编者按：随着我国人民物质生活水平的不断提高及音视频器材价格的大幅下降，普通老百姓添置或组建一套家庭影院，在家享受影院氛围已经不是梦想，许多家庭已经有了这样的计划。家庭影院是一种将几种较高品质音视设备有机组合在一起的视听系统，其中的学问新颖丰富而又涉及面广。如何正确认识家庭影院的结构与功能？怎样在目前市场下合理选配各种器材？如何科学放置彩电、音箱、影碟机等等，这些都是很多读者十分关心的热门话题。为此本刊约请王德沅先生撰写此文，以飨广大读者。
家庭影院虽说在前几年的国内许多电子音响类报刊上就被“炒”得沸沸扬扬，热闹非凡，但始终未能真正热起来，主要原因是影碟机等器材太贵，软件（碟片）少且价高，社会大众无法接受，只能在极少数发烧友中间火一阵子，其产品就不可能有较强的生命力。自从VCD问世并在短期内迅猛发展起来后，家庭影院大量进入普通百姓家庭才有了现实可能，而且事实上这种以VCD为主要音视源的家庭影院目前正在走俏，逐渐成为继VCD之后的大热门产品。热门产品当然会有许多人想购买和使用，但不少爱好者对家庭影院存在很多疑惑，报刊书本上多见的“发烧级配置”及理论分析之类的文章又不合“胃口”，他们希望看到简明通俗的家庭影院知识和实践介绍，本文正是按此要求努力写成的，希望大家能喜欢，并提宝贵意见，有什么其他问题咱们再共同探讨。
1．什么是家庭影院系统？家庭影院最基本的构成是怎样的？
如果拿彩色电视机的画面和音响效果与看现代电影相比，谁都会得出电视远不如电影的结论。所以在彩电已经广为普及的今天，随着人民生活水平的提高，许多人开始追求更高的视听境界，把电影院“搬”回家就是一个主要目标。当然，要把庞大的电影院真正搬回家是不现实的，但依靠现代电子技术，将电影院的视听效果在普通家庭居室环境中营造出来，使人感到犹如在家看电影，这是完全能实现的。家庭影院系统就是实现这个目的的一套电子音视频器材（设备）的有机组合。
要组成一个家庭影院系统，首先需要一台大屏幕彩电或投影电视机，以替代影院屏幕；其次要有一套用于模仿影院环绕立体声的音箱组合及其推动它们发声的AV放大器；最后，相应的视听节目源，包括LD、VCD影碟机、数字视频光盘机DVD及相配的碟片也是必不可少的（影碟机可根据条件选其中一种或几种）。
目前国际上和国内家庭中拥有量最多，较为典型的家庭影院系统为采用“杜比定向逻辑环绕立体声系统（Dolby Prologic）（简称“杜比环绕声”）视听装置”，如图1所示。在图像播映方面，使用大屏幕彩电或投影电视，这不用多加说明。影院效果的体现主要在音响效果上，它采用左、中、右和后面环绕的4通道立体声，分别由左前置、中置、右前置音箱和左、右后置环绕音箱放出声音，使聆听者在感受画面视觉效果的同时，也处于较为真实同步的声音的包围之中，从而获得较强的影院空间感和临场感。
由此可见，家庭影院最基本的构成应包括一台影碟机、一台大屏幕彩电、一台AV放大器、两个主音箱（即左、右前置音箱）、一个中置音箱和两个环绕音箱，还有一间客厅或居室。在我国，因许多家庭经济实力尚不强，要配置一套较典型的家庭影院有困难，所以大众化的简易型家庭影院甚为流行，并将持续相当长一段时期。这种大众化家庭影院主要在AV放大器和音箱配置上有所简化或省略，下面我们会谈到这些问题。
2．那么何谓环绕立体声呢？
众所周知，双声道立体声唱片在50年代末就已问世，其后双声道立体声音响技术得到了迅速发展，各种Hi－Fi（高保真）音响设备竞相登台。双声道立体声利用人耳的双耳定位效应，使聆听者能感觉声源的左右方位和声像（声音出现的方向）的左右移动，有了一定的立体感。然而因声音都来自于前方，和我们身处自然界（包括在影剧院），声音存在于我们前后、左右、上下空间毕竟差别不小，所以双声道立体声不合家庭影院的要求。
