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多声道音频标准全解析

发布时间:2017-07-30 16:34:32 点击数:0

多声道音频标准全解析




     随着“高清”(HD 英文High Definition 高分辨率的简称)成为最近的热点,不少影音爱好者的注意力大多都集中在了高清视频回放设备上:蓝光DVD播放机、全高清电视机、1080p投影机成了玩家必谈的话题,似乎忽略了“高清”系统还包括高品质的多声道音频标准,今天我们一起来回顾一下多声道音频标准的发展脉络。


杜比(Dolby)多声道音频标准


    杜比实验室(杜比公司的注册名称)是由美国人:R.M.DOLBY博士建立的,最初创立在英国,1976年后,公司的主要工作转移到美国旧金山。杜比公司是世界领先的模拟/数字音频制定机构,先后发明了杜比降噪系统、杜比环绕声系统等多项技术,对电影音响工业和家庭音响技术产生了巨大的影响。


    1965年,第一台杜比A型降噪器诞生,影响录音界多年,此后,杜比实验室开发了一系列的技术:C型降噪、SR(频谱录音)、S型降噪、HXPro、杜比立体声、杜比环绕、杜比定向逻辑、AC-1、AC-2、杜比数字(AC-3)、杜比耳机、杜比E等。这些技术被广泛应用于专业及民用音响器材,电影录音,影院回放设备,数字广播等方面。


  杜比定向逻辑环绕声尽管效果出色,但仍旧属于模拟技术的范畴,有着先天的不足。随着数字技术的日益成熟和下一代电视广播的要求,杜比实验室与日本先锋公司在1994年发布了他们合作研制开发的全新数字化多通道影视音响系统:AudioCoding-3(简称AC-3),1997年又更名为杜比数字(DOLBY DIGITAL),它是建立在定向逻辑环绕声基础之上的纯数字音频标准,大型电影院和家庭影院中均可使用。


    杜比TrueHD是专为高清光盘媒体所开发的无损压缩技术(是HD DVD的强制性音频标准,蓝光的可选标准,目前HD DVD已经淡出高清舞台),单论技术原理,其实和之前的DVD-audio有些类似,但其最多可支持达13.1个声道,最高码流达到了18Mbps之巨,是非常BT的一种音频流(要用HDMI接口传输,传统的数字接口已经满足不了此音频流的传输),其信息量之丰富与清晰度最高的录音棚母带毫无二致,让用户能够享受高清晰度图像的同时,也能享受令人惊叹的声音。


    杜比TrueHD技术可以支持蓝光格式下多达八个全频带的无损声道,取样率高达192kHz,不仅能应用于5.1环绕声,还能支持7.1环绕声(注意不是虚拟出来的杜比7.1,而是实实在在的7.1)。




DTS多声道标准


    DTS(Digital Theatre System 数字化影院系统)是美国另外一家非常有实力的数字音频格式制定公司,总公司位于洛杉矶,公司主要分为两大部分:一部分是以电影音乐的录音现场及电影院的编、解码为主的专业用“数字影院系统”,另一部分是以家庭用解码器的开发及DVD/LD/CD等套装软件为主的消费电子用“DTS技术”两大部份。


    目前几乎所有的5.1声道环绕声处理器都使用了DTS的解码技术,世界范围内也有超过3亿台消费电子产品使用了DTS技术并通过了认证,影响力和杜比公司堪称伯仲之间。


    DTS公司推出过很多多声道技术,其中DTS Digital Surround是最有影响力的一种,属于5.1声道系统,人们通常说的DTS技术,或者DTS环绕,一般就是指DTS Digital Surround。DTS采用CAC(Coherent Acoustics Coding,相干声学编码)方式工作,和Dolby Digital一样也属于利用心理声学原理来对声轨进行编码的有损的数字压缩技术。在电影院中,DTS的声迹录音采取了特殊的声画分离的数字立体声,数字声迹录在光盘上,由专用的光盘驱动器读取,另外在拷贝的模拟声迹与画幅之间录有时间同步码,用来控制光驱还音与画面的同步。


