抚动“八弦音”,细看第三代杜比家庭影院技术

技术空间

当高清在不经意间步入人们生活时,很多用户都将关注的眼光停留在了720P/1080P的视频设备上,而忽略了其背后默默无闻的音频技术,而正是如Dolby Digital、DTS等环绕立体声技术的出现才将高清影院体验完整地带给我们,才让我们在家中一套普通的音响系统上也能聆听到近似影院级的音频效果。在Computex 2009展上,杜比实验室首次展示了面向PC平台的第三代杜比家庭影院音频技术(Dolby Home Theater v3)。

环绕声顺应平价需求

追根溯源,随着音频技术从模拟时代全面迈入数字时代,以Dolby Digital、DTS为代表的环绕声技术成为了音频技术发展的主流。由于最新的编码解码技术处理的是数字信号,所以就不会出现早期模拟环绕技术中的声道分离度不佳等缺陷。随着环绕声技术的发展,更先进的7.1声道环绕声技术更受人关注。

相信很多用户都愿意在家中欣赏《变形金刚》、《星球大战》这样的大片,虽然5.1或7.1的Dolby Digital或DTS技术让用户神往,但它们在家庭影院中的实际普及率却并不理想,其原因既有价格较高,也有复杂的空间摆位等因素左右。如何在有限的音响系统中实现多声道环绕声效果,便成为新一代数字环绕声系统为之追求的目标。新一代的虚拟环绕声技术也就由此诞生,它反映了具有高品质音频效果的音响系统低价化的趋势,这正是多数用户所期望的。

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一套8声道系统让我们的电脑桌或房间变得拥挤不堪

虚拟技术适合PC音响

纵观几十年来的音频技术发展历程,HiFi音响、AV音响、多媒体音响已成为三大既各成体系又“你中有我”的音响产品线。特别是以多媒体电脑音响为代表的产品十分丰富,其凭借出色的性价比以及虚拟环绕声技术,让PC用户暂时忘记了HiFi及AV系统的存在。从产品发展的趋势来看,这类产品已成为了目前绝对的主流。

第三代杜比家庭影院技术最大的特点在于,无论是通过内置双声道音箱还是外接多媒体音响系统,用户都可以得到最多达7.1声道的听觉体验,这意味着用户只需要用2~6个音箱或者一副简单的耳机,通过该技术在听音乐、看电影、玩游戏时就可以享受到身临其境的环绕声音效。

它通过将环绕声依照人类生理学和心理声学原理进行虚拟化的处理,采用强大的算法,可以完整地复制从声源发声到最终的声信号衰减整个过程中所出现的多重复杂的声音信息,可制造出环绕声源来自听众的后方或侧面的“幻觉”。它可以仅用两个音箱就能虚拟出真实的多个音箱所产生的环绕声环境,这不但是对立体声音效的简单扩展,而且整合了非常先进的算法和各种房间建模技术来重现正确摆位的多声道音响系统所产生的音效。

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第三代杜比家庭影院技术的Logo

第三代技术拓展多声道虚拟

杜比家庭影院技术可让用户仿佛置身于屏幕上的场景之中,在家里或者在旅途中就可以得到影院级的体验。为了让用户用普通PC音响系统也能体验到接近影院级的环绕声,第三代杜比家庭影院技术相比前代技术,不但具有更好的声道分离度,而且它集众多先进的数字信号处理技术于一身,应该说它是一个技术集合包。

1. 杜比定向逻辑Ⅱx技术

在第三代杜比家庭影院中,最核心的技术当数杜比定向逻辑Ⅱx (Dolby Pro Logic Ⅱx),它将电影、音乐、电视或游戏中的任何高品质立体声(双声道)音频拓展成5.1或者7.1全频带声道。杜比定向逻辑技术就是与杜比环绕声的编码技术相对应的解码技术。杜比定向逻辑Ⅱx技术是杜比定向逻辑Ⅱ技术的延伸,它能形成一种连贯的、自然的环绕声场,使用户完全沉浸在娱乐氛围中。杜比定向逻辑Ⅱx中的“电影模式(Movie Mode)”或“音乐模式(Music Mode)”可以供用户调节听音效果。其中“音乐模式” 更提供了多达三种的用户调节选项:

◎杜比中置宽度(Dolby Center Width):调节人声在中置声道和前置左右声道中的平衡度;

◎杜比全景模式(Dolby Panorama):产生出连贯的、更具包围感的环绕声效果;