为了较为逼真地重现自然界的声音，人们在双声道立体声基础上增加了一个中央（C）声道和一个环绕（S）声道，成为4声道立体声。其中央声道用于重视影片人物对话；环绕声道用于重现画面主体侧面和后面的声音。这样做就能使声音较为逼真地从各个方向包围着或环绕着聆听者，增强了身临其境的感觉，从而较好地弥补了双声道立体声的不足，基本实现了声音与画面的同步，这就是环绕立体声。当然环绕立体声并不限于4声道结构，早期的3声道及较新的5.1声道、7.1声道系统都是可以实现环绕立体声的。
3.4声道立体声是怎样发展来的？
家庭影院的音频系统主要任务是重现现行电影的立体声，因此把电影立体声与家庭影院结合起来讨论更易理解。现行的电影立体声有模拟音频和数字音频两种类型，模拟音频立体声目前在应用数量上仍占主流地位。70年代初，美国杜比实验室推出以4声道录制、4声道传输、4声道重放（简称4－4－4）模式工作的杜比立体声系统，4声道即在、右、中置、后置环绕声声道。这个系统用于影院效果不错，但声音记录、传输、处理都需独立的4个声道，技术上较为复杂，且不适宜家庭使用。1976年，杜比公司（即杜比实验室）推出了电影界普遍认可的4－2－4矩阵立体声系统。此后，到了1988年，杜比公司又把它的第2代降噪器SR（Spectral Recording Process）和 4－2－ 4技术相结合，推出一种频带更宽、电影胶片本底噪声更低、动态范围更大的4－2－4立体声系统。为了与前一种立体声相区别，称作SR4－2－4立体声，而前一种则称A4－2－4立体声。目前全世界用杜比4－2－4立体声技术编码的电影片已达8000部左右；有4万多家用杜比环绕声设备装备的立体声影院，其中有一半左右可放映杜比SR4－2—4电影拷贝。
家庭影院的软件，包括LD、VCD碟片及录像带等，实际上是向家庭提供的电影拷贝的另一种形式（载体）。显然前面我们提到的现在流行的杜比定向逻辑环绕声系统，实质上就是对应电影杜比4－2－4环绕立体声的矩阵解码放音装置，这种装置上都应有杜比公司认证的标志，如图2所示。以上均是模拟式音频立体声系统。
4．那么数字式电影立体声有几种？是否都已进入了家庭影院？
80年代末开始，人们陆续推出了多种音效比模拟立体声更好的数字式电影立体声模式，目前流行的主要有3种：（1）DTS（Digital Theater System）数字影院系统，是由美国DTS公司与环球电影公司联合于1993年推出的。（2）SR·D，由杜比公司于1992年推出。（3）SDDS（Sony Dynamic Digital Sound）索尼动态数字声系统，由美国索尼电影产品公司于1994年推出。其中DTS和SR·D均是5.1声道立体声系统，SDDS则是8声道（7.1声道）立体声，近期在国内上映的好莱坞电影巨片《泰坦尼克号》就是用SDDS 8声道数字立体声录制的，但国内拥有SDDS立体声设备的影院很少，在上海仅“上海影城”一家，其他较好的影院也只具备SR·D立体声设备，难以享受到原汁原味的《泰坦尼克号》音效。SDDS设备的昂贵和技术的复杂性决定了它不太可能进入家庭影院。DTS进入家庭影院则处于发展起步阶段，目前仅有少量DTS LD碟片及DTS处理器产品出售，且主要在美国。
现在进入家庭影院的主要是杜比SR·D数字立体声，即通常所讲的杜比AC—3环绕数字立体声，最近杜比公司又宣布将AC－3改称为Dolby Digital，即杜比数字环绕声，简称“杜比数字声”，标志如图3所示。杜比数字家庭影院的发展虽然较快，至今，AC－3解码器已销售100多万台，但与世界上有2700多万个家庭已拥有杜比定向逻辑系统相比，还是微小得多。我国目前尚无厂家获得杜比认证而生产AC－3解码器，据了解今年底前可望出品第一台国产AC－3解码器，离大量推广乃至普及尚有很长一段路要走。所以我们认为在今后2～3年内，模拟式杜比定向逻辑系统仍是家庭影院的主流。
为便于大家更好地理解，下表列出现行电影立体声的主要特性。
5．我们注意到上表中的杜比A4—2－4和SR4-2-4立体声系统的声道数均为“准4”，似乎与前述4声道不同，为什么？
