什么是環(huán)繞立體聲

什么是環(huán)繞立體聲

環(huán)繞立體聲的分類
日本電子機(jī)械工業(yè)會(huì)(EIAJ)在1985年制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(STC-020)中，將環(huán)繞立體聲系統(tǒng)分為兩種：一種是僅有聲音音響的A(Au-dio)環(huán)繞立體聲(音響環(huán)繞立體聲)系統(tǒng)，另一種是把音響(Audio)和圖像(Vedio)組合在一起的AV環(huán)繞立體聲(音像并存型環(huán)繞立體聲)系統(tǒng)
環(huán)繞立體聲的對比
1、立體聲(streo)具有方向感、展開感的聲音。立體聲是由直達(dá)聲、混響聲和有效反射聲相互作用的結(jié)果。
　　所謂直達(dá)聲指的是聲音在向各方向擴(kuò)散時(shí)，從音源直接到達(dá)視聽者耳朵的聲音，而反射聲指的是從周圍障礙物反射回來的聲音。
　　電視伴音中的立體聲，其信號源可以從接收立體聲電視廣播或從外接的音頻輸入端子中獲得,然后用左、右兩路獨(dú)立的放音通道進(jìn)行立體聲重放，并由分別安裝在電視機(jī)左右兩側(cè)的揚(yáng)聲器發(fā)聲，它所建立的聲場，是在兩揚(yáng)聲器之間的平面上，觀眾在觀看電視時(shí)，只有置身于這個(gè)平面，才能感覺出聲音的立體感，但缺乏臨場感。
　　2、環(huán)繞立體聲音(surround sound)與一般的立體聲不同，環(huán)繞立體聲音所產(chǎn)生的聲場，不僅讓人感受到音源的方向感,且伴有一種被聲音所圍繞所包圍以及聲源向四周遠(yuǎn)離擴(kuò)散的感覺。環(huán)繞立體聲的功能，增強(qiáng)了聲音的縱深感、臨場感和空間感，使視聽者不僅能夠感受來自前、后、左、右的聲源發(fā)出的聲音，而且感受到自己周圍的整個(gè)空間，都被這些聲源所產(chǎn)生的空間聲場所包圍，從而營造出一種置身于歌廳、影劇院的音響效果。
　　3、3D環(huán)繞立體聲
　　3D環(huán)繞聲與目前流行的家庭影院環(huán)繞聲（如杜比定向邏輯環(huán)繞和杜比AC一3）同屬音頻定位技術(shù)的范疇，它也能使聽音者產(chǎn)生聲音來自周圍的環(huán)繞感覺，但它的主要用途和基本原理與后者存在著較大的差別。
　　3D環(huán)繞立體聲與杜比環(huán)繞聲相比較,其主要特點(diǎn)是:
　　（1）對聲源沒有要求。 3D環(huán)繞聲對音源沒有嚴(yán)格要求，無需編碼，可對任何雙聲道立體聲音源進(jìn)行處理，某些類型的3D環(huán)繞聲（如SRS環(huán)繞聲）也可處理單聲道和杜比環(huán)繞聲音源。它不需裝備5～7聲道功放及音箱，僅用原有的雙聲道功放及音箱即可實(shí)現(xiàn)3D環(huán)繞聲,可大幅度節(jié)省成本。
　?。?）適合小空間、近距離欣賞。 3D環(huán)繞聲對音箱擺位及播放空間要求不高，可在近距離聆聽或在狹小空間內(nèi)聆聽，特別適用于多媒體電腦、汽車音響、隨身聽及我國城鄉(xiāng)居住面積狹小的情況。
　?。?）對音響軟硬件要求不高，而且接線簡單，使用方便。在諸如錄像機(jī)、LD與VCD影碟機(jī)、CD唱機(jī)、 LP電唱機(jī)、多媒體電腦、電視機(jī)。功放、收音調(diào)諧器中均可得到應(yīng)用。
　　（4）交互式與移動(dòng)式環(huán)繞聲。 3D環(huán)繞聲配合多媒體電腦或電子游戲機(jī)，可方便地實(shí)現(xiàn)交互式環(huán)繞聲，即允許用戶經(jīng)常性地改變聲音的類型和順序。
