用智能放大器模塊實現(xiàn)家庭影院音效的設(shè)置和優(yōu)化

隨著先進(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越高的要求，傳統(tǒng)的家庭影院的設(shè)置和優(yōu)化容易出錯，且不能滿足音效最優(yōu)化。本文分析了在家庭影院中存在的這些問題及挑戰(zhàn)，并介紹了采用D2Audio智能放大器模塊實現(xiàn)設(shè)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(fèi)電子市場也開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(shù)據(jù)存儲媒介上記錄額外的聲道數(shù)據(jù)，人們開發(fā)出各種方法來壓縮這些音頻內(nèi)容，以節(jié)省存儲空間。

在起居室中再造這種新型音響體驗的主要設(shè)備包括：DVD播放機(jī)、多聲道音視頻接收機(jī)、或多聲道預(yù)放與多聲道功放組合、以及各種具有影院效果的高性價比音箱等，這種影院效果還包括采用更大的視頻監(jiān)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產(chǎn)業(yè)，并稱為“家庭影院”。

提供這種新型娛樂體驗的最初產(chǎn)品極為昂貴，但目前廠家已經(jīng)開發(fā)出價格適中的套裝產(chǎn)品，并開始出現(xiàn)在每一個家庭的起居室、家庭活動室、游戲室、視聽室。很明顯，娛樂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(xiàn)當(dāng)初創(chuàng)作娛樂內(nèi)容的影院環(huán)境的能力。

對于大多數(shù)消費(fèi)者來說，建立這樣一種包含這么多聲道、這么多揚(yáng)聲器及不同音頻記錄格式的復(fù)雜系統(tǒng)，遠(yuǎn)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(tǒng)。

建立高質(zhì)量影院系統(tǒng)存在的問題

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

在影院環(huán)境中，可采用大量揚(yáng)聲器來優(yōu)化音響效果，每一個揚(yáng)聲器都經(jīng)過最佳定位并專用于某一特定聲道。這種環(huán)境類似于下面介紹的環(huán)境，而這種采用眾多聲道及揚(yáng)聲器的方法，既提供更大的劇場空間，同時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(shè)計及規(guī)定用來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現(xiàn)中并不多見。此外，還必須將音視頻內(nèi)容壓縮到整個存儲空間中，以便能更方便及更加經(jīng)濟(jì)高效地為消費(fèi)者提供這些內(nèi)容。音視頻內(nèi)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(shè)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復(fù)原被壓縮的視頻及多聲道音頻信號。

錄音過程的第二部分即為混合多聲道音頻以在有限的聲場中定位目標(biāo)、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壓縮。Dolby Digital、DTS及其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所定義的多種壓縮技術(shù)增加了音頻設(shè)備的復(fù)雜度以及設(shè)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(dāng)音量后再現(xiàn)多聲道音響效果的典型揚(yáng)聲器配置。在此特定情況下，解壓縮技術(shù)采用可提供8個聲道音頻內(nèi)容(7個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(shè)置，相對于視頻內(nèi)容將聲道提前或滯后，以確保聲音抵達(dá)聽眾位置后能與銀幕上的畫面同步。須注意的是，相對于公共影院而言，家庭影院環(huán)境中的揚(yáng)聲器數(shù)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(yáng)聲器的布置變得極為關(guān)鍵。

大多數(shù)家庭影院的主要問題仍然是視聽室本身，盡管越來越多的家庭擁有為家庭影院設(shè)計的專用視聽室，但家庭視聽室的面積遠(yuǎn)小于500個座位的影院，因此不可能有精確的揚(yáng)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(yáng)聲器布置。為將其與原始影院錄音環(huán)境聯(lián)系起來，有必要了解如何將公共電影院中的眾多揚(yáng)聲器“映射”到家庭影院環(huán)境中(如圖3所示)。

家庭影院的設(shè)置與優(yōu)化

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

1. 設(shè)置或配置；

2. 聲音優(yōu)化。

這些多聲道系統(tǒng)的復(fù)雜性使得難以保證每一步都能正確完成，很容易犯可能嚴(yán)重影響視聽環(huán)境的簡單錯誤。設(shè)置任務(wù)包括：

1. 揚(yáng)聲器連接－揚(yáng)聲器是否已與放大器物理連接？

2. 揚(yáng)聲器位置－揚(yáng)聲器是否被放置在正確的空間位置上？

3. 揚(yáng)聲器相位(或極性)－揚(yáng)聲器連接線是否正確連接？

4. 揚(yáng)聲器規(guī)格－揚(yáng)聲器規(guī)格是大還是小？是否能重現(xiàn)低音頻？

5. 揚(yáng)聲器音量(音量－SPL)－每個揚(yáng)聲器的音量設(shè)置是否正確？

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