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[资讯] 新一代沉浸式环绕声音效特点分析及思考

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发表于 2009-11-9 | |阅读模式
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新一代沉浸式环绕声音效特点
直至目前为止,我们可以发现无论是在视频领域还是在音频领域,家庭影院技术逐渐地发生巨变。在视频领域,从4K的萌芽,到UHD超高清标准的建立,再到UHD Blu-ray的到来,势必会全面加速家庭影院投影机的不断前进,1080p全高清即将成为过去。在音频领域,我们沿用已久的5.1、7.1环绕声音响系统,开始被更多扬声器组成的Dolby Atmos、Auro-3D与DTS:X新一代强调三维声音空间呈现的沉浸式环绕声系统所取代。而两者的结合势必会掀起家庭影院新一波的发展浪潮,使得家庭影院所呈现的音视频效果更加逼近甚至超越专业电影院。下面,我们将从音频领域出发,总结一下Dolby Atmos、Auro-3D、DTS:X这三种环绕声音效的特点优势。

不再局限于平面,更强调立体声音空间
上一次的家庭影院环绕声系统的突破性发展是在5.1与7.1系统出现的时候,使得我们在欣赏电影的时候多了中置声道、环绕声道与超低音音箱的概念,也让我们开始能够在家中就感受到前所未有的空间感与包围感。但是这两种环绕声的布局方式仅仅局限于平面,很多时候电影当中的许多音效未必就是水平方向的,也有许多是垂直方向,例如飞机的升降、炮弹的坠落、小鸟的飞行等方面,在这个时候就很难体现出具体的声音细节与层次方位。于是国外不同的机构开始对原本的5.1、7.1系统进行改良,例如将环绕声道设置在远远高于人耳的位置,以获得更佳的空间环绕感,通过增加前高声道来突显前方高度方向的声音细节重现感。但是受制于节目源始终是采用5.1或7.1平面系统的录制,即使采用这样的手段来提升声音的空间感也缺乏真实感,带来的上方声场仅仅呈现的是一种并不实在的包围感。
Dolby Atmos、Auro-3D、DTS:X这三种从节目源录制阶段就开始考虑立体感与空间感的音效则确确实实带来的是一种环绕声从平面向立体空间的转变。不管是2层系统,如Dolby Atmos,还是3层系统,如Auro-3D,都特别强调上方声场布局的重要性,只要节目源是这些音效编码技术原生录制的,就能展现出细腻而颇具张力的上方声学细节刻画。因此,这三种环绕声音效所带来的正是一种沉浸式的声音效果,让人耳目一新。
不再局限于声道,更具有声音对象的表达方式
以往当我们谈论5.1或者7.1系统的时候,都习惯于用5.1声道系统或者7.1声道系统来称呼。但是到了这一代环绕声系统,除了声道的概念之外,还引入了声音对象的元素,在前期录制的过程中不是通过声道为基础,而是通过整个声音空间当中的每一个对象进行制作。传统声道式环绕声系统最大的缺点在于,如果是节目源是采用5.1声道进行录制,无论你在每个声道设置多少个扬声器,都不会增加声音的细节与层次,只会增加声音的覆盖面。因为这些扬声器发出的声音都是相同的。而基于声音对象的Dolby Atmos与DTS:X则是在声道系统基础上进行改进的重要环绕声编码技术。可以对整个声音空间之中的某一点对象的声音进行录制,记录每一点声效的坐标位置、音像大小与位移时间等重要信息的元数据。因此,与声道式系统不同的是,在系统中增加扬声器可以增加更多的声音细节,这也是为什么家用标准中的Dolby Atmos系统最高可以实现24.1.10系统的构建。尽管目前DTS:X的具体音箱布局规范仍没有正式发布,但是相信也将会采用比较多的音箱布局设置以获得更佳的上方声场细节与层次。
处理核心在于环绕声处理器与AV放大器
曾记得当年Dolby TrueHD与DTS-HD Master Audio刚刚被国内的影音爱好者所认识,那时还没有与之相对应能够解码的AV放大器或者环绕声处理器,主要是通过蓝光播放机将两者转成PCM信号再输出到放大器。由此可见对于5.1或7.1系统而言,AV放大器并不是其解码与处理必须依附的中心,信号源设备也可以起到这样的作用,不少高端的蓝光播放机更在机身背面配置了7.1声道的模拟音频前级输出。但是对于Dolby Atmos、Auro-3D与DTS:X而言则是完全不同,它们需要依赖更高运算性能的处理器对其进行解码以及后渲染处理,特别是采用声音对象为基础的Dolby Atmos与DTS:X,必须通过AV放大器中的运算器对节目源内每一个声音对象的信息进行获取与解码,并分配到相对应位置的扬声器上,以实现与声道式音效完全不同的听觉体验。因此,如果要构建一个新式的环绕声系统,就必须搭配一款具有相应解码能力的环绕声处理器或AV放大器。此外,有一点需要注意,Dolby Atmos音效可以采用Dolby TureHD与Dolby Digital Plus进行封装,而Auro-3D则为DTS-HD Master Audio,使得蓝光碟片能够容纳更多不同音效的音轨。


