杜比全景聲對立體環(huán)繞聲的技術革新

里曉行

摘 要 杜比實驗室的降噪技術和環(huán)繞聲技術不斷推進音響設備的技術升級，帶給聽眾更高水平的聆聽體驗。杜比全景聲的面世，成為電影立體聲制作的標準，也為電影創(chuàng)作者提供了更為廣闊的藝術揮灑空間。本文梳理了杜比全景聲的技術發(fā)展歷程，分析了杜比全景聲的技術優(yōu)越性，并以電影動效聲音在全景聲技術中的創(chuàng)作作為例證。

關鍵詞 杜比全景聲；電影音頻平臺；電影聲音創(chuàng)作

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）183-0057-02

杜比全景聲（Dolby Atmos）是杜比實驗室（Dolby Laboratories Inc）在2012年推出的最新研發(fā)的電影環(huán)繞聲技術，并將技術首次運用在美國好萊塢電影《勇敢的傳說》的聲音創(chuàng)作，并在美國洛杉磯杜比劇院進行了專業(yè)音響設備調(diào)試裝配，電影一經(jīng)上映，影院聽覺效果非凡，杜比全景聲將環(huán)繞聲技術推向了一個新的高度。與此同時，在太平洋彼岸的我國中影電影數(shù)字制作基地是首批能制作杜比全景聲（Dolby Atmos）的電影后期制作機構，在美國第一部杜比全景聲影片《勇敢的傳說》推出不久，中影集團在同年推出了我國第一部全景聲電影《溫故1942》。自此，杜比全景聲帶來全新的電影聽覺體驗，增強了影院聽覺帶給觀眾的觀看沉浸感，全景聲也成為電影聲音創(chuàng)作的新的評判標準。

1 杜比全景聲的技術發(fā)展進程

1.1 雙聲道到4聲道立體聲

音頻的還音技術是基于人的雙耳效應理論的聲音模擬。隨著理論研究的深入和拾音放音技術的進步，立體聲技術由模擬人耳的雙聲道，轉為更加真實還原現(xiàn)實聲源世界的4聲道。英國工程師布魯萊恩在1931年提出了雙聲道立體聲理論，他研發(fā)的唱片錄還音技術將理論變?yōu)楝F(xiàn)實，并成為最早期的雙聲道立體聲技術專利，在1935年布魯萊恩開發(fā)了膠片的光學錄還音技術，院線的聲音拾取和放映呈現(xiàn)新的形式。50年代以后，電影院的技術設備快速更迭，為多路立體聲技術奠定了基礎。杜比博士創(chuàng)立的杜比實驗室在70年代開發(fā)出4-2-4光學立體聲錄還音技術，即左中右加環(huán)繞聲4個還音聲道，使4個聲道內(nèi)容轉碼為2路光學聲跡進行編碼存儲。Dolby A型降噪立體聲發(fā)展為Dolby SR型之后，杜比實驗室一躍成為電影里提升技術的龍頭。

1.2 5.1聲道數(shù)字立體聲

1990年杜比實驗室在Dolby SR型立體聲技術基礎上開發(fā)出Dolby SR·D 5.1聲道數(shù)字立體聲技術，使聲道數(shù)量和動態(tài)范圍進一步擴大，事實上Dolby SR·D 5.1才是真正意義上的立體聲。同期，多家公司在多聲道立體聲技術開發(fā)成績斐然，出現(xiàn)了多個立體聲制式，包括柯達公司的CDS、法國的LC concept、加拿大的DOS以及索尼公司的SDDS等。杜比實驗室堅信能夠提供5.1聲道音頻對于任何一種新的消費類傳輸制式也是至關重要的，對應用于DVD-Video、DVD-Audio、游戲機、和個人電腦的5.1聲道音頻系統(tǒng)已被消費者廣泛認可。

1.3 7.1聲道立體聲

杜比實驗室在Dolby SR·D 5.1的技術基礎上，增加了后路環(huán)繞聲道，提供了更逼真的聲像平移和定位效果，這就是杜比6.1立體聲。數(shù)字電影的引進打破膠片電影對聲音技術的限制，DCI數(shù)字電影標準推動了電影聲音創(chuàng)作和影院印象設備的標準化。隨之不久，2010年杜比推出7.1立體環(huán)繞聲，進一步增加了聲道的設置，并在較短時間內(nèi)覆蓋了大部分影院。2012年杜比實驗室推出了全景聲技術，并不是依托于7.1立體聲的多聲道環(huán)繞聲，而是一個音頻平臺，是電影環(huán)繞聲技術的里程碑式創(chuàng)新。

