杜比的100間聲音實驗室

吳洋洋

看到電視屏幕里的“火堆”，屏幕前的觀眾皮膚溫度也會隨之上升；而聽到“亡魂”這個詞，很多人也會忍不住打個寒戰(zhàn)—這些現(xiàn)象背后的道理很簡單，圖像、色彩、聲音與人的感受之間存在著關(guān)聯(lián)。但這一切究竟是如何發(fā)生的？

杜比公司專門建立了一個實驗室來研究這個問題。和一般的實驗室要么充斥著各種器皿、要么擺滿電腦不同，這間實驗室卻像個家庭影院—當(dāng)然這也可以理解，杜比正是以影音設(shè)備聞名。

在這里，實驗對象需要做的，只是坐在沙發(fā)上看電視，或者戴上耳機聽一些音樂。唯一不同于家庭影院的是，實驗對象的頭頂貼滿了導(dǎo)線—用來監(jiān)測他的腦電波，同時還有儀器記錄其皮膚溫度變化以及心電圖波動情況。

“實驗對象越放松越好。”杜比公司首席科學(xué)家Poppy Crumb對《第一財經(jīng)周刊》說，為了降低測試工具對測試結(jié)果的影響，她一般會把實驗最開始一段時間的數(shù)據(jù)拿掉。

杜比對聲音和畫面的處理已有50年的歷史。但是關(guān)于人的視覺和聽覺究竟如何工作、如何引發(fā)人的情緒反應(yīng)等還沒有人提供過完整的研究。事實上，什么樣的畫面、聲音引發(fā)人產(chǎn)生什么樣的生理反應(yīng)，皮膚溫度、心率、腦電波分別會發(fā)生什么變化，這套基準(zhǔn)從未建立過。

因為基準(zhǔn)的缺乏和算法的粗糙，人們在看電視、聽音樂、觀賞電影時的感受與導(dǎo)演或音樂制作人的意圖之間常常錯位。一個最簡單的例子是，很多女性都會覺得耳機戴起來不舒服，這或許源于市場上的耳機多數(shù)基于男性模特或者人口統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)而設(shè)計。

傳感器技術(shù)越來越發(fā)達(dá)之后，杜比就開始籌備這個實驗室，試圖建立色彩、聲音與情緒的數(shù)據(jù)基準(zhǔn)。它為此招募的員工不是來自加州理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院，就是來自加州大學(xué)伯克利分?；蛘咚固垢４髮W(xué)等名校，無一例外，他們都從事過與大腦相關(guān)的研究工作。加入杜比前，Poppy Crumb是約翰·霍普金斯大學(xué)的一位神經(jīng)物理學(xué)家，研究人的大腦如何體驗周圍發(fā)生的一切。

同一時間，這間實驗室會準(zhǔn)備著15至20項實驗，其中一些是神經(jīng)物理學(xué)實驗，另一些則有關(guān)行為 學(xué)。

實驗室所做的一切，都是為了服務(wù)于“更吸引人”這個目的。反向使用色彩、聲音與情緒之間的關(guān)聯(lián)，杜比就可以開發(fā)出更敏銳的影像和聲音處理工具。在建立基準(zhǔn)之外，Poppy Crumb團(tuán)隊的另一項重任是研究“如何組合不同的元素，才能創(chuàng)造更沉浸式的體驗”。

“比如在虛擬現(xiàn)實的游戲中，人體的頭部與傳輸功能有關(guān)，會對虛擬現(xiàn)實體驗是否成功具有決定性影響?！盤oppy Crumb說，不僅電視、音樂廠商需要這樣的技術(shù)，如今熱門的虛擬現(xiàn)實（VR）及增強現(xiàn)實（AR）的公司們更是熱衷研究其中的門道。在杜比首席科學(xué)家的身份之外，Poppy Crumb目前還在斯坦福大學(xué)任職，教授一門有關(guān)游戲開發(fā)和沉浸式技術(shù)的課程。

應(yīng)用層面的一切都跟算法有關(guān)。通過對儲存在用戶本地終端上的數(shù)據(jù)（cookie）的個性化追蹤，杜比可以了解不同元素組合下，游戲玩家在游戲中的反應(yīng)時間和沉浸程度分別如何。假如需要，他們還可以“設(shè)計”從大腦到身體針對游戲產(chǎn)生的充滿變化的體驗。

