技术讲堂：专业音响知识由浅入深

    20、三维音场处理和环绕声

    普通两只音箱为什么会使我们听到并不存在的好像是背后发出的声音呢?大家知道，立体电影就是眼睛产生的错觉而三维音场的产生离不开耳朵的错觉。种种硬件3D音效技术如SRS、虚拟杜比和软件3D技术如EAX、A3D等就是充分研究了人耳接受声响的原理后为降低成本而推出的新技术。本质上讲通过多音箱完成三维音场的效果比两只音箱虚拟出的声场好很多。所以环绕声应该以多音箱配置为主，它们的定位感和空间感强，下面我们来看看有哪几种真正的环绕声：

    A杜比定向逻辑(DolbyPro-Logic)环绕声系统

    4-2-4编码技术将左、中、右和后侧四方面的音频信息经过编码记录在左右两个声道中；放音时再通过解码器从左右声道中分解还原出原来这4个声道，这4个声道通常称为：前置左声道、前置中间声道、前置右声道和后置环绕声道。科学实验表明,要获得身临其境的真实音响效果，必须在聆听者周围产生一个四面包围的声场环境，整个放声系统使用的声道数越多，聆听者的声场定位感就越强烈，身临其境的感受就越真实。根据目前一般家庭的视听环境，放声系统使用5个声道已能满足声场定位需要，因此，杜比定向逻辑环绕声系统大多使用5声道。从表面上看，5声道杜比定向逻辑环绕声功率放大器确实有5个功率输出端：前置左声道、中置声道、前置右声道、环绕左声道(又称后置左声道)和环绕右声道(又称后置右声道)，但杜比定向逻辑环绕声系统中解码器输出的环绕声信号其实是单声道的，5声道功率放大器中的左右两个环绕声道在功放内部是相互串联的。因此，严格地说，将它们称为4声道功放更为合适。

    B、THX家庭影院系统

    THX并不是一种独立的放声系统，它只是对经杜比定向逻辑处理的立体声信号再进行适当的后期处理，以便获得声音定位准确、动态范围大的真实音响效果。因此，我们说THX是建立在杜比定向逻辑基础上用来衡量家庭影院音响系统的一种标准。

    THX系统的系统，它比杜比定向逻辑环绕系统中的解码器多了个THX控制器，THX控制器是杜比定向逻辑解码器的后处理电路，它由超低频电子分频(SubwooferEleGtricCrossover)、再均衡处理(Re-Equalizer)、去相关处理(De-Correlation)和音色匹配处理(TimbreMatching)四部分组成。超低频电子分频的作用是从左、中、右三个前置声道中分离出超低频声道，增加这三个声道的动态。电影院的空间较大，为了与电影院的播放环境相适应，影片在制作过程中特意将声音的高频成分适当作了提升，这样可以使声音具有鲜明感。但家庭影院的环境空间很小，同样的影片在家里播放时就会显得高音过于明亮，控制器中再均衡电路的作用就是对声音进行再均衡，使声音不过于明亮。去相关电路的作用是将输送到环绕声道的单声道信号用模拟的方法转换成左右两个声道，使音响效果更具临场感。音质匹配电路的作用是修饰前置声道和环绕声道之间音色的差异，当声音从前方向两侧和后方移动时使聆听者感觉不到音色的变化。

    C、AC-3杜比数码环绕声系统

    杜比实验室在1991年开发出一种杜比数码环绕声系统(DolbySurroundDigitaI)，即AC-3系统。AC-3杜比数码环绕声系统由5个完全独立的全音域声道和一个超低频声道组成，有时又将它们称为5.1声道。其中5个独立声道为：前置左声道、—前置右声道、中置声道、环绕左声道和环绕右声道；另外还有一个专门用来重放120Hz以下的超低频声道，即0.1声道。杜比数码环绕声系统与杜比定向逻辑环绕声系统、THX系统相比有以下特点：

    第一、AC-3系统在录制、解码和放声过程中全部采用5.1个完全独立的声道，提高了信号的信噪比和各声道之间的分离度。

    第二、环绕声道为数码立体声，两个声道完全独立，高频放音上限从原来的7kHz拓宽至20kHz，即全音域环绕声，使环绕声更具有表现力。

    第三、AC-3系统中的超低音在录制过程中使用单独的录音轨道，并将信号作加重处理，THX系统中的解码器虽然也有超低频信号输出，但它的超低音是从原来的四声道信号中分离出来的，两者的音响效果有很大差别。

    第四、AC-3系统提高了环绕声道的输出功率，使5.1个声道都有足够的输出功率。简单地说：现在的DVD影片的音频就是采用AC-3规格录制的。用相应的解码系统与音箱系统能领略到家庭影院的风采。

    D、DTS(DigZtalTheaterSystems)数字电影院系统

    数字电影院系统是家庭影院环绕声技术中出现的一项全新技术。它也是一个5.1音频系统，即左声道、右声道、中央声道、左环绕声道、右环绕声着和重低音声道。DTS系统也是一种全数字多声道环绕声技术，DTS与数字AC—3不同之处在于杜比数字的压缩率高，编码时采用大幅度删除在理论上认为多余的微弱细节信号，从而达到减少数据量的目的。因此杜比数字编码时的压缩比很高(达12：1)，由此也造成了一些细微信号的损失。而DTS则从提高数字空间的利用率着手，使信息数据得以充分利用，因此它的压缩比只有3：1，它的声音还原真实度显然高于杜比数字。由于DTS系统在编码时丢失的信号很少，保留了原有声场中较丰富的细微信号，所以它的声场无论在连续性、细腻性、宽广性、层次性方面均优于杜比数字。现在DTS系统是目前市场上最好的5.1声道环绕声技术。