来录制和还原录制播放的声音。这是本文要研究探讨的课题。

01

前言

何为全景声？所谓全景声是近年在音响技术领域提出的一个扩声概念，它实际就是人在听音的环境中感受与现场实际声音一致的感觉。这就是成语所说的“身临其境”的意思。

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目前全景声录制的思维

如何在录制中录出这样的感觉，这是目前在我们录音界一个探讨的问题。据我目前所了解的动向，就是许多音响工程师用多个方向的话筒录制全景声的研究比较多。

国外的工程师用了布置多个方向话筒来解决这个问题，但在实际应用中听出来的声音不是这么一回事。因为这种模仿人耳在通过话筒来录制这种人的全景声感受，是不可能实现的，因为人耳是一个复杂的听觉系统，他可以根据声源发出方向、响轻、音质等声音的要素完全进行系统的分析结果传到人的大脑，就像计算机采集了素材进行了高速运算后将结果送到了人们面前一样。

而话筒是一个机械的拾音工具，它是受到许多的因素限制，如距离的远近、方向、音质等局限，几支不同方向的话筒，然后进行各个轨道独立的录制，还原的声音是不可能像人的耳朵一样得到的身临其境的声音，所以这种录制声音的方式是不可取的。

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如何解决这个难题

解铃还须系铃人，要想听到全景声的感觉，还需了解人耳听音的各种条件及需求。

自从人类声学基础学科的出世，已经揭秘室内厅堂建筑声学的许多现象，而人类应用得比较好的科学家，就是以他的名字命名的“赛宾公式”，他提出了混响时间的定义。

混响时间公认的定义是：声能密度降为原来的1/10∧6时所需的时间，相当于声压级衰变60分贝。某频率的混响时间是室内声音达到稳定状态，声源停止发声后残余声音在房间内反复经吸声材料吸收，平均声能密度自原始值衰变到百万分之一（声能密度衰减60dB）所需的时间，用T60或者RT表示。混响时间过短，声音发干，枯燥无味，不亲切自然；混响时间过长，会使声音含混不清；合适时声音圆润动听。

最早在没有电声设备时代，人类在较大的室内空间，众多的人聚集开会或文艺演出时，西方的教堂及音乐厅就是用这个原理建造了许多这类的建筑。他的主要精髓，就是如何用好厅堂多个面的反射与吸声，使在这个厅堂听到讲话或唱歌及乐器演奏的声音，音量即放大又动听。所以，这种设计与计算是一个难度比较大，又涉及到多种学科知识的组合。

当前声学专家能够设计出声音清晰的厅堂混响时间，但设计不出有较好的混响时间、既宏亮音色又清晰的厅堂。因为他们在设计中，还有一个问题未考虑到，这个问题就是：声音在确定发声的位置后，它所对应的六个或多个面中的反射面和吸收面，哪些面的反射是有益反射声，哪些是有害反射声。

同理，在吸收时，哪个吸收面是有益吸收面，哪些是有害吸收面。还有整个反射面和吸收面的比例关系，吸声系数应用的关系。它都决定了声音响度与音质或音色的最后结果。当然还有各种频率吸收与反射的材料运用等因素。

我们了解上述的一些常识，声音录制与还原，就有了科学的依据。我们在录制声音时，就要根据定位的直达声来考虑，声音传播后的各个面的反射声强弱、时间、方向、音色等来组合一个人耳听到室内身临其境的多轨录音的声源。这个录音棚实际就是还原的听音环境。通过人耳听音的哈斯效应原理，将直达声进行各种处理后分配到各个反射声面的音箱中的录音轨道上，从而录制多轨处理的直达声的声源，以达到身临其境的感觉。

多轨可以根据人耳分辨的方向来设置，多了也没用，反而将声音变得像画蛇添足一样不好听了。（这里就不展开论述，其中涉及许多综合交叉学科的研究与应用关系的理解）

还原的原理就变得很清晰了，因为是多轨的录音，所以在重放声音时，家庭在观看的客厅，按照多轨的位置布置各个方位的无线有源音箱，既免去了复杂的布线及装潢的繁琐过程，只要电视机内装有一个多轨发射音频信号装置，就能轻轻松松听到来自各个方向的声音，犹如亲临现场身临其境的全景声感受。

