bestv51影院如何实现环绕声？

什么是环绕声？

有许多方法可以制作和呈现录音。最简单的方法，也是最早的有声电影中使用的方法，叫做单声道。单声道意味着所有声音都录制在一个轨道或通道上(例如，唱片上的螺旋槽或磁带上的轨道)，通常在扬声器上播放。

双声道录音通常称为立体声，在这种情况下，声音在听者两侧的扬声器上播放。但这并不完全准确，因为立体声实际上指的是更大范围的多声道录音。双声道声音是家庭立体声接收机、电视和调频收音机的标准格式。最简单的双通道录音，叫做双耳录音，就是在现场活动(比如演唱会)中，设置两个麦克风代替人的耳朵。当你在两个不同的扬声器上听这两个频道时，它会重现身临其境的体验。

环绕录音将这一概念更进了一步，增加了更多的音频通道，使声音来自三个或更多的方向。虽然术语“环绕声”在技术上是指杜比实验室设计的特定多声道系统，但它更常用作剧院和家庭影院多声道音响系统的统称。在本文中，我们将以这种通用的方式使用它。

有一些特殊的麦克风可以录制环绕声(通过从三个或更多方向拾取声音)，但这不是制作环绕声音轨的标准方法。几乎所有的电影环绕声效果都是在混音工作室制作的。声音编辑和调音师会收集许多不同的音频记录，如在电影工作室录制的对话，在配音工作室录制的音效或在电脑上制作的音效，以及乐谱，然后决定播放哪个或哪些音频通道。

早期环绕声

多年来，环绕声以许多不同的方式被制造出来。迪士尼的《幻想曲》(1941)是最早的环绕声电影之一，让观众沉浸在古典音乐中。迪士尼音响工程师威廉·加里蒂(William Garrity)将每个管弦乐队的录音分离出来，并混合成四个不同的音轨，这些音轨被录制成一张胶片上的光轨。

四条轨道驱动剧院内不同的扬声器。在一个设备完善的剧院里，音乐似乎在观众席里来回移动，这是通过声音翻译来实现的。翻译包括从一个音频通道中淡出声音(如小提琴旋律)，同时在另一个通道中构建声音。

为了在环绕声中播放幻想曲，电影院需要额外的投影仪来播放原声，以及昂贵的接收器和扬声器。

这种环绕声系统并没有流行起来(必要的设备非常昂贵)，但到了20世纪50年代末，许多好莱坞电影已经采用了更简单的多声道格式。在这个时代，有几种不同的影院设置，包括著名的电影院和电影放映机，但大多数都使用相同的基本声音技术。作为一个整体，这些系统被称为立体声，或简单的剧院立体声。

立体声

立体声在影片边缘使用四个或更多模拟磁性音频轨道。音轨不能像传统的光学声轨那样发出清晰的声音，随着时间的推移会逐渐消失，但在胶片上占据的空间要小得多。标准胶片格式没有足够的空间来容纳两个以上的轨道，但在胶片帧周围可以挤压多达六个轨道。

在立体声系统中，三到五个声道驱动电影屏幕后面的扬声器。流行的四声道系统包括一个声道驱动左扬声器，一个声道驱动右扬声器，一个声道驱动中置扬声器，一个声道驱动沿剧院两侧和后部的环绕扬声器。有些系统在屏幕后面有五个独立通道和一个环绕通道。

在这些电影中，大部分声音都是在前置声道上录制的，所以文字好像是从屏幕上传的。当演员在屏幕左侧说话时，对话从左侧的扬声器发出。当演员在右边说话时，声音来自右边的扬声器。大多数对话也指向中央扬声器，它用于在屏幕上固定或聚焦声音。背景声道(或音频声道)通常用于“效果声音”，如环境背景噪音或屏幕外发出的声音。

20世纪70年代，杜比实验室基于相同的配置推出了一种新的声音格式。

动态杜比

像立体声一样，最初的杜比立体声有三个前置声道和一个环绕声声道。然而，它没有使用轨道，而是恢复到优秀的光轨技术，以允许更清晰的声音播放。杜比立体声还采用先进的降噪技术，进一步提高音质。

