多声道环绕声最让人迷惑不解的地方之一就是存在很多种不同的格式。下面我们将对最常见的几种环绕声标准进行一下简单的技术描述。Dolby Audio Code3(简称AC-3,但更为流行的叫法为Dolby Digital)是针对HDTV(高清晰电视)应用而开发的一种音频编码格式,它将5个全频段(3Hz-20000Hz)的音轨和一个低频段(3Hz-120Hz)的音轨通过有损压缩的方式编码为一个数据流。
如果你想在PC上实现环绕声的播放,你的电脑需要具备下面的条件(通常新买的PC会满足其中的绝大部分):
1、一款DVD光驱;
2、一款带有环绕声输出的普通声卡(最好带有S/PDIF输出以连接外置的解码器)或者一款带有6路输出的专用多声道声卡;
3、一组有源5.1扬声器或者一款6声道功率放大器加上一组无源扬声器;
4、能够支持DolbyDigital和DTS解码的DVD播放软件或者采用外置的DolbyDigital、DTS解码器;
5、一组扬声器线缆,如果采用外置的功率放大器或解码器,还需要配备相应的音频线缆。
某些声卡可能需要使用S/PDIF线缆来连接外置的解码器,这类解码器有时被集成于高档有源扬声器或者家庭影院的功放单元。
Dolby Digital和DTS对5.1扬声器摆放位置的要求是一致的,而DVD-Audio和SACD则稍有不同,它们要求后置扬声器要与人耳位于同一水平线。不过,理想的环绕声扬声器摆放位置,在实际家庭中很难实现。人们往往会为了摆放方便把扬声器放在房间的角落或者挂在墙上,而这些都会影响环绕声场的效果或者破坏扬声器音量的相对平衡关系,比如把扬声器挂在墙上会对低频段声音产生6dB的增益。
低音炮的摆放位置也很有讲究,如果摆放在角落,可以能带来18dB的增益。而稍微不太对称的低音炮摆放位置可能会有助于消除驻波或共振的情况。
尽管合理的扬声器摆放位置对于产生准确的环绕声声场是至关重要的,但人们往往更关心这些扬声器在房间里怎么摆放起来更方便。这正是造成很多家庭影院效果不佳的主要原因。
Windows中的环绕声设置
如果你想用PC来进行环绕声播放,还需要有一些注意事项。如果你的PC之前被设置为双声道立体声,你需要到控制面板的“声音和音频设备”中去更改一下设置。
选择“音量”选项卡的“扬声器设置”中的“高级”按钮,然后在“扬声器设置”下拉列表中选择你的扬声器类型,如5.1或7.1环场扬声器。以上的操作步骤是针对WindowsXP的,不过对其他版本的Windows来说也基本类似。
对于双声道立体声来说,如果不小心接反了连接线也无关紧要,你肯定能听到正常的声音(只是左右声道反了而已)。而对于6声道的5.1环绕声来说,连接错误的概率显然要大了很多。
如果你使用的是普通的声卡,不同的端口往往会用不同的颜色和文字标识出来,这会让连接过程变得更简单一些,而那些专用的多声道声卡却只用数字标明了端口号,反而更容易让人迷惑。
更为复杂的是,这些专用的多声道声卡通常都允许控制软件改变输出端口的映射关系。由于Windows操作系统限制端口映射必须成对改变,因此我们建议你不要轻易改变原来的缺省设置。
类似WinDVD这样的应用软件往往会提供一个环绕声测试模式。在环绕声测试模式下,软件会让一个声音依次从每个扬声器发出,从而让你了解是否正确连接了每个扬声器。Windows Media9的安装过程也会使用WM9格式的测试文件来测试环绕声。
立体声的双重含义
通常意义上来说,“立体声”是指双声道(左、右各一个声道)的音频系统,但实际上这个词汇最初开始流行的时候,是指能够再现3D声音的多声道系统(一般应该在4声道以上,通常还应包括一个共用的低音声道)。
事实上,最早期的所谓立体声电影的声音系统就是指多声道系统或者环绕声系统。早期立体声电影的声音系统采用一种矩阵方式把四声道的声音数据编码为两个音轨,在播放时再把其还原为四个声道。当3D音频逐渐在家庭中普及之后,出于成本和简便性的考虑,也就不再采用矩阵模式,而是演变成真正的双声道系统,这时立体声就开始被用来表示双声道系统了。
到了上个世纪80年代,四声道的家庭音响系统开始出现,它被称为“quadraphonicsystem”,它采用了前面提到的矩阵编码方式把四声道编码为两个声道然后录制在黑胶唱片上,但这一尝试被证明为在错误的时间运用了错误的技术。
5.1中的LFE声道
通常人们认为LFE(low-frequencyeffects)声道专门用于音乐录制和播放中的低频声音段。但实际上,这个声道是专为电影中某些特殊的低频声音设计的,比如地震或爆炸声。在影院系统中,LFE声道会推动一个或一个以上的低音炮来制造这些特殊的声音效果。而其他5个声道的扬声器都能够再现一般的低音,比如人声或背景音乐中的低音部分。
