RP22沉浸式音频设计推荐规范,扬声器布局
扬声器位置需要考虑听众头部声学遮挡问题
当聆听区域内并非只是设置单一座位,而是多个座位时,由于某些环绕扬声器到某一位置的声音传播路径被坐在一旁或后方的聆听者头部所遮挡,可能会产生声音遮挡问题。这可能导致声音“阴影”效应,并可能对声音的音调平衡、声源定位产生极大的负面影响。当聆听区域包含多排座位时,某些观众的视野也可能会被前排座位上观众的头部部分遮挡。在这种情况下,就需要为前后排座位构建阶梯,让前后排座位有一定的高度差,即从第二排开始,每排依次提升足够的高度,以确保每个座位都有无障碍的视野。因此,此时环绕扬声器层与听众层不再是水平的,而是向前倾斜下降。
无论多座位聆听层是否水平或者倾斜,都应该避免聆听者的头部被遮挡,以减少座位间声音的变化,并让扬声器最大限度重现播放内容的声音本质。这可以通过调整扬声器的垂直和水平位置的方法来解决。
●垂直方向的头部空间,往往需要轻微提升整个环绕扬声器平面高度,略高于听众层,以使所有听众都能够从对应的扬声器位置听到声音,高过其他人的头部。这通常需要大约30cm(12英寸)的高度提升,但具体数值可能因听众区域的大小、与墙壁的距离和天花板高度的不同而有所不同。需要注意的是,将环绕扬声器提升得太高,会使环绕声场与上层声场相合并,直接影响头顶上方声场的准确性。
●水平方向的头部空间,往往需要前后移动每个环绕扬声器的位置,以确保它们与相邻的座位行处于同一直线上,为所有聆听者清除声音传统路径上的障碍。需要注意,这应与保持环绕扬声器之间维持等间距摆放。
总的来说,需要确保从每个座位都能清晰与完整地看到每一个环绕扬声器。
为了避免出现头部聆听被遮挡的问题,需要对环绕扬声器进行轻微的摆位调整
还需要留意座椅靠背过高的问题,左图是座椅靠背过高的示例,靠背会遮挡后环绕扬声器的声音传播路径
增宽扬声器推荐摆位
在完成屏幕扬声器的摆位之后,如果发现屏幕扬声器最外侧的左右扬声器与最前排的环绕扬声器之间,存在一个较大的声场空隙,这个时候我们就可以使用前置增宽扬声器来填补这个空隙。具体有以下两种方法可以实现。
1. 中位角法。从前左或前右扬声器到对应的第一对环绕扬声器的距离中点,与参考聆听位置所形成的角度。例如,如果前左扬声器(FL)到环左扬声器(SL)的距离为3米,则前置增宽扬声器应该放置在1.5米的位置。中位角则是相对于参考聆听位置所形成的角度。
2. 二等分角法。前左或前右扬声器到参考聆听位置的角度和对应的第一对环绕声扬声器角度的半角。例如,如果前左扬声器相对于中置扬声器的角度是30度,环左扬声器的角度是90度,则二等分角是(90度-30度)/2=30度,即是前左扬声器外30度,或者与中置扬声器60度的位置。这也表示两个增宽扬声器之间的夹角为120度。
相比二等分角法,中位角法让增宽扬声器更接近屏幕,这更接近于电影院中的情况。值得注意的是,杜比和DTS都推荐将前置增宽扬声器放置在听众层中,相隔120度(相对于中置扬声器的角度为±60度)。
前置增宽扬声器应与前左或前右声道扬声器放置在同一水平面上,并指向聆听位置。这可能需要特殊的安装方式或带有一定指向性的扬声器。由于需要考虑到声音指向性的缘故,因此并不建议采取嵌入侧墙的安装方式,除非安装方式或扬声器本身设计已经具备适当的指向性角度。
按中位角法,前置增宽音箱应放置在前左或前右声扬声器和第一对环绕声扬声器直线距离中点的位置
增宽扬声器与中位角之间所允许的最大水平偏离角度
上层扬声器推荐摆位
在上层扬声器的摆位的建议方面,各种沉浸式音频格式之间的差异最为明显。不过,仔细分析各个沉浸式音效格式想要实现的效果,实际上可以得出一些特定的摆位建议。这些建议对所有格式都比较适用。
所有沉浸式音频格式基本上都采用20-45度之间仰角的上层扬声器摆位。例如,杜比全景声建议30-45度,建议天花上方(顶部)的位置沿两条直线线摆放(与前左右扬声器垂直对齐或稍微内侧)。DTS:X建议更宽的20-45度的范围,但建议角度在更高的范围内。Auro-3D建议25-40度,目标是30度,在与前左、前右屏幕扬声器处于同一竖直平面上的墙面上方。
这些上层扬声器的摆位建议,适用于单个座位情况,需要留意的是,如果是多个座位,则需要根据空间的具体情况来进行适当的调整。当聆听者远离参考聆听位置时,上方声场的声像定位会出现问题。通过仔细调整上层扬声器的数量和位置,以及左右两排上层扬声器之间的垂直角度,可以优化所有座位的上方声场声像定位。当然关键之处,取决于听音区域位置、大小和天花实际高度。
不同的上层扬声器与相邻行座位的垂直角度
沉浸式音频的一个基本目标是确保聆听区域中的所有听众都能获得同样出色的声音体验。当一个音效被混响到前方高处位置时,每个听众都应该感知到它来自高处的前方。当一个音效被混响到后方高出位置时,每个听众都应该感知到它来自高处的后方。如果仅根据参考聆听位置确定扬声器位置,而不考虑整个聆听区域的长度与宽度,很容会导致聆听区域内的某些位置感受不到来自上方声场的音效变化。
因此,在具有多排座位的家庭影院空间中,可根据以下准则,根据聆听区域来调整所有上层扬声器的摆位,则可以为所有座位保留基本的声像定位。
1. 所有上层前置扬声器都应该在聆听区域的前部。这条规则确保没有任何听众会听到上层前置扬声器的声音来自头顶的后方。
2. 所有上层后置扬声器都应该在聆听区域的后部。这条规则确保没有任何听众会听到上后置扬声器的声音来自头顶的前方。
3. 最好使所有上左/右扬声器沿前后天花成一直线对齐,间距不应比聆听区域窄,也不应比前左或前右右扬声器宽。这条规则确保没有任何听众会听到上左扬声器的声音来自右方,反之亦然。然而,如果与前左或前右扬声器相比较宽,可能会导致上左扬声器和上右扬声器之间的距离过大,从而影响参考聆听位置的效果。
4. 顶中扬声器(包括中央顶置扬声器)位于从左至右横跨的区域,应该在参考聆听位置的前后50cm(20英寸)范围内。
上层(顶部/增高)扬声器摆位推荐安装位置大致范围
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未完待续