突破性的音箱设计改革,为更多的家用环境提供支持
一看到这些新式的环绕声音效都是强调三维立体声,许多已经拥有5.1、7.1系统或者打算新建这些系统的影音爱好者都会想到要在天花上安装音箱而倍感头痛。
没错,不管是Dolby Atmos、Auro-3D,还是即将登场的DTS:X,都在其音箱布局规范或演示系统中提及到安装天花音箱。但是三者对于天花音箱都是有所保留的,首先是Dolby Atmos可以通过专属的两向发声音箱模块或一体化音箱来营造上方声场的效果,尽管声音覆盖范围较窄,而且仅为指向性较强的中高音部分的声音才能实现,但已是可以让用户在最小限度改变原有系统或改动家居装潢布局的条件下构建Atmos系统,而Auro-3D则表示可以最少限度打造两层系统,不必一定要添加头顶天花的一层,而且最重要的一点,就是现阶段所有的Auro-3D蓝光碟中的音轨都是两层结构的Auro 9.1音效。最后,对于尚未落实下来的DTS:X,我们也相信天花音箱并不一定必须安装,还可以透过其他的途径来实现。

更注重EQ均衡处理与低音管理
在目前的5.1或7.1系统的后期调试环节,我们甚少会通过进行EQ均衡调节或通过专属的低音管理系统来控制低频的量感。但是随着新式沉浸式环绕声系统当中的音箱数量不断提升,特别是增加了天花音箱之后,要更准确获得更加均衡的音色以及调整低频的力度与下潜,仅仅靠简单的设定或超低音音箱摆位来调整已不足够,多数情况下需要较为专业的手段来调整。这也是为什么这类顶级环绕声处理器都拥有媲美专业机型的音频调整菜单的原因。正是这个原因,要对这些系统进行准确的后期调整并不容易,幸好不少的处理器或AV放大器之中都搭载了较为成熟的自动房间声场校正系统,但这些功能仅属于粗调,要细致调整最好还是找专业的音频调校人员帮忙。

从上述的基本特点分析,可以清楚地看到这三种着重于空间感还原的环绕声音效与我们熟知的5.1与7.1系统的不同之处,以及系统构建过程中容易忽略的环节。在最后部分,我们会从不同的角度来思考究竟Dolby Atmos、Auro-3D、DTS:X未来的发展道路将是如何,能否真正取代5.1或7.1系统成为家用领域新一代的环绕声标准,以及是否会有机会有统一的沉浸式家用环绕声音效技术规范的出现等重要问题。
面对新一代沉浸式环绕声音效的思考
不失是一种很好的解决方案,但非唯一
我们所经历的家用音响系统的发展,最显著的一点就是系统中所使用的音箱数量与种类越来越多了,从两声道立体声,到5.1声道环绕声、7.1声道环绕声,再到现在的Auro 9.1、7.1.4 Dolby Atmos、Auro 13.1甚至24.1.10 Dolby Atmos,数量从最初的两个一直上升到30多个。这样的发展步伐是否就一定适合家庭影院环绕声系统的发展?未来的家庭影院会不会变成整个房间都遍布了音箱?我们认为,这种通过增加环绕声系统音箱或声道的数量来提升整个声音还原临场感与包围感的做法不失是一种很好的家用环绕声解决方案,但是否唯一的出路?答案则不一定。
毫无疑问,对于声道式的Auro-3D来说,通过增加第二层与天花声道的环绕声音箱布局,显然能够大幅度提升环绕声的覆盖范围,同理,对于声音对象的Dolby Atmos与DTS:X,增加系统中的音箱数量也同样能达到相同的效果,只是家庭的使用环境空间始终是有限制的,不少用户已经觉得要在视听室或客厅中安装7.1.4或Auro 10.1的系统配置已经是他们所能接受的最大系统,而对于Auro 13.1与24.1.10 Dolby Atmos系统的接受者仅仅是少数。事实上,除了这种家庭影院的解决方案之外,通过最少的扬声器配置来获取更逼真的环绕效果也是另外一个发展的方向,其依靠的是算法,透过虚拟环绕声技术来实现。有没有办法仅仅通过5.1或更少的音箱系统就能重现电影院般的环绕效果?这是目前家庭影院系统的另外一种解决方案,例如DTS最近所带来的Headphone:X音效技术,就尝试只是通过耳机来呈现极具空间感的环绕声音效。面对以上两种理念截然不同的家用环绕声解决方案,就目前的发展成果来看,显然是前者更接近于电影院的效果,但是对于我们用户来说,更加应该从自身的实际需要与使用环境的条件来选择,不宜盲目跟风,毕竟还有许多家庭仍然是以双声道立体声系统为主导。
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 楼主| 发表于 2009-11-9 |

能否建立统一的全兼容音箱系统?  