杜比立体声的高音质使电影制作人更广泛地使用环绕声声道。乔治·卢卡斯的《星球大战》是最早采用杜比立体声编码的电影之一，它使用环绕声来增强其史诗般的太空战斗场景。录音师逐渐把战斗机的声音从前声道移到后声道，让它看起来像飞过屏幕的声音。

后来的电影采用了“星球大战”模式，使用环绕轨道来创造奇妙的效果，并填充背景噪音来建立场景的设置。在较新版本的环绕声系统中，剧院老板可以悬挂一个低音炮来处理极低频的声音(分频器可以将这些声音从两个轨道中分离出来)。很多电影人在影院使用低音炮发出强烈的轰鸣声，当银幕上发生爆炸或地震时，会震动观众。模拟和数字环绕声系统中的超重低音声道有时也称为低频效果(LFE)声道。

1982年，杜比推出了家庭娱乐系统杜比立体声版杜比环绕声。杜比环绕声再现了影院中杜比立体声的效果，但效果稍有不同。音频通道被编码为磁带上的轨道，或作为电视信号广播，而不是作为光轨。除了原来的家用杜比系统只有三个声道——左扬声器、右扬声器和后扬声器，扬声器设置和剧院的基本方式一样。1987年，杜比推出了杜比Pro Logic，为前中置扬声器多了一个声道。

杜比立体声真正的创新之处在于，将如此多的音频信息压缩到电影中的一个小空间里。当杜比的工程师开始研究这种新格式时，他们发现在可用空间内只能安装两条轨道。为了允许四个独立的音频通道，他们开发了一种特殊的4-2-4处理系统。该系统最初用于20世纪70年代初的四声道家庭立体声录音，并将四个声道的音频信息编码为两个声道。

图4-2-4处理系统

4-2-4处理系统的基本思想是从两个信息流中导出四个信息流。基本上，这四种信息流是:A流中的信息，B流中的信息，A流和B流中相同的信息，A流和B流中信息的区别..

前两个渠道相当简单。a流被提供给左扬声器，B流被提供给右扬声器。但是“相同”和“不同”的渠道更复杂。为了理解这是如何工作的，你需要知道一些关于扬声器的声音。

一个基本的扬声器是围绕一个电磁体构建的，电磁体是一个被一圈电线包围的金属圆柱体。电磁铁被永久天然磁铁包围着。当你让电流通过电磁铁时，它就会被磁化，就像天然磁铁一样，有北极和南极。电磁铁中的线圈一端连接到(+)扬声器线路，另一端连接到(-)扬声器线路。音频放大器不断改变电流的方向，使磁极的方向保持开和关。

改变磁极的方向会改变电磁铁和周围天然磁铁之间的吸引力。这使得电磁铁来回移动。当电磁铁移动时，它推拉扬声器锥体，扬声器锥体迅速将空气推出，然后将空气拉回。空气粒子的运动产生了我们听到的声音。

然后，音频信号是波动的电流。当电流以某种方式波动时，扬声器锥体向内移动；当电流以另一种方式波动时，扬声器锥体向外移动。这个信号可以表示为振荡波。产生的特殊声音取决于锥体运动的速度和距离，而锥体运动的速度和距离又取决于电流的波动方式。

在环绕声设置中，中央声道的信号同时录制在流A和流B上。两个流上的中心信号在幅度和频率上是相同的，并且它们是完全同步的。

周相移动

支持中央声道的环绕声解码器会根据A流和B流的模式和幅度选择相同的信号。在没有中置扬声器的环绕声系统中，完美平衡的中置信号将直接在左右扬声器之间产生“幻像扬声器”(扬声器的幻像)。

通道周围的声音信号也记录在流A和流B上，但是每个流中的相同信号彼此不同步。它们不是同步播放的，而是在两个音频流中随时间移动。结果是这两个信号相互作用:当流A中的环绕声信号告诉左扬声器锥体向外移动时，流B中的信号告诉右扬声器锥体向内移动。因此，来自左前和右前扬声器的环绕声信号信息将在很大程度上被自动抵消。