要讲清这个问题，应先简述一下杜比4－2－4或杜比定向逻辑系统的原理。请看图4。该系统是将电影混录棚内录制的左、中、右、后（环绕）4路立体声信号，经矩阵编码为“左总”和“右总”2路信号，这就变成了双声道信号，记录及传输便容易多了，它可以任何一种2声道格式的媒体，如胶片、磁带、光盘、广播等进行传输或记录。若将此4－2（4路转2路）编码信号再进行杜比A或SR降噪压缩处理后转录于电影胶片上，则成了杜比A4－2－4或SR4－2－4立体声电影胶片。如记录在磁带、VCD、LD碟片上，就是杜比环绕声磁带、VCD、LD碟片。
在重放杜比环绕声磁带或VCD、LD等光盘时，输出的双声道编码信号要送入杜比环绕声解码器，进行解码后才能分解出左、中、右、后的4声道环绕立体声信号。
这种4－2－4立体声系统的中间记录、传输环节是2声道的，即中置声道和后置（环绕声）声道信号是用矩阵编码方式“编”入左、右声道中进行传输的，与4声道完全独立的4－4－4立体声系统不同，故常冠以一个“准”字。但因现在4－4－4系统几乎不用，所以将杜比环绕声简称为4声道系统也无妨。
6.图4所示杜比环绕解码电路框图中，后置环绕（S）声道信号为何要经延时、低通、降噪处理后再送出？
由于该系统编码方式决定了它的相邻声道分离度不高，声道间会产生较大串音，这将影响4路立体声的声像定位准确性，使音效变差，因而在该系统中要采取一定措施来提高声道分离度。将S声道信号延时（15～30ms）、低通（滤波）、降噪处理后，可有效提高前置和后置声道间的分离度，增强环绕效果，而且S声道延时30ms内不会影响人耳对前方声像的定位。
7.杜比定向逻辑环绕声中的“定向逻辑”是何意？
“定向逻辑”是指在解码电路中用自适应矩阵电路代换非定向逻辑系统中的固定矩阵（见图4中的矩阵），并增设了中置声道及其模式控制电路（非定向逻辑系统中不用中置声道也可由L、R信号产生中央定位信号，当然这不是真正的中央信号），如图5所示。自适应矩阵主要作用是提高左、右声道和中置、后置声道间的分离度，减小左、右声道中串入的另两声道的成分，提高声场定向（声像定位）准确性，由于采用了逻辑电路来处理，故称“定向逻辑”。目前因家庭影院中杜比环绕声解码器基本都用定向逻辑型的，非定向逻辑型（或称普通型）几乎没有，故通常杜比环绕声就是指杜比定向逻辑环绕声，除非有特别说明例外。
8.中置声道模式控制器有何用？
中置声道模式控制器使杜比环绕声系统有普通（Normal）、宽带（Wide）和幻象（Phantom）三种模式可供选择使用。其中普通和宽带模式需用中置音箱；而当视听室面积较小，不便于放置中置音箱，则可选用幻象模式，此时中置声道的信号被平均地分配给左、右声道，由左、右声道产生一个幻象的中置声道，因而可省去中置音箱。不过这种模式对听音位置要求较高，只有处于较佳的中央位置的人员才会觉得中央声音定位准确，坐在旁侧的观众则会感到演员的对话声似乎不是出自他们的口中，而是来自侧面空中，很不舒服。
在普通模式工作下，因中置音箱不播放100Hz以下的低音信号，只放演员对白等中高音信号，功率也较小（通常可为左右主声道的30％～50％，频响100～7000Hz），故可使用小型防磁音箱，一般置于彩电上面。普通模式是杜比环绕声系统最常使用的模式，适用于面积一般的视听室或居室。
宽带模式应是三者中效果最佳的模式。该模式下，中置声道与左右主声道一样是全频带放音，音箱频响及功率等性能应接近或等同于主音箱，这样，中置音箱的体积必然较大，在电视机上部或下方都很难合理放置，所以宽带模式一般仅适用于较大空间的视听室，且宜采用投影电视或背投式大屏幕彩电。
9．为什么杜比环绕声系统属4声道环绕立体声设备但却使用5个音箱？
后置环绕音箱虽用2个，但都是用同一声道信号驱动的；尽管可以2路功放电路分别推动2个后置音箱，但其信号在本质上属同一路，都是相同的后置环绕信号，所以杜比环绕系统一般是用5个音箱。用2个后置音箱主要是为了听音对称，音箱本身及信号并无左右之分，这点必须清楚。事实上杜比环绕声系统并不一定都用5个音箱，如前述幻象模式工作时，就是3声道系统，用4个音箱就行了。又如可从左右声道中取出超低音信号去推动超低音音箱（俗称低音炮），这样就增加了一个音箱，成为6音箱系统了，但其本质还是4声道系统。