出于对扬声器体积和成本方面的考虑,家庭影院播放系统的设计中会进行一些省略。它会把小体积的高音扬声器用于5个声道,而这5个声道再共用一个单独的低音扬声器。在音乐录制过程中其实很少用到LFE声道,而家庭影院系统的通用低音扬声器不仅能够处理电影中的LFE声道,还会同时处理来自其他5个声道的低音部分。
关于如何处理环绕声系统中的低音部分,甚至产生了一个专有的名词,叫作“低音管理”(bassmanagement)。
设计环绕声声音时,声音设计师可以根据情节以及要混合的素材制作出各种表现形式。可将环绕声设计分成以下的基本设计项。
下面是环绕声声音设计中的六个基本方面和具体表现方法,用在各种场合中体现其效果。
1、环绕气氛(氛围和声场表现效果)
无论音乐或戏剧这是最基本的环绕声设计内容。
音乐方面,环境空间可以在听众背后创建出来,听众能感知犹如身处厅堂,具有临场感和氛围体验。在演奏管弦乐的音乐会中,厅堂的结构风格、听众热烈反应的鼓掌和欢呼、以及自舞台上向厅堂内扩散的扩声声音,这一切能使声音表现出现场真实性。
对于实况转播,有着大量观众的室外体育比赛,诸如棒球、足球和网球,以及包括排球、滑冰、冰球、篮球和相扑等室内体育比赛,通过环绕气氛的设计能够使体育场馆内激动人心场面的景像和氛围逼真地表现出来。
至于戏剧,环境氛围是环绕声设计中最需要体现的,它能够较清晰地反映出场景情况和戏剧剧情的进展。根据当前表演的场景所在,例如是起居室、法庭、地下停车场、丛林、沙漠、深海或宇宙飞船等,可以开发出各种各样的环绕声设计。
戏剧的环境气氛与音乐会的环境气氛其不同点在于,戏剧中不必同时录下现场的环绕声成份。对戏剧素材经常可以进行新的播放加工,以最好的方式进行组合,使之适合所选择现场的表现方法。
对于音乐,在话筒布置上录音师可以发挥他们自己的才能,做到以连续的方式捕捉整个范围内的空间信息,给出稳定的声场。
2、飞越过渡(直线运动表现效果)
对于在环绕声上没有概念和体验的听众来说,飞越过渡形式的环绕声设计最能使他们感受到环绕声是什么。所谓飞越过渡,顾名思义,是使特定的声音沿着前后的纵深方向移动的一种设计。例如,喷气飞机的起飞和着陆,激烈战斗场面中枪弹的沿轨迹飞行,疾驰汽车的飞跃,潜水艇的驶过,以及宇宙飞船的航行等,对这些场景设计出瞬间的环绕声效果将给人们冲击性的感受。
如何创建出弹道轨迹的环绕声效果,取决于设计者个人的创意思想。
3、水平旋转(水平面内旋转运动效果)
水平旋转形式的环绕声设计能够产生以螺旋状环绕听众的漩涡样声音,听众感觉到犹如处在震摇和移动的空间内。这种设计适合于表现台风或龙卷风场景,但不宜频繁使用,它使人进入极度惊恐、恶梦或异常心理状态的世界,因而其表现场合应加以必要的限制。例如,这种设计形式能够配合给出被吸入龙卷风内部、游艇被卷入海洋大涡流下等现实场面中的声音效果,或者模拟幻觉或恶梦之类的非现实场景中的环绕声。应用于"灾难启示录"开始处的螺旋浆和直升机的蒙太奇编辑是这种环绕声设计形式的很好例子,可使研究者在乘直升机追踪加利福尼亚洲大龙卷风的前方见识到惊狂的犬吠禽鸣。
4、领先声场/余音效果
前面"1"中说明的环境气氛效果用来使听众感觉置身于现场之中,换言之,感觉上他与现场结合在一起。而领先声场给予听众以当前场景的展开,余音效果则能回味前一场景的印象。
例如,假定一个场景是一家人在起居室愉快地用餐,而下一个场景将转入一场意外事故而要求一家人赶往医院手术室,则可以在起居室场景中只引入一些救护车警报声和手术室大门开闭声,以给出领先声场。另外,作为余音效果的例子,比如激烈的战争场面后过了10年,一位老人在家中回忆当年的战斗景象,这时在老人的特写镜头上可给出当年枪声的余音效果,以使前后情节有联系地过渡。
5、声音垂直下落效果(自顶部灌降)
这种设计形式能表现出声音从听众上方灌降下来。从理论上讲,在当前的水平6声道扬声器布置下要求重放表现这类声音高低关系是不可能的,但是,实际上环绕声扬声器通常要放得高于听众的坐席,可以利用这一点实现声音垂直下落效果。
这种设计形式的现实表现方法在一定场合十分有效,例如,在机场候机室内广播的寻呼声,在潜水艇内艇长的命令传达,以及从飞船上来的寻呼声等,都能使听者有这种心理感受。来自天堂的上帝教诲声和特殊的独白等,也是有效的例子。
6、声像强调效果(大声音感觉更贴近)
这种声像强调效果不是给出自上落下的声音效果,而是给出一种水平声音效果,主体成份是以前方的C声道为中心,辅助成份则由L-R/SL-SR声道重现。它能够有效地强调诸如特定对话或者独白之类的人声,以及诸如开枪和爆炸之类的效果声。不像单声道的重现效果,这里能够设计出有效得多的强烈效果。多声道技术与单声道技术的全部表现手段相比较,既有强烈效果,又能确保峰值裕量。主、辅声音成份怎样分配,如何表现最佳效果,都依赖于设计师的才能。