用智能放大器模塊實(shí)現家庭影院音效的設置和優(yōu)化

隨著(zhù)先進(jìn)的音視頻技術(shù)的發(fā)展，人們對家庭影院的音效體驗提出了越來(lái)越高的要求，傳統的家庭影院的設置和優(yōu)化容易出錯，且不能滿(mǎn)足音效最優(yōu)化。本文分析了在家庭影院中存在的這些問(wèn)題及挑戰，并介紹了采用D2Audio智能放大器模塊實(shí)現設置、分析和優(yōu)化的方法。

從首部“有聲電影”誕生之日起，電影制片商一直在努力提高電影的聲音效果。不僅影院在不斷追求最佳音響效果，消費電子市場(chǎng)也開(kāi)始嘗試在家庭中再造這種影院音響體驗。由于新技術(shù)要求在數據存儲媒介上記錄額外的聲道數據，人們開(kāi)發(fā)出各種方法來(lái)壓縮這些音頻內容，以節省存儲空間。

在起居室中再造這種新型音響體驗的主要設備包括：DVD播放機、多聲道音視頻接收機、或多聲道預放與多聲道功放組合、以及各種具有影院效果的高性?xún)r(jià)比音箱等，這種影院效果還包括采用更大的視頻監視器。今天的家庭影院集中了超亮DLP、LCD或D-ILA前投、DLP、LCoS 或LCD背投電視或PDP及LCD平板電視。這些產(chǎn)品組成了一種新的家庭娛樂(lè )產(chǎn)業(yè)，并稱(chēng)為“家庭影院”。

提供這種新型娛樂(lè )體驗的最初產(chǎn)品極為昂貴，但目前廠(chǎng)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出價(jià)格適中的套裝產(chǎn)品，并開(kāi)始出現在每一個(gè)家庭的起居室、家庭活動(dòng)室、游戲室、視聽(tīng)室。很明顯，娛樂(lè )體驗在很大程度上取決于這些產(chǎn)品的質(zhì)量、以及合理地再現當初創(chuàng )作娛樂(lè )內容的影院環(huán)境的能力。

對于大多數消費者來(lái)說(shuō)，建立這樣一種包含這么多聲道、這么多揚聲器及不同音頻記錄格式的復雜系統，遠超出其自身的理解力。因此，有必要建立一種基于家庭環(huán)境的新型音響體驗系統。

建立高質(zhì)量影院系統存在的問(wèn)題

要了解如何獲得最佳的音響體驗，首先要了解最初錄音時(shí)的意圖。此過(guò)程包括創(chuàng )造出伴有視頻呈現的適當多維聲場(chǎng)和為混合多聲道音頻以在有限的聲場(chǎng)中定位目標、對象及聲音兩個(gè)部分。首先是創(chuàng )造出伴有視頻呈現的適當多維聲場(chǎng)：盡管圖像位于影院的前方，錄音師必須創(chuàng )造出電影中的動(dòng)作是發(fā)生在整個(gè)多維空間的錯覺(jué)，這些動(dòng)作很多并不在屏幕顯示范圍內，例如在觀(guān)眾看到飛機出現在屏幕頂部以前即在其身后出現飛機的聲音。這種技術(shù)已經(jīng)成熟，目標、對象及聲音均能被精確地定位于多維聲場(chǎng)內。在攝影棚里的所有揚聲器都與頻率、響度及相位響應精確匹配。錄音師位于房間中央，且與每一揚聲器的距離均為可控。揚聲器的布置也受到嚴格控制，以與劇場(chǎng)中的現場(chǎng)特征相匹配。每一揚聲器位置的改變都會(huì )引起聲壓或響度的改變，并改變聲音抵達錄音師位置所需的時(shí)間，及時(shí)的微調可改善決定聲音位置的聽(tīng)覺(jué)失真。