10.家庭影院THX系统前段时间好像也很热门，不知究竟为何意？
THX为Tomison Holman's experiment的缩写，字面含义是“汤姆逊·霍尔曼实验”，实际意思为一种由美国鲁卡斯电影公司（Lucas film）总工程师汤姆逊·霍尔曼通过实验制定的对专业影院和家庭影院电声设备器材的技术要求。THX现已成了一种注册商标和认证标志，凡符合THX技术要求，经认证合格的电声产品被授予图6所示的THX标志。
THX原来是针对电影院音响效果与录音棚或标准放映室差别较大而提出的改进解决方法。后来随着家庭影院的走红，THX已被用于改进解决家庭影院小房间音响效果不如电影院大厅的问题，发展为“家庭THX系统”。当然，家庭影院的房间容积、建声条件、隔音性能及整套音响设备等根本无法与专业影院相比，所以THX系统改善音响效果有限，只能讲比不用THX系统的家庭影院更为接近专业影院的音响效果而已。
THX是一种后处理技术。因杜比环绕声技术在先，THX在后，故家庭THX系统原先主要为兼容杜比环绕声系统的设计，后来也有了THX杜比数字声（AC-3）系统。图7所示为家庭THX系统（杜比环绕声）方框图。其中杜比定向逻辑解码器与前述的一样，后面的THX处理部分主要增加了再均衡（Re－Equalizer）、音色匹配（Timbre Matching）和去相关（De－Correlation）三种电路。
再均衡电路的作用主要是抑制在电影后期制作中人为提升的中高音，避免出现中高音过于鲜明刺耳，因为家庭环境不像影院会对中高音有遮挡及扩散作用。去相关功能主要是将杜比环绕声系统的一路环绕声信号处理为两路保持一定时间差的L、R环绕声，改变原来两耳听到的环绕声为一种声音的缺陷，使环绕立体感增强。音色匹配电路的主要作用是使前方L、R、C声道与环绕声道的音色匹配，避免声像从前方向后方移动时会产生的音色变化现象，保证音响逼真。
THX系统还有超低音电子分音器，它从前置L、R、C声道中取出20～80Hz的超低音，经处理放大后推动超重低音扬声器发声，以加强低音强烈的震撼感。所以THX系统应比杜比环绕声系统多一个超重低音箱，即共6个音箱。
THX对音响放大器、处理器、扬声器、音箱，甚至连接电缆等都有认证要求（具体要求将在后面简述）。通常THX系统价格较昂贵，且需30M\(^{2}\)以上的房间才能获得良好效果，所以目前对我国而言，仅适合于经济能力很强的少数发烧友配置、使用。前段时间只是在国内发烧书刊上热门而已，真正要在大众中热门尚有待时日，但作为一种较理想的家庭影院系统，广大爱好者了解一点基本原理还是必要的。
11.请简要介绍一下杜比数字声（AC－3）系统，它的5.1声道是什么意思？
前面我们已讲过．杜比数字声（AC－3）系统是为适应家庭影院的需要，由杜比SR.D电影数字立体声模式发展而来的。AC－3（Audio Coding－3）是杜比公司开发的第3代感知编码系统。与AC-3在电影中的应用相同，实际上家庭杜比数字声系统是AC－3在家庭影院中的应用，其音响质量虽不能与杜比SR.D电影院相提并论，但应是相近和类似的，它给聆听者带来的声像定位感、纵深感和临场感是目前家庭影院系统中最优良者之一，能较完美地体现出真正的环绕立体声效果，发展前景较为乐观。
杜比数字声技术与杜比环绕声技术的主要区别除了采用先进的数字化压缩处理技术外，还有就是5.1声道了。5.1声道中的5声道是指左（L)前、中（C）、右（R）前、左后（LS）和右后（RS）声道。0.1声道是超低音声道，专用于传输20～120Hz的超低音信号，因不是全频域传送声道，放用0.1声道加以区别表示。5声道则是5路完全独立的全频域传送通道，包括其中的2路后环绕声道，这与杜比环绕声系统的限制频带宽度的1路后环绕声道（由两个音箱放送）是有显著区别的。杜比数字声系统的视听示意图如图8所示。
杜比数字声系统为了适应民用需要，其解码器设计成能适应单声道、双声道立体声、矩阵4声道杜比环绕声、5.1声道环绕声等多种功能，而5.1声道是常用的典型系统，