2 杜比全景聲的技術優(yōu)越性

2.1 優(yōu)化了環(huán)繞聲聲道的辨識度

有人說Dolby Atmos杜比全景聲是多聲道環(huán)繞聲的革命，而非技術的升級。杜比實驗室確實推翻了數(shù)十年的多聲道環(huán)繞聲的技術，因為以往的Dolby SR·D 5.1、Dolby 6.1以及Dolby 7.1都是多聲道環(huán)繞聲技術，而杜比全景聲是一個聲音創(chuàng)作的平臺，囊括了聲音的前期創(chuàng)作、后期制作到院線發(fā)行，是電影聲音創(chuàng)作的一個里程碑，可以最多容納64個獨立揚聲器，并且同時傳輸128個無損的音頻對象，是Dolby 7.1所不能比擬的。過去的多聲道環(huán)繞聲技術通過離散在銀幕附近的音響矩陣來營造環(huán)繞的音場，但每個音箱所傳輸?shù)男畔⒍际且恢碌?，只是發(fā)聲了聲場的位移。而現(xiàn)實中的聲場是獨立存在于空間的，比如子彈掉落在地板上的聲音和槍機的聲音的聲源不在一個方位，是獨立存在的。Dolby 7.1無法剝離復合的音場，Dolby Atmos卻可以讓64個獨立的揚聲器傳輸迥然不同的聲音信息。這樣的話，聲源的方位性不再受觀眾席位置干擾，不論哪個座位都可以收到相對準確的音場位置還原，極大地提高了立體聲到的辨識度。但同時，全景聲也對影院的空間提出更高的要求，豎向空間和橫向空間都要滿足最多64個揚聲器的方位布置，銀幕的寬度要求不低于12m。

2.2 優(yōu)化了音質(zhì)的還原度

Dolby 7.1環(huán)繞聲技術無法使不同音箱保持相同的頻率響應和聲壓級，這就會使得主音箱與環(huán)繞音響的音色不一致，給聽眾一種聲位的錯覺感。而杜比全景聲可以通過獨立揚聲器改善影廳均衡，優(yōu)化影廳的低音環(huán)境。比如自然界的不同聲音都包含高、中、低不同的頻率，全景聲可以拾取不同頻率的聲源，通過多個獨立音箱來還原一個聲音，有助于消除環(huán)繞音箱陣列時的偽音。包括鳥鳴、汽笛、樹葉落地、踩雪地等單獨的聲音，都要通過多個獨立的音箱來表現(xiàn)。

2.3 革新了聲道創(chuàng)作理念

杜比全景聲最大的創(chuàng)新就是對環(huán)繞聲聲道記錄與還原的摒棄，取而代之的是以單獨聲音為表現(xiàn)對象的元素。每一個嘈雜的聲場環(huán)境都有繁多的聲源，比如人說話的聲音、走路的聲音、汽車行駛的引擎聲、輪胎摩擦地面聲等，此場景的聲音制作并不是所有聲音的集合，而是所有聲音的剝離與還原；通過環(huán)繞聲的時候，不再是某個聲道的還原，而是某個聲音元素的方位、音量、音色的還原，或通過某個位置的一個音箱，或一組音箱來發(fā)出。這改變了有史以來以聲道最為聲音創(chuàng)作單位的創(chuàng)作理念。比如《西游：降魔篇》中的一個場景，在車水馬龍的碼頭，道長活捉了古氏魚后讓村民用繩子把魚高高掛起。依照傳統(tǒng)的聲音制作，音效師會在場景的不同方位拾取聲音，然后通過后期技術進行聲音混響，再通過多個聲道傳輸，制造相同聲音內(nèi)容在不同方位發(fā)聲的環(huán)繞感。而在全景聲的制作中，首先要把聲場中的聲音分離為獨立的元素，并后期還原為一個個聲音元。繩子摩擦帶動金屬軸轉動的聲音，后期團隊麻繩和鐵棍進行了還原和錄制，試驗了多種金屬材質(zhì)才找到最佳的還原聲效。

2.4 兼容所有環(huán)繞聲還音系統(tǒng)

目前杜比全景聲在國內(nèi)影院的覆蓋率還處于較低的水平，現(xiàn)在應用更為廣泛的是Dolby 5.1或Dolby 7.1還音系統(tǒng)。而沒有運用全景聲制作的影片，在全景聲的放映廳是否會不兼容呢？答案是否定的。全景聲的還音系統(tǒng)可以自適應包括Dolby SR·D 5.1、Dolby 6.1、Dolby 7.1以及Dolby 9.1等所有杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)。合適地安裝布置環(huán)繞音箱陣列，使得有足夠的頂部空間還原杜比Dolby 5.1和Dolby7.1所能達到的最大動態(tài)范圍。

然而，一個環(huán)繞音箱要想擁有和大型多分頻銀幕主音箱一樣的空間感是不可能的，因此，當對象放置在環(huán)繞區(qū)域時，渲染器將通過周邊適當數(shù)量的音箱一起發(fā)聲，來達到比獨立環(huán)繞音箱發(fā)聲更大的聲壓級。鑒于杜比實驗室在電影還音技術的領導地位及 Dolby Atmos技術的領先突破，我們有理由相信，杜比全景聲必將成為電影的環(huán)繞立體聲標準，不久的將來會得到更多制片商及影片的支持，更多影院中將安裝部署 Dolby Atmos 還音系統(tǒng)，給觀眾帶來全新的電影聲效體驗。

參考文獻

[1]杜比實驗室.Dolby Atmos CP850 brochure.

[2]杜比實驗室.Dolby Atmos Cinema Technical Guidelines.

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