在影院環(huán)境中，可采用大量揚聲器來(lái)優(yōu)化音響效果，每一個(gè)揚聲器都經(jīng)過(guò)最佳定位并專(zhuān)用于某一特定聲道。這種環(huán)境類(lèi)似于下面介紹的環(huán)境，而這種采用眾多聲道及揚聲器的方法，既提供更大的劇場(chǎng)空間，同時(shí)又不犧牲多維音響體驗。

正如您將從此示例中看到的，該環(huán)境被設計及規定用來(lái)提供最佳的音響體驗，而這在受空間及成本局限的起居室實(shí)現中并不多見(jiàn)。此外，還必須將音視頻內容壓縮到整個(gè)存儲空間中，以便能更方便及更加經(jīng)濟高效地為消費者提供這些內容。音視頻內容壓縮采用有損(非熵保留)及基于變換的壓縮算法。因此，新的家庭影院設備不僅需要提供高帶寬視頻及多聲道音頻，而且還需要擁有額外的解壓縮能力來(lái)復原被壓縮的視頻及多聲道音頻信號。

錄音過(guò)程的第二部分即為混合多聲道音頻以在有限的聲場(chǎng)中定位目標、對象及聲音。如想要將音頻混合成能與家庭影院環(huán)境相兼容，則需將其混合成雙聲道(立體聲)、6聲道(5.1多聲道)或8聲道(7.1多聲道)，并采用有損壓縮方案來(lái)壓縮。Dolby Digital、DTS及其它行業(yè)標準所定義的多種壓縮技術(shù)增加了音頻設備的復雜度以及設置選項。

下面介紹一種典型的家庭影院環(huán)境，該環(huán)境擁有可在解壓縮及放大至適當音量后再現多聲道音響效果的典型揚聲器配置。在此特定情況下，解壓縮技術(shù)采用可提供8個(gè)聲道音頻內容(7個(gè)聲道全帶寬音頻和承載超低頻的第八聲道)的Dolby Digital EX。為保持針對影院創(chuàng )造的攝影棚的設置，相對于視頻內容將聲道提前或滯后，以確保聲音抵達聽(tīng)眾位置后能與銀幕上的畫(huà)面同步。須注意的是，相對于公共影院而言，家庭影院環(huán)境中的揚聲器數量要少得多。如果想要保持多維攝影棚的音效，則這種局限將使揚聲器的布置變得極為關(guān)鍵。

大多數家庭影院的主要問(wèn)題仍然是視聽(tīng)室本身，盡管越來(lái)越多的家庭擁有為家庭影院設計的專(zhuān)用視聽(tīng)室，但家庭視聽(tīng)室的面積遠小于500個(gè)座位的影院，因此不可能有精確的揚聲器布置。圖2顯示一種典型的影院及8聲道(7.1)音響環(huán)境揚聲器布置。為將其與原始影院錄音環(huán)境聯(lián)系起來(lái)，有必要了解如何將公共電影院中的眾多揚聲器“映射”到家庭影院環(huán)境中(如圖3所示)。

家庭影院的設置與優(yōu)化

在家庭視聽(tīng)室條件下創(chuàng )造出完美的視聽(tīng)環(huán)境，其過(guò)程可分成以下兩步：

1. 設置或配置；

2. 聲音優(yōu)化。

這些多聲道系統的復雜性使得難以保證每一步都能正確完成，很容易犯可能?chē)乐赜绊懸暵?tīng)環(huán)境的簡(jiǎn)單錯誤。設置任務(wù)包括：

1. 揚聲器連接－揚聲器是否已與放大器物理連接？

2. 揚聲器位置－揚聲器是否被放置在正確的空間位置上？

3. 揚聲器相位(或極性)－揚聲器連接線(xiàn)是否正確連接？

4. 揚聲器規格－揚聲器規格是大還是??？是否能重現低音頻？

5. 揚聲器音量(音量－SPL)－每個(gè)揚聲器的音量設置是否正確？

如果這些工作都由消費者自己來(lái)完成，則出現錯誤的概率很大。即使每一位用戶(hù)都能仔細閱讀用戶(hù)手冊，但這些任務(wù)的正確實(shí)施步驟在用戶(hù)手冊中也很少能十分清楚地解釋。