AC－3编码及杜比数字声系统内容丰富，许多知识非本文所能容纳得下的。由于该系统属中高档家庭影院，需购置LD或DVD影碟机、大屏幕或高清晰背投彩电、成套高级音箱配合才能组建，而且AC－3编码电影碟片至今总共才3～4百部，价格又昂贵，和杜比环绕声电影软件（碟片）相比要少得可怜，所以在富裕国家目前也属刚起步不久的新秀，家庭拥有量不多，在我国则数量更少，目前仅适用于经济富足的发烧友或大户配置拥有。
12.在许多音响报刊上经常看到“DSP”，不知究竟代表何意？
DSP在通常电子技术领域内，应为数字信号处理器之意（录像机、VCD等许多家电中均应用DSP电路）、但在家庭影院系统中，除特有说明的外，一般均指数字声场处理器（Digital Sound Processor）。DSP家庭影院系统由日本雅马哈公司推出。DSP实际是一种多功能的数字式音响效果处理器，可仿真音乐厅、剧场、影院、体育场、教堂、俱乐部、舞厅、仓库、山谷及原野等数十种声学环境的传音效果，即模拟产生各种不同声场，使视听境界大大拓展。在家庭影院中，DSP可设计成与杜比定向逻辑解码兼容的解码装置，从而将各种数字声场效果引入杜比环绕声中，近期上市的雅马哈DSP－A3090型AV放大器可产生26种声场效果，而且在聆听者前方增添左中和右中两路环绕音箱，成为前、后均有环绕声的7声道系统，是目前声道最多的家庭影院系统。
13．近期3D立体环绕声系统开始热起来了，是否谈谈3D立体声技术及其在家庭影院中的应用？
3D立体声环绕声又称双声道三维立体环绕声、3D环绕声、3D立体声、双声道环绕声等（下面统一称3D立体声）。这是一种利用人体双耳效应和耳廓效应、以双声道立体声系统来产生3D环绕立体声效果的音频信号处理技术。运用3D立体声技术，用双声道功放及两个音箱就可实现营造三维环绕声效果，从而可大大节省组建环绕声系统的费用。这种系统还有使用方便、对视听空间及音箱摆位要求不高、环绕效果明显等优点，因此3D立体声技术目前已在大屏幕彩电。VCD机、录像机、放大器等整机中获得了广泛的应用，而且正处于方兴未艾阶段，发展前景看好。
3D即三维或3方位之意，也可理解为我们前后。左右、上下之3方位空间。3D立体声系统没有解码器，不需编码信号就能营造3维环绕声效果，与杜比环绕声系统等多声道环绕音效系统是有明显区别的。实际上3D立体声系统产生的3维环绕声带有较重的“人造味”，是一种真实性较差的“幻象声场”，据此对其能否作为家庭影院就有了一些争论。其实家庭影院并无明确定义，就是在普及率最高的美国也是一样，因为家庭影院毕竟不是一个专业性很强的名词，简单地讲，可以认为有画有声就是家庭影院，谁也没法说清一定要达到什么档次电影院的视听效果才能称为家庭影院，电影电声技术的发展本身就是无止境的。这就像过去的9、12英寸黑白电视机一样，在如今高品质彩电部层出不穷的时代，你能说这些黑白机不是电视机吗？所以，我认为没必要在这类名词上大做文章，反复争论，重要的是应让消费者和发烧友弄明白各种形形色色的音视器材的原理、优劣、选购和使用等问题。
就实际聆听效果而言，3D立体声系统营造的3维音场庞大而热闹，充满房间，环绕临场感和空间感颇为强烈，没有一些多声道系统的点声源感觉，总之音效比双声道立体声营造的平面声音好多了。但不可否认也存在对白定位不太准及声像前后移动感差等缺点。
综上所述，3D立体声系统应该说可以用来组建简易的、大众化的家庭影院，特别适合目前尚无经济能力涉足杜比环绕声等系统或听音环境太小太差的家庭选购使用。
具体的3D立体声技术有SRS、Spatialzer、Q Surround等数种，其中美国休斯公司开发的SRS（Sound Retrieval System，声音恢复系统）在我国最多见，其认证标志见图9。SRS最早用于多媒体电脑的3D音效处理器，以后逐渐向音响领域发展。Spatialzer技术由美国DPI公司创制，意为空间均衡三维技术，国外应用较多。(王德沅)