環(huán)繞聲與MP3環(huán)繞聲淺析

沈芳旌

【摘要】目前，由于巨大的文件數(shù)據(jù)量和對(duì)專業(yè)設(shè)備的要求，環(huán)繞混音無法在互聯(lián)網(wǎng)上大量應(yīng)用，然而這種情況即將被改變了。MP3環(huán)繞技術(shù)可以把5.1環(huán)繞聲文件壓縮到和立體聲MP3文件差不多的大小，同時(shí)并且保證聲音質(zhì)量并且還可以作為Winamp的插件使用，而且它是免費(fèi)的。它還為用立體聲耳機(jī)播放5.1聲道聲音提供了雙聲道解決方案，你甚至都不需要環(huán)繞揚(yáng)聲器了。這些是不是聽起來太難以置信了？MP3環(huán)繞技術(shù)很有可能會(huì)改變我們聽音樂的方式。

【關(guān)鍵詞】環(huán)繞聲；MP3環(huán)繞聲

一、環(huán)繞聲發(fā)展

家中環(huán)繞聲的沿革迄今為止還是一個(gè)夸張的失敗。在過去的40年中，一系列輝煌的創(chuàng)新出現(xiàn)了，然后消失在公眾的冷漠中。1970年推出的四聲道立體聲系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)得非常完美：在黑膠唱片上記錄四條同步音軌是一件不小的成就。但是在標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)上，廠商沒有達(dá)成一致；技術(shù)上的困難和不兼容的格式意味著很少有人有足夠的信心去購買它，所以這個(gè)系統(tǒng)消逝了。但是無論如何，四聲道立體聲系統(tǒng)因?yàn)閿?shù)學(xué)中的一個(gè)基本缺陷，永遠(yuǎn)不能準(zhǔn)確再現(xiàn)三維聲場(chǎng)：四個(gè)揚(yáng)聲器放置在房間角落不能產(chǎn)生像立體聲和5.1聲道那樣的“幻象”。90度的角度過大。它能給予一些好的建議，但不適合做環(huán)繞聲。

接下來Ambisonics出世了，同樣誕生于80年代，在一些發(fā)燒友和學(xué)術(shù)界仍然非常受歡迎。Ambisonics是真正的輝煌——它仍然是記錄和再現(xiàn)三維聲場(chǎng)最準(zhǔn)確和靈活的方式，甚至可以再現(xiàn)高度。在不斷的適應(yīng)下，系統(tǒng)能夠幾乎在任何位置包含任意數(shù)量的揚(yáng)聲器。

從90年代起，出現(xiàn)了一個(gè)接一個(gè)的環(huán)繞聲格式，讀者可能會(huì)更熟悉：杜比數(shù)字邏輯，杜比數(shù)字，DTS等。放置揚(yáng)聲器位置的概念是基于聽覺圈的建立；低音炮提供了“一個(gè)點(diǎn)”，然后創(chuàng)新只是增加更多的衛(wèi)星音箱，達(dá)到5.1，6.1，7.1，10.2環(huán)繞聲……

由THX發(fā)明家設(shè)計(jì)的10.2格式環(huán)繞聲被稱為“比5.1好兩倍”的環(huán)繞聲，它包括兩個(gè)高度通道。至今出現(xiàn)了眾多環(huán)繞聲制式，它是高清晰度視頻的同伴， 但是大眾并不會(huì)花高價(jià)來買它。

二、如今的環(huán)繞聲

隨著近些年來聲道數(shù)量不斷增加，聲音質(zhì)量和動(dòng)態(tài)范圍也不斷增加，并且價(jià)格不斷降低。所以如果環(huán)繞聲系統(tǒng)性價(jià)比從沒有這么高過，那它為什么不能更受歡迎呢？

不僅是環(huán)繞聲音響的音質(zhì)體驗(yàn)越來越好，數(shù)字立體聲設(shè)備也在按這個(gè)路線發(fā)展。SACD和DVDAudio有比CD更好的頻帶寬度和動(dòng)態(tài)范圍，但是目前最受歡迎的格式竟然是低碼流的MP3。為什么呢？

唯一的解釋是HIFI離大多數(shù)人生活太遠(yuǎn)。大多數(shù)人并不笨，他們知道MP3質(zhì)量不如CD，但是他們不在乎。他們不想要也不需要超高保真度，他們需要便攜和廉價(jià)，最好是免費(fèi)。MP3完美的符合他們的要求。MP3的高壓縮比使文件更小并且可以在互聯(lián)網(wǎng)上便捷的傳輸，這帶來了一種新的音樂銷售模式。高保真并沒有消失，但是市場(chǎng)變的非常小，就像環(huán)繞聲音響一樣。