   DTS-HD(High Definition)格式已经用于下一代数字电影院和蓝光碟及HD DVD碟片上,支持向下兼容DTS数字环绕声、DTS-ES、DTS96/24,具有更高的互换性和扩张性,取样频率和声道选取也更加灵活,但压缩比例依然比杜比Digital plus小,声音信息损失少,细节更为丰富。


    DTS-HD Master Audio是DTS标准中最顶级的音频格式,是真正意义上的无损压缩编码,具有超高的可变比特率,在蓝光光盘上可达24.5Mbps(非常恐怖的音频流),支持7.1独立声道,和杜比TrueHD一样,能带来与录音母带一致的96kHz/24bit数码环绕声效,同样需要HDMI接口传输。


   DTS CD,是一种采用DTS编码的多声道音频载体,存储方式与一般的音乐CD相同,都是16bit量化、44.1kHz采样频率(但普通CD为PCM采样信号),这种CD目前已经比较普遍,很多唱片公司都发行过此类CD。


附录:


  DTS: Digital Theatre System,是1996年底推出的一种源自剧院模式开发的数码环绕声系统。DTS 家庭影院的核心是 DTS 解码器,它可对 DVD,CD 的杜比数字解码,输出 5.1 声道信息,也可以选择DTS方式,输出6 声道信息。


  DTS环绕:DTS Digital Surround,DTS采用CAC(Coherent Acoustics Coding,相当于声学编码)方式工作,和Dolby Digital一样也属于利用心理声学原理来对声轨进行编码的有损的数字压缩技术。在电影院中,DTS的声迹录音采取了特殊的声画分离的数字立体声,数字声迹录在光盘上,由专用的光盘驱动器读取,另外在拷贝的模拟声迹与画幅之间录有时间同步码,用来控制光驱还音与画面的同步。


  DTS的优势:


  相对于杜比实验室的AC-3 杜比环绕声模式,DTS 系统不仅具有其横向定位环绕的功能,更加强了纵深定位交叉效果。DTS具有更高的数据流量,重放音质的效果更好,加之采取高比特、高取样率等措施,使之对原音重现的追求上更进一步,音色更加优美。


  DTS 以 20bit 在 48kHz 的频率中工作,提供 6 声道信息,它所创造出的音域环绕声效果,能满足众多AV 发烧友最挑剔的要求。听音者完全被这种气势所包围,真正体验360 度数码环绕音响效果。其震撼效果是AC-3无法比拟的。


  DTS 能重放发烧友追求的HDCD,意味着DTS的声音表现能显著地超越目前任何最好的CD录音。



THX不是音频标准


    说起“THX”,非影音发烧友可能不太了解,还有人常用thx代替英语口语中的thanks,实在是让人哭笑不得。其实“THX”是一种非常严格的影院技术认证(有些人误认为是一种音效标准,其实它与DTS、杜比系列等是有区别的),是由著名电影大师乔治卢卡斯的电影公司Lucasfilm制定的一种认证系统。(Tomlinson Holman Experiment的字头缩写),该认证由于非常严苛,家用视听器材通过该认证的比较少见。



    THX认证最大限度的保证了在家庭环境中就可以获得接近(注意:是“接近”)电影院环绕声重放的效果。一般来说,通过THX认证的家庭影院必须具备如下特点:


    1. 扬声器在标准频率范围内应该有平滑的响应,其水平覆盖面必须满足听者宽广的听音区;


    2. 音箱在大声压输出下必须保证不会产生可闻失真和机械热损坏,以确保重放影片节目的效果。


    3. 需要采用屏蔽式扬声器,以确保不会对电视机等视频重播设备产生图像磁场干扰失真。


    4. 系统的扬声器必须在音色上保持高度的匹配,声场稳定,中置扬声器和左/右扬声器之间的音色或声像定位没有突然的变化。环绕声道扬声器声辐射特性必须满足扩散声场的要求。


    最后,也是最重要的一点,就是所有THX认证产品之间可以通用,它们之间的盲听对比必须没有明显的声音差别。


北京昆光学校

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培训项目:音响调音师、录音工程师、灯光师、音视频设计工程师、音视频检测工程师、全年招生电话:010-63495475


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