环绕声解码器接收流A和流B，并相对移动它们，使得环绕声信号再次同相。由于这种偏移，右、左和中央信号不同步，因此它们经常相互抵消。

除了分离不同的信号，合适的环绕声解码器还通过不同的滤波器和降噪元件传输音频信息，以平衡声级并降低噪声。专业逻辑解码器使用主动“转向”元件来更精确地控制过程。

许多家庭音频爱好者已经找到了一种方法，只使用一个双声道家庭立体声系统和一组额外的扬声器来部分解锁环绕声声道。

获取环绕声道

接入环绕声通道的最简单方法是获得一个带有环绕声解码器的接收器。解码器识别异相信息，并将其提取到第三通道中。为了平衡声音，接收器还将通道提高到适当的水平，并增加轻微的时间延迟。然而，环绕声可以使用标准的立体声接收器来访问，因为所有信息实际上都包含在左右声道中。

为此，请准备一对后置扬声器，分别放在听众的左右两侧。将右声道的(+)放大器端子连接到右后扬声器的(+)扬声器端子，将左声道的(+)放大器端子连接到左后扬声器的(+)扬声器端子。然后连接后扬声器上的两个(-)端子。

前声道同相位的立体声信号在后扬声器中相互抵消:左右两侧的(+)电流同时到达每个扬声器的(+)和(-)端子，所以电流根本不会改变电磁铁磁极。

但是立体声声道中的异相信号会形成交流电，这些信号的电流会从左声道的(+)功放端流出，而电流的(+)扬声器端会流入右声道的(+)功放端。效果是这些异相信号移动后扬声器的电磁铁，从而控制后扬声器的声音。

要设置简单的中置扬声器(固定左右立体声扬声器的扬声器)，只需打开电视。如果是单声道电视，会同时播放两个立体声频道。立体声电视也可以很好地用于锚定目的，因为两个频道都是从电视区域传输的。

在这种设置中，您需要的另一个组件是电位计，它可以对电流施加不同程度的电阻，从而降低电路中的电压。在这种环绕声设置中，电位计仅用作音量控制的后置扬声器。你可以把它挂在任何地方，顺着电路走到后面的扬声器。

当然，这种设置不会提供与实际环绕声接收器相同质量的环绕声。

20世纪90年代，一种新的环绕声开始在剧院出现。此后逐渐超越了标准的4-2-4法。

数字域:DTS

现在，许多电影院都有数字环绕声系统。数字音响的工作原理和模拟音响系统完全不同。

在模拟录音中，声音被编码成一个长而波动的信息流。在数字录音中，声音被编码成一系列1和0，就像计算机程序一样。通过这种方法，您可以在有限的空间内编码更多的信息，从而使音轨更清晰、更准确。

1993随着《《侏罗纪公园》》的上映，数字影院音效开始向公众开放。《侏罗纪公园》使用一种称为DTS数字声音的技术，该技术以数字电影系统公司命名，该公司为这项技术申请了专利。

在这个音响系统中，六个独立的音频通道被编码在一张或两张CD上。剧院配备了CD播放器和解码器来分离这些频道，并在整个剧院安排的不同扬声器上播放它们。和杜比立体声一样，DTS有三个前置声道和一个低音炮。但它不是环绕声声道，而是为剧院左侧的扬声器和剧院右侧的扬声器提供单独的声道。

数字领域:杜比数字

杜比随后推出了自己的数字格式，杜比数字。杜比数字也被称为杜比数字5.1(用于5个音频通道和1个低音炮通道)、杜比AC-3(用于杜比的第三种音频编码设计)或杜比SR-D(用于频谱数字录音)。杜比数字和DTS有相同的基本扬声器配置和声音相似，但它在一个非常不同的系统上工作。数字信息不是记录在cd上，而是以微小的模式编码在胶片的链轮孔之间。

当电影通过放映机时，杜比数字阅读器通过这种模式发光。在胶片的另一面，光线照射在电荷耦合器件(CCD)上，这是数码相机中使用的同一类型的光学传感器。CCD记录的图像由数百个小斑点组成，代表1，代表0的斑点之间有数百个空格。杜比数字处理器将该图像中的数字信息解释为音频信号。

杜比数字环绕声Ex的工作方式与杜比数字相同，但它包括一个额外的环绕声通道。额外的通道沿着剧院的后墙驱动扬声器。像前中置扬声器一样，它可以用来固定左右环绕声道的声音。