三、MP3環(huán)繞聲

人們對(duì)環(huán)繞聲不買賬并沒有動(dòng)搖音響行業(yè)對(duì)于環(huán)繞聲才是未來的堅(jiān)信?，F(xiàn)在音響行業(yè)有個(gè)絕好的機(jī)會(huì)證明自己是正確的。這些年來，環(huán)繞聲可以兼容錄音包了。理論上已經(jīng)可以支持7.1聲道環(huán)繞聲，Steinberg公司為Nuendo和Cubase提供的音頻引擎也可以支持環(huán)繞聲。PC機(jī)已經(jīng)裝備了5.1環(huán)繞聲卡有一段時(shí)間了——這些都最終暗示著環(huán)繞聲時(shí)代將以某種方式到來。MP3也將進(jìn)入環(huán)繞聲時(shí)代。

基于這些原因，看起來音響工業(yè)最終會(huì)因?yàn)槿藗兊男枨筇峁┦褂矛F(xiàn)有硬件的環(huán)繞聲產(chǎn)品。購買新設(shè)備是一種選擇但不是必須的，重要的是新的設(shè)備要由免費(fèi)軟件驅(qū)動(dòng)。MP3環(huán)繞技術(shù)主要由原始MP3編碼器的發(fā)明者Fraunhofer開發(fā)。這個(gè)免費(fèi)軟件可以兼容PC，MAC和Linux。此外，MP3環(huán)繞技術(shù)是完全向后兼容的：環(huán)繞聲文件可以在之前的任何一代MP3播放器上播放，但是只能以立體聲模式播放。

MP3環(huán)繞系統(tǒng)有三個(gè)主要部分。第一部分是編碼/解碼或者叫‘codec（意思是壓縮和解壓縮）。這個(gè)編碼器是最聰明的部分，它是對(duì)心理聲學(xué)深入研究的產(chǎn)物，結(jié)合了一些非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)值檢驗(yàn)。通過移除原始錄音中的一些聽不到的部分，文件體積會(huì)大大縮小。MP3環(huán)繞技術(shù)的壓縮方法驚人的有效，5.1聲道的文件只比立體聲文件體積大百分之十。

獨(dú)立的解碼器包括兩個(gè)版本： 一個(gè)獨(dú)立的MP3環(huán)繞聲播放器和一個(gè)免費(fèi)軟件Winamp的流處理插件。這個(gè)系統(tǒng)的第二部分是一個(gè)可以使立體聲耳機(jī)回放環(huán)繞聲MP3的雙聲道模擬器，它使用了頭相關(guān)傳輸函數(shù)技術(shù)來模擬5.1聲道聲場(chǎng)的效果。MP3環(huán)繞聲系統(tǒng)的第三個(gè)部分是 MP3 SX。通過分析立體聲錄音的氛圍，SX技術(shù)可以合成一對(duì)后部聲道并且生成人造環(huán)繞聲。

為了獲得更好的效果，你最好有一臺(tái)配備了5.1聲道聲卡的PC或MAC計(jì)算機(jī)，并配有五個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)重低音音箱。如果你沒有合適的聲卡你也可以在耳機(jī)中聽雙聲道環(huán)繞聲，但是為了感受這個(gè)編碼器的完美音效，你最好用揚(yáng)聲器播放。MP3環(huán)繞播放器的接口已經(jīng)簡(jiǎn)單的不能再簡(jiǎn)單了：你只需要把文件拖進(jìn)播放器然后選擇一種回放模式。MP3環(huán)繞聲的聲音質(zhì)量非常好，特別是考慮到他的文件體積被壓縮的很小。聲音并非是干癟粗糙的，效果恰恰相反：聲音非常圓潤(rùn)飽滿，并且有許多細(xì)節(jié)。

MP3環(huán)繞技術(shù)也有缺點(diǎn)，但是如果直接和DTS或Dolby系統(tǒng)比較，這些缺點(diǎn)只是表面上的。MP3環(huán)繞聲令人印象深刻，但是如果緊接著試聽DTS音軌，你會(huì)立刻注意到DTS的低頻更深高頻更亮。MP3環(huán)繞的動(dòng)態(tài)范圍也受到了影響，但是如果不是通過系統(tǒng)間的直接比較，這些缺點(diǎn)并不明顯。這種缺點(diǎn)是難免的，因?yàn)椋篗P3環(huán)繞聲的碼率只有192kbps，但是DTS的碼率率有1411kbps。綜合考慮這些因素來看，MP3環(huán)繞聲技術(shù)是令人驚訝的。