◎杜比纵深调节(Dolby Dimension):调节产生更深或者更浅的环绕声场。

并且,杜比定向逻辑Ⅱx中还有一种特别的“游戏模式(Game Mode)”,能确保游戏中环绕声道的低频信号被完全传送给超重低音音箱来还原,同时还能优化微妙的后方声响效果。

2.音频优化处理器

相较于第二代技术,第三代杜比家庭影院技术新增了音频优化处理器(Audio Optimization)和高音频增强处理器(High Frequency Enhancer)等功能。杜比音频优化处理器首先使用麦克阵列测量PC音频响应,并进行平均计算,然后使用某种算法创建响应曲线的镜像(即反相滤波器),最后应用得到更平滑的频率响应。

在高音频增强处理方面,能够针对编码过程中丢失的高频信号(高压缩音乐或影片文件的常见问题)进行分析和恢复,以合成并强化声音的高频部分。而在自然低音处理(Natural Bass)方面,可向下延伸八度音阶,为大多数音箱和耳机提供更丰富的低音回响。它可重现更接近原始内容的声音效果,而不会出现可察觉的瑕疵或负效应。音频优化技术还针对笔记本电脑常见的音频回响问题进行了修正,让拥有优质音效的笔记本的音质更好。当然,笔记本用户同样可通过外接耳机、独立音箱来获得杜比家庭影院技术带来的8声道扩展体验。

3. 杜比耳机技术

杜比耳机(Dolby Headphone)技术也是第三代杜比家庭影院技术中重要的一个组成部分,它让用户使用一副普通的耳机就可以独自享受美妙的环绕声。杜比耳机技术能在一个虚拟的空间中产生多个虚拟的音箱,将超低音信号平均地混入左右声道,并将所有的音频信息整合在两个编码声道中,通过传统的立体声发音单元分别传到用户的每个耳朵。也就是说未来的7.1耳机不用再在庞大的耳罩中内置多个发音单元,仅仅依靠原来的两个单元就可以实现多声道的效果,这无疑会引起厂家推出虚拟多声道耳机的兴趣。

4.其他技术

第三代杜比家庭影院技术还包括以下诸多技术,它们将使新一代的环绕声技术更丰富和完善。

◎音场拓展(Sound Space Expander)技术:让用户能体验宏大宽广的音场。

◎杜比数字实时编码(Dolby Digital Live)技术:可以将来自电脑的任何音频都实时转换成杜比数字形式。

◎杜比控制中心(Dolby Control Center)技术:让用户可以随心所欲地配置和控制自己的聆听体验。

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杜比定向逻辑Ⅱx虚拟7.1声道

普及8声道音效系统

支持第三代杜比家庭影院音频技术的整个音响系统组成其实十分简单,不需要太高端的音箱产品,对音箱的摆位要求很低,不受聆听环境面积的限制,并且可以很容易通过专门的软件驱动控制实现,因此它将成为环绕声技术发展过程中的一种重要的应用趋势。

由于可以支持Windows Vista/7操作系统,非常广泛的应用范围也促成该技术能更多地被设备生产厂家所乐于接纳。该技术可以应用于数字电视、台式机、笔记本、HTPC、主板、耳机和多种多媒体编辑、制作、播放软件中,使得PC用户可以在身临其境的环绕声音效中感受电影、音乐、游戏和电视节目带给我们的临场体验。目前宏碁的Aspire 5738Z、5738ZG、5738G、4535等多款笔记本都已经支持了第三代家庭影院音频技术。

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我们只要在驱动程序中选择,就可以打开第三代杜比家庭影院音频效果
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宏碁采用了第三代杜比家庭影院技术的笔记本电脑

后记

第三代杜比家庭影院可提供比上代技术更出色的虚拟多声道音频体验,它让用户既可以用完整的具有物理7.1声道的音响来体验,也可以在空间受限的环境里只用两个音箱来感受,甚至在旅途中通过耳机也可享受这种美妙的环绕音效,这意味着更高档次的虚拟环绕声技术将进一步被普及,未来的全高清家庭影院也将因此而更普及、更精彩。

对于音频用户来说,其需求正呈现两极分化——对HiFi高保真音质的追求;以尽可能低的投入获得更真实的音频体验。综合来看,后者是目前影音系统发展的主流趋势,并且这种趋势不会因为影音技术的进步而改变,这就需要音频技术厂商顺应这种潮流。用一套顶级的发烧器材展示出绕梁之音谁都行,而用一套普通音响系统展现出不同喜好用户都能接受的音效则需要更大工夫,而这也正是厂家能更大发展的真正动力。