前情回顾

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是百家争鸣,也是群魔乱舞,疯狂的四声道

要在黑胶唱片上面重现四声道,在当年提出了三种方案,分别是4-4-4,4-2-4和2-2-4。第一个数字代表录音时的音轨数量,第二个数字是载体的音轨数量,第三个数字是音响播放时的声道数量。4-4-4就代表着从录音、存储到回放都是纯四声道,需要通过调制/解调方式实现,需要专用的唱机、唱片和解调器。4-2-4需要矩阵编/解码来实现,可以沿用传统的黑胶唱机和唱片,只需要一台带矩阵编码的功放就能还原成四声道,是当年最常见解决方案,至于2-2-4就是通过特定电路从两声道立体声唱片中提取一些“混响”或“掌声”声音安排后方两个扬声器播放,说白了就是假四声道。

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可是啊!不论是采用矩阵编/解码方式,还是调制/解调方式,在当时的市场上出现了好几个标准,简直就是群魔乱舞。以4-2-4编码方式为例就先后出现了EV/Stereo-4、DY/Dynaquad(由Dynaco开发)、SQ、QS/RM(由日本山水音响公司开发),Ambisonics UHJ(BBC公司与Ambisonics公司合作开发),而4-4-4所使用的调制/解调方式,日本JVC和RCA联合开发了CD-4,Denon公司开发了UD-4。面对这种各自玩各自的“山头主义”,没有一个统一标准的状态下,消费者是难以接受的,所以四声道音响在消费市场上推广最终走向失败。  

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我们熟悉的杜比实验室在当时也有开发了自己的4-2-4矩阵编/解码技术,又称为“杜比立体声”。但它与上述的四声道不同。杜比立体声的四声道包括,前置左、中、右共3声道以及后方1个环绕声道。后来杜比实验室又开发出Dolby Pro Logic II,是一种5-2-5矩阵编码/解码技术,后方环绕声道使用2只扬声器播放。同时,出现了低音声道,不过这个低音声道不是独立的LFE,而是从原始音轨里面提取出来,并不是真正的5.1声道。

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5.1声道与7.1声道

5.1声道的历史可以追溯到70年代,杜比实验室修改了Todd 70mm胶片6声轨系统,然后发展出Dolby Stereo 70 mm Six Track,包括前置左、中、右3个声道,2个环绕声道以及1个独立的低音声道,这就是5.1声道,而且当时还是以模拟音频方式记录在70mm胶片的磁质区域。1979年推出的《现代启示录》电影就运用了Dolby Stereo 70 mm Six Track,电影获得了很大的成功,绝佳的音响效果让《现代启示录》在第52届奥斯卡金像奖赢得“最佳声音”奖项。

至于5.1声道数字环绕声是柯达公司和光学辐射公司在1990年推出,称之为CDS(Cinema Digital Sound)。它采用PCM数字编码,数字音轨以光学录音方式记录在35mm胶片,而70mm胶片就记录在磁质区域,CDS推出后被应用到一些电影里面。例如,《终结者2:审判日》、《剪刀手爱德华》、《雷霆之日》等电影都采用CDS格式。

5.1声道数字环绕声还在杜比AC-3、DTS上出现。杜比AC-3采用杜比实验室开发的AC-3音频压缩编码技术,将5.1声道数字音轨压缩后存储在35mm电影胶片里面,而DTS的做法就是在电影胶片上保存时间代码,再把数字环绕声音轨存储在CD光盘上,然后通过时间码实现图像和声音同步播放,这种技术在早期的Vitaphone电影系统上面就有类似的做法。DTS的目的是通过CD光盘的容量来实现更好的音质。

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5.1声道

7.1声道是5.1声道的扩展,增加了2个环绕声道扬声器。在电影混音制作时,一些电影会采用6.1声道制作。6.1声道增加了1个后置中央声道的音轨,然后再通过矩阵编码方式把这个音轨放到两个环绕声轨里面,回放时需要矩阵解码方式还原,甚至有些影片直接提供6.1声道音轨。因此,回放系统需要增加1只后方中置声道扬声器,后来又将这个声道变成采用2只扬声器重放就形成了初期的7.1声道。再后来的电影音效制作上采用真正的7.1声道音轨。

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7.1声道

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声道数量不断增加

声音的描述方式也在改变

从文章开头看到现在,是不是发现随着人类对环绕声的探索,扬声器的数量也在增加,甚至还增加了增高、增宽声道扬声器,在音效制作上更加入了对声音高度感描述的声轨,相继出现了10.2/12.2、11.1、22.2声道环绕声。10.2/12.2是THX创始人Tomlinson Holman开发,宣传口号是“两倍好于5.1”。在重放环绕声的时候,前方使用7个扬声器重播,分别是左、中、右、左增宽,右增宽,左增高,右增高。环绕声道是3个扬声器重播,分别是左环绕、右环绕和后环绕。然后再加上2个低音效果声道。至于12.2就是增加两个环绕声道,分别是左扩散环绕和右扩散环绕,作用就是营造反射声。

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11.1是Barco公司使用的环绕声系统,实际上就是Auro-3D的扬声器布局之一。它在5.1声道布局的基础上再增加6个声道,分别是左、中、右3个前置声道以及2个环绕声道的增高声道扬声器,以及1个位于顶部的扬声器(又称为“上帝之声”),从而形成三层式的扬声器布局。在音轨制作的时候已经具备对声音高度感描述的声轨,然后采用编码技术把12个声轨变成6个声轨(5.1声道),在重播的时候再通过解码方式还原。

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22.2是NHK科学技术研究实验室开发,搭配Super Hi-Vison巨幕做商用超高清演示。它的扬声器布局更复杂,仅仅是前方就有11个扬声器,分三层布局,环绕声部分共10个扬声器,再加上1个顶部扬声器以及2只低音扬声器。而且NHK科学技术研究实验室还为22.2声道重新设计了拾音系统。另外,我们熟悉的Dolby Atmos、DTS:X也是具备声音高度感描述的环绕声技术。

未完待续

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