能否建立统一的全兼容音箱系统?  
为什么5.1或7.1环绕声系统能够成为家庭影院环绕声音箱系统的规范?最重要的原因是基于国际统一标准,而不同的机构,包括Dolby、DTS、THX、CEDIA再根据各种不同的家庭使用环境对原本的规范进行调整,衍生出多种5.1与7.1环绕声音箱系统布局,但基础部分是相同的。如此一来,对于我们构建家庭影院系统就有了依据,进一步促进了家庭影院环绕声系统的蓬勃发展。
进入了新一代沉浸式环绕声时代,大家会发现原来Dolby Atmos、Auro-3D与DTS:X都是采用并不相同的音箱布局,特别是在上方声场音箱布局方面,各家有各自的做法,要建立一套能够同时播放这三种环绕声音效的音箱系统所需要的音箱将会远远多于单独建立其中一种系统。例如,如果仅需体验Dolby Atmos音效,只要建立5.1.2系统即可,同样对于Auro-3D也一样,最低仅为Auro 9.1系统。但是如果要构建同时兼容两者的系统,就必须建立三层环绕声音箱布局,底层为6只音箱,中层为4只音箱,上层为2只音箱。如果后续再加上DTS:X系统将会更加复杂。
如此一来,为家庭影院环绕声系统的建立无疑增加了不少的难度,对于以后的发展与普及必然会产生影响。我们更加希望未来能够出现国际统一的指导性系统标准,将这些沉浸式环绕声音箱系统的不同规范统一起来,只需一个统一的系统就能展现既有空间感与定位感的环绕声音效。而现阶段可以说是家庭影院环绕声技术从平面走向立体的过渡期。

由于Dolby Atmos、Auro-3D与DTS:X这三种环绕声音效是通过增加声道与音箱的数量来提升临场感与包围感的,也就意味着将会大大增加整个系统构建与后期维护的成本。尽管Dolby Atmos有着独特的双向发声专属音箱解决方案,而也有信息指出DTS:X可以最大程度地兼容以往的系统,即使使用原有5.1或7.1系统也可以带来一定的音效提升,但是这些都不能真正发挥它们的潜力,必须通过在四周墙面高度方向与天花上安装音箱。如果本身已拥有5.1或7.1系统,而且在天花做了完善的声学处理的用户,那么就需要拆除原有的声学模块,安装天花音箱之后,再根据实际的声音效果进行深入的调整。另外,整套系统的音箱数量越多,后期的维护工作就越繁琐,这也减少了不少影音爱好者升级的欲望。


现阶段仍缺乏相应的节目源
除了构建系统与后期维护的难度都有所增加之外,现阶段我们要获取这些新一代环绕声音效的节目源也并不是那么容易,在国内市场还是很难找到相对应的资源,尽管我们可以从香港、澳门或者国外途径来获取为数不多的蓝光电影或蓝光音乐片源,但是如果你使用的是国内C区的蓝光播放机,很可能就无法播放这些A区或B区的碟片。可以说,就算你打造出能够兼容Dolby Atmos与Auro-3D的音箱系统,购买了昂贵的全兼容高端环绕声处理器,也未必能即时体验到这些音效的优势所在。我们希望国内市场能够尽快出现更多相关的蓝光节目源。
综上所述:从环绕声的效果而言,Dolby Atmos、Auro-3D与DTS:X相对于目前主流的5.1、7.1系统的提升是尤为突出的,彻底改变了固有环绕声技术受制于平面的困局,增强了在垂直方向到整个空间的声音包围感与定位感,尤其是基于声音对象的两种全新音效Dolby Atmos与DTS:X的诞生,更是颠覆了我们以往对于声道环绕声技术的理解,在较小的存储容量下,拥有更多的声音信息,这无疑将是未来家庭影院乃至专业电影院环绕音效的发展主导方向,我们期望能够尽快出台相对应的国际统一规范标准,让我们只需要一个标准化的音箱布局系统就能同时感受不同的沉浸式环绕声立体音效所带来的与众不同的体验。
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