最后要说明的是，这是一个思维与技术的探讨，笔者早期从事舞台艺术扩声工作，后期从事音响调音及音响工程设计教学工作。一直在研究声音艺术的课题。所以大胆提出全景声的解释概念与如何在电视领域中拓展。

这个课题是运用声学原理、人耳听觉原理、系统组合与调试应用等理念基础上来实现这个课题。当然在具体实践时，还会碰到这样与那样的问题，需要进行实践与探索，最终如愿课题能够实现。也相信这个课题会产生很高的经济价值。成功了是音响技术应用的一个新的突破和改革的方向。我希望与有创新及又有一定经济基础的企业一起来完成这个课题。同时也要申报专利，保护我们的知识产权。

04电视全景声制作录制与家庭全景声还原播放

设计方案

电视全景声制作录制棚的设计

设计思路：电视全景声制作录制室是在一个长6米、宽5米、高3.5米的房间基础上进行设计，其目的就是按照家庭客厅或书房的类同大小摆放10.1声道。

10.1声道制作思路

全景声声道10.1声道的设置基础

人的听觉方向主要来自四个方向和顶上，按照《易经》预测方法中的风水预测“八门套九星诀”思路，人的四面主要来自前、后、左、右、左前、右前、左后、右后八个方位，如果加上顶上顶上左右二个方向，就可以包含了人的听觉全方位了。
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背后三声道音箱布置三维示意图
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顶面左右声道音箱布置三维示意图
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两边左右声道音箱布置三维示意图

10.1声道制作思路

电视音频信号在录制时，按照主语言声道，背景声道、效果声道进行录制，然后三个信号进入多轨制作调音台。（16轨输出）超低音另外加一轨，在这里不再布置方位。

16轨输出的后期制作调音台，将三类不同信号的音源，按照视觉与声像一致的要求，进行10.1分轨制作，在制作中要把握心理听觉的要素（这里不展开说明方法和原理了）。
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电视全景声制作录音棚音箱布置平面示意图

16轨输出的后期制作信号通过调音台与音视频软件在计算机工作站进行多轨处理。这个处理是将3种信号源进行声像一致的处理，实际上是一项声音艺术的导演工作。

在制作多轨声音还要注意制作室的还音环境要求，室内混响时间在0.6-0.8秒左右，保持听音环境的清晰度。

将制作的多轨声音与电视视频信号合成后，播出的电视就是全景声电视信号。

这里要说明的，这种多轨合成声音是艺术声音二次创作。

不是简单的效果声音处理，他是一种与视觉结合反映声像整体艺术、烘托艺术感染力的一个组成部分。所以这项工作目前还是一个空白。

音视频工作站的建设

音视频工作站，现在已经很成熟了，各种软件也很多。在这里就不介绍了。

家庭全景声播放还原的设计

客厅面积：大于等于24平方，4 ×6米或6 ×5米；

硬件设备：电视机或手机+投影机；十个小体积音箱和一个小体积超低音音箱。

关键解决问题：电视机接收到的信号源，图像声音分离后，电视机需要有一个10.1轨的音频输出。然后输到10.1声道的有源音箱中。也可以设计一个10.1轨音频发射装置，通过无线方式发射到10.1声道的有源音箱中。接收还原应该还有很多方法，这就不一一介绍了。

05

结束语

电视全景声制作录制与家庭全景声还原播放设计方案，是一个理论与实践结合的设计，需要在实践中完善。关键问题是电视中的声音艺术合成与全景声的结合，才是这个设计的重点，也是音响技术改革创新与声音艺术创作结合之路的探索。

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赵顺华

浙江省舞台音响学会  会长

中国录音师协会第五届专家顾问委员会  顾问

中国录音师协会声音艺术委员会  副主任

中国演艺设备技术协会浙江演艺设备行业  副主任专家

中国音视频工程委员会  专家

浙江省及杭州市政府采购中心 (音视频)  特邀顾问

《2011杭州世界休闲博览会休闲音响大世界》活动，任常务副主任，编写了《音响历史展》，活动获得铜奖。

2015年“文化部第六届高技能人才（音响调音）培训班”担任主讲教师

2016年被浙江德方智能科技有限公司作为特聘顾问，指导“杭州G20分会音视频系统工程”

和“厦门金砖五国音视频系统工程”

2018年在杭州奥体博览城4D万人会议大厅，设计了“2018中国城市规划年会”流动音视频系统方案，并亲自进行了调试。获得了主办方的好评。

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