声音技术的发展史
1877年爱(ai)迪生除了发明电灯,也发(fa)明了第一个可以回放声音的装置(zhi),从此之后声音可以被回放。
可以称之为第一代(dai)的留声机,在这之前声音无法(fa)被回放,只能靠(kao)文字想象。我们利用一个声道(dao)或音轨来重现声音,我们叫做 Mono 或是单声道。
双声道、立体声 — Stereo
1931年 EMI 的工程师 AlanBlumlein 认为(wei)人类是用两只耳朵听声(sheng)音,为何我们只有一个喇(la)叭呢?所以他发明了 Stereo,Stereo 需要左右两个喇叭发出不同的声音,所(suo)以如果你有两个喇叭播放的是一样(yang)的声音,我们还(hai)是叫做 Mono。Stereo 因为价格与技术上的(de)问题,一直到 1960 年代才慢慢普及(ji),那时候 Beatles、猫王都开始尝试用 Stereo 来创造,甚至(zhi)会标示在唱片封面上。
Stereo 虽然叫做立体声(sheng),但他离立体还有点距离(li),因为人类大脑对于判断实体(ti)声音超级厉害,以准确度来说大脑(nao)的误差在左右正(zheng)负3度(3度是如果(guo)我们画一个时钟是1分(fen)钟这么窄)。
quadraphonic 四声道
为(wei)了要让人的体验更「声」历其境,很(hen)自然地会想到增加喇叭(ba)的数量,所以后来有了前面两(liang)个声道,后面有两个(ge)声道的 quadraphonic 四声道。四声(sheng)道在 1970 年红了一阵子,但很快因为成本的问题消失。
5.1声道 — 环场声、环绕声
5.1 声道
我们现在(zai)较长听到的环绕(rao)音响或是 surround sound 是 5.1声(sheng)道,前面有三个声道,后面有两个(ge)。像 Dolby Digital,SDDS,DTS 及 Pro Logic II 都是常见的 5.1 声道音效系统(tong)。第一次使用是在 1980年代的电影院一直到现在。
但像刚刚提到(dao)的,大脑对于判断(duan)实体声源超级厉害,所以即使你有5.1环绕音响,你仔细听,还是听得出(chu)喇叭的位置,为了解决这个问(wen)题,大家开始增加喇(la)叭数目,每个方向(xiang)都增加喇叭,然后那个喇叭就(jiu)只播放那个方向(xiang)的声音就好,所以就有了 6.1 或是 7.1 声道的环绕,利用增加喇叭数目增(zeng)加声音播放的精确性。
7.1 声道
这(zhe)种透过增加喇叭数量来(lai)增加声音播放的精确性的(de)解决方案,其实不止发(fa)生在水平面,也发生在垂直(zhi)面。所以后来有了 9.1 环绕,这种放在天花板上的高置(zhi)声道( high channel)。11.1声道把天(tian)花板的喇叭数量变成 4 个,增加(jia)喇叭无非是为了增(zeng)加体验和故事的真实性,让每个人能更(geng)融入故事。
声音档案制作 — Channel-Based com Sound
了解了声道的(de)概念后,那制作声(sheng)音档案时,我们都希望用户能(neng)更沉浸在声音里,那声道又该如何处理呢(ne)?举例来说,我今(jin)天想让你听到后面有(you)一只恐龙在叫,前面有个人在(zai)尖叫,现在传统的做法是以喇叭的(de)数量为出发,我们称作(zuo) channel-based 的作法:
决定声(sheng)道数为 7.1 声道
首先要决定要用几个喇叭,假设在这个(ge)例子里我们用 7 个喇叭的 7.1 声道
分配声音
接(jie)着我要把恐龙的声音跟尖叫的声音(yin)平均分配到他附近的喇叭里(li)面,接着再把七个喇叭的声(sheng)音全部包成一个档案,拿(na)到了这个档案后就要去找出(chu) 7.1 声道的喇叭配置,然后播(bo)放档案。
播放档案(an)之后理论上你就(jiu)能听到恐龙在后面(mian)与前面有人在尖(jian)叫,这其实是 1 个萝卜一个坑(keng)的道理。所以如果你想要听到 5.1 声道的声音,你就同时(shi)要有 5.1 声道(dao)的档案和 5.1 声道(dao)配置的喇叭。
聆(ling)听场景与播放设备(bei)不断增加,该如(ru)何解决?
现在的时代(dai),除了喇叭配置的选择更多外,播放声音的设备跟播放声音的情(qing)境、地点越来越多,然而设备也有不同(tong)的大小与性能。我们会希望有一种(zhong)声音格式可以很有弹性(xing),能适应不同的喇(la)叭配置与情况,让消费者可以(yi)简单切换。声音产业为了解(jie)决这个问题,目前有两个方向:
一、Object-based 面向对象(xiang)式
以刚刚(gang)的例子(前面有人尖叫,后面有恐龙(long)叫)来说,身为创作者在(zai) object-based 的方式(shi)下要决定「这个恐龙什(shi)么时候用多大的音量在哪里大叫」,接着根据不同的喇叭配置(双声道、 5.1、7.1、 22.2声道) ,分别做好设(she)定,最后再把信息都打包成档案,这样(yang)播放时就可以依(yi)照现有的喇叭配置播放声音。
除此之外 Object-based 还可以把每个(ge)声源当作是一个对象,举个例子来说,当你在看一场直播的球(qiu)赛,如果球赛里的球评(ping)、主播、场内的(de)对象都是分别独立的对(dui)象,如果你觉得球(qiu)评很吵,你就可以把球评关掉,只留下场内的声(sheng)音,你甚至还能选(xuan)择主队或是客队的欢呼声,以此创造影音内容的互动(dong),也让观看的体验更(geng)有趣。
二、Scene-based 场景导向式
场景导向(xiang)式其实是一个相当大的类别,我们(men)比较常听到的是 ambisonic 的技(ji)术,ambisonic 的概念在 1970 年就被提出,他的概念(nian)有点像 360度影片,假设我们可以在(zai)场地中央放一个麦克风,一(yi)口气把整个场地的音场录下来,音场搭(da)配上三维的坐标(X.Y.Z),播放时让喇叭配置依(yi)照坐标试着重建音场。 360 度影片就是 ambisonic 的应用之一,也是因为 360度影片,2016年初 Youtube 开始支持 ambisonic。
声音技术的革命正在发生!!
但是有些问题虽然可(ke)以在 Object-based 跟 Scene-based 的技术下解决一部份,但如果(guo)声音可以突破声道的限制,那就不会(hui)有家里明明有环绕音响(xiang),但是看电视的(de)时候听的都是双声道的哀伤。即使有 Object-based 跟 Scene-based 的技术,但是你的设备都是 mono 跟 stereo 的设(she)备 (e.g. 计(ji)算机、电视、手(shou)机) 那你听到的东西(xi)就还是 mono 或 stereo。
来自musictech
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