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聆听真实——浅谈多声道立体声的发展及构建

收藏 分享 2011-5-21 07:39| 发布者: bbs01| 查看数: 140352| 评论数: 0

摘要: 目前多声道环绕声在家庭用户中已经越来越普及,人们利用它观赏DVD影碟、玩PC游戏或者收听环绕声格式(比如DVD-Audio或者SONY的SACD格式)的音乐。不过,对于一般的家庭用户来说,构建一个多声道回放系统仍然不是一件 ...
   目前多声道环绕声在家庭用户中已经越来越普及,人们利用它观赏DVD影碟、玩PC游戏或者收听环绕声格式(比如DVD-Audio或者SONY的SACD格式)的音乐。不过,对于一般的家庭用户来说,构建一个多声道回放系统仍然不是一件简单的任务,光是看到大量的专业名称和缩写就足以让你眼花缭乱、不知所措了,更何况对于如何回放出更理想的音质也存在不少相互矛盾的说法。在本文中,我们将带你回顾一下多声道环绕声的发展历史,然后再简单讲述一下几种不同的多声道音频格式以及如何在Windows PC上构建一个环绕声系统。最后,你可以躺在沙发上,舒服地翘起你的双脚,惬意地聆听来自周围的天籁之音。

[多声道环绕立体声的发展]

声音再现的简史

人们很早就学会利用简单的扬声器来完成声音的再现,早期的扬声器功能比较简陋,它所再现的声音根本谈不上逼真,无法给听众以身临其境的感受。随着能够实现电子录音和回放的设备的出现,人们对于完美声音再现的追求也不断上升到新的高度。

动圈式扬声器的概念是由两位美国人—Rice和Kellogg在1924年发明的,不过也有迹象表明一位英国工程师Paul Voigt可能在更早些时候就应用了这一概念。有意思的是,尽管已经过去了80年,但基本的扬声器技术并没有太多的变化,我们现在使用的扬声器仍然是基于动圈技术。最大的变革要算是立体声概念的出现,它能够通过两个扬声器表现出声音的方向和深度,从而让听众获得更真实的声场感受。

美国无线电公司(RCA)于1957年第一次将立体声唱片引入商业应用领域,开始是采用双音轨的磁带作为存储介质,后来又采用黑胶唱片进行存储。大多数唱片公司在20世纪60年代逐步放弃单声道而转向立体声技术。尽管立体声的效果无疑要大大好于单声道,但它还不算特别理想,比如它无法根据听众的位置变化而提供一个稳定的声场效果。

电影院的音响效果

声音的录制和再现技术在很大程度上是由电影工业所推动的,今天的环绕声系统就是一个典型的例子。早在1939年,由迪斯尼公司投拍的动画片《幻想曲》(Fantasia)就率先采用了多音轨录制和多声道回放技术,当时这种技术也被迪斯尼公司称为Fantasound。不幸的是,随后爆发的第二次世界大战使得该技术的发展延误了很多年。

最早的电影采用同步播放唱片的方式来回放声音,但很快就被另一种更方便的声音播放技术所代替,这种技术可以利用电影胶片的边缘部分来保存声音信号,从而能够与影像同步播放。由于这一技术可以实现多音轨录制,并且还能利用数字化的镶嵌技术扩展到可支持多种音频格式,因此该技术一直沿用到今天。

最初在电影胶片上保存音轨时采用的是单声道系统。随着立体声的普及,电影胶片上的音轨很快就扩展到双音轨,并且逐步发展到多音轨(一般通过同时播放多卷胶片的方式来实现)。有些电影拷贝在制作时会在胶片旁边附带磁性片基用于保存音轨,这种音轨可以获得更好的声音效果,但价格要昂贵很多,而且使用起来也不如光学片基的音轨方便。

1975年,Dolby实验室针对电影音轨发明了Dolby立体声技术。Dolby立体声仍然属于模拟信号系统,它的大致原理是通过矩阵编码的方式在两条光学音轨上保存四条音轨的信息(可参见图1)。这四条音轨的效果比双声道立体声要好,因为它不仅在电影荧幕后面放置了左、中、右三组扬声器,还可以在剧场的旁边和后边放置若干组扬声器来实现环绕声。这一系统就是目前流行的Dolby 5.1标准的前身。


聆听真实——浅谈多声道立体声的发展及构建

在DTS影院系统中,电影胶片上只需要通过光学方式印上一条简单的时序轨迹。然后通过一个廉价的读取头就能从影院放映机中读出这一时序信号,再根据这一信号同步播放来自一台或多台光驱中的数字音频文件。


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