杜比在美國舊金山總部有100多個實驗室。這間科學(xué)實驗室只是其中之一，除此之外，還有包括電視機、PC、音箱、VR、AR等各應(yīng)用場景的測驗室—要達(dá)到沉浸效果，不同的應(yīng)用場景、甚至不同款產(chǎn)品都需要各自不同的算法。

無論在家里的客廳，還是在飛機上看電影，人們都想要最好的聲音，畢竟那是帶你進(jìn)入電影和故事的紐帶。數(shù)碼產(chǎn)品越來越輕薄，人們對視頻和音樂的效果要求卻越來越高，這意味著杜比需要在更小的空間里計算聲音的傳導(dǎo)路徑。在與華為筆記本電腦MateBook的合作中，杜比的工作是在一個只有30厘米長、5毫米高的空間里設(shè)計出360度的環(huán)繞音效。

色彩的對比度也影響人的沉浸度。普通影院無論在光線最強還是最弱的情況下，所能呈現(xiàn)的最高對比度都只有2000：1。用更小的刻度控制電影拍攝和放映后，杜比能將對比度提升至100萬：1。“這意味著大屏幕真的能夠提供伸手不見五指的黑暗，而不是看起來黑其實是灰色的黑暗。前者的效果更加引人入勝?！倍疟热蚩偛肒evin Yeaman說。

但是，我們從這些人造設(shè)備中獲得的聲音或畫面越逼真越好嗎？杜比的客戶之一Skywalker Sound并不這么認(rèn)為。

作為盧卡斯影業(yè)旗下負(fù)責(zé)音效的子公司，Skywalker Sound最近在對一部電影的音效反復(fù)討論之后，決定對一個場景使用無聲效果。鏡頭中，男主角從失控的電梯中爬了出來，懷里抱著他的女朋友，以為兩個人都得救了，手一摸才發(fā)現(xiàn)，他的女朋友被急速下沉的電梯攔腰截斷了?！坝袝r候，當(dāng)事人的無聲比大聲哭喊更讓人感覺痛苦—這時，坐在影院里，幾乎所有人都能聽見周圍人緊張地呼吸?！盨kywalker Sound的總經(jīng)理Josh Lowden說。

Kevin Yeaman認(rèn)為，他們在做的事情與此并不矛盾?！八囆g(shù)和科學(xué)本來就是互相交融的，但你得先處理源頭的技術(shù)，然后才是產(chǎn)業(yè)鏈上的事情?！彼f，有關(guān)聲音或畫面的元數(shù)據(jù)和新算法誕生后，杜比做的第一件事就是坐下來當(dāng)觀眾。到最后的測試環(huán)節(jié)，導(dǎo)演、調(diào)色師、混音師等專業(yè)人員，甚至正在準(zhǔn)備體育節(jié)目播報的轉(zhuǎn)播車都會上場，以測試新工具能否真正為這些創(chuàng)意工作者所用。

影像聲音和畫面效果的不協(xié)調(diào)往往是收錄、播放設(shè)備和軟件本身造成的，很多時候，播放場景也是影響因素。常規(guī)影院里，座位靠邊的觀眾常常被墻壁里的音箱震得耳鳴，而角落里的觀眾有可能區(qū)分不出聲音究竟來自前方還是后方。杜比因此把影院也納入了設(shè)計范圍。100多個實驗室當(dāng)中，最大一個實驗室就是杜比影院。它也是用來測試杜比最新聲音與畫面技術(shù)的最大場景。這個影院和杜比音效、畫面技術(shù)一起，正在成為杜比的產(chǎn)品之一。

今年7月，杜比在美國芝加哥一家名為Soundbar的俱樂部測試了它的最新聲音技術(shù)。在這間俱樂部中，杜比還嘗試將其照明系統(tǒng)與音效系統(tǒng)集成在一起，當(dāng)燈光照到某片區(qū)域或某些特定人物身上時，音樂也會同步到相應(yīng)位置，變成可以流動的音樂。一些藝術(shù)家對此很興奮，因為這種技術(shù)意味著他們很快就可以擁有定制現(xiàn)場演出的能力了。