環(huán)繞立體聲的形成
（一）四聲道環(huán)繞立體聲系統(tǒng)
　　所謂四聲道系統(tǒng)，是指原聲信號不加任何改變地傳送和重放。在四聲道環(huán)繞立體聲系統(tǒng)中，將四個(gè)傳聲器分別放置在聲源的前、后、左、右四個(gè)方向上進(jìn)行四聲道聲源采樣，然后，通過四聲道傳輸，分別送到置于視聽者前、后、左、右的四個(gè)揚(yáng)聲器上，以重現(xiàn)環(huán)繞聲音響效果。這種方案因傳輸通道過多，沒有應(yīng)用在電視機(jī)電路中。
　　(二)模擬環(huán)繞聲系統(tǒng)
　　模擬環(huán)繞聲系統(tǒng)采用特定的環(huán)繞聲處理電路，對立體聲的兩路信號進(jìn)行加工處理，根據(jù)人耳聽覺生理上的兩大特點(diǎn)，即掩蔽效應(yīng)和哈斯效應(yīng)，利用電子電路模擬出一個(gè)環(huán)繞聲場，并用多個(gè)揚(yáng)聲器進(jìn)行放音，營造出豐富的三維空間音響效果，使視聽者產(chǎn)生極強(qiáng)的臨場感。
　　所謂掩蔽效應(yīng)，指的是一個(gè)較響的聲音,往往會(huì)掩蓋住同時(shí)出現(xiàn)的另一個(gè)較輕的聲音，尤其是當(dāng)這兩個(gè)聲音在相同的頻率范圍內(nèi)時(shí)，掩蔽效應(yīng)更為明顯。
　　而哈斯效應(yīng)是指當(dāng)直達(dá)聲和混響聲到達(dá)人耳的時(shí)間差在一定范圍內(nèi)時(shí)，人耳就感覺到直達(dá)聲和混響聲已融為一體，很難再將它們區(qū)別，只是響度有所增加而已。混響聲是由墻壁等障礙物經(jīng)過復(fù)雜的反射才聽到的聲波。
　　根據(jù)人耳聽覺生理上的這兩大效應(yīng)，可以推斷出這樣兩個(gè)結(jié)論：其一，如果有來自同一音源的直達(dá)聲和混響聲，那么，較輕的混響聲往往被較響的直達(dá)聲所掩蓋，人耳察覺不到混響聲的存在。但如果混響聲到達(dá)人耳時(shí)，在時(shí)間上與直達(dá)聲延遲較大，人耳就會(huì)感覺到直達(dá)聲的存在，并確定其位置。其二，對那些延遲時(shí)間較長，且與原聲源不相關(guān)的混響聲，人耳不僅能察覺出它的存在，而且能逼真地提供距離感，認(rèn)為它來自周圍的空間。
　　目前，多數(shù)大屏幕彩色電視機(jī)的環(huán)繞聲處理電路，正是根據(jù)上述原理，采用模擬環(huán)繞聲技術(shù),將立體聲左右兩路信號,經(jīng)專用的環(huán)繞聲處理器,進(jìn)行延遲、移相等處理,再通過環(huán)繞聲揚(yáng)聲器發(fā)聲，來模擬環(huán)繞聲效果。
　　彩色電視機(jī)中專門用于形成環(huán)繞立體聲的集成塊有模擬式延遲混響集成塊和數(shù)字式延遲混響集成塊。
　　1．模擬式延遲混響電路
　　模擬式延遲混響電路是由電荷耦合器件即BBD器件，在時(shí)鐘脈沖信號的作用下，實(shí)現(xiàn)對音頻信號的延遲的。BBD器件內(nèi)部集成了一千多個(gè)場效應(yīng)管和與之對應(yīng)的電容器，各場效應(yīng)管的導(dǎo)通或截止由時(shí)鐘脈沖控制。當(dāng)時(shí)鐘脈沖為正脈沖時(shí)，第一級場效應(yīng)管導(dǎo)通，輸入的音頻信號電流通過場效應(yīng)管對電容C1充電，將音頻信號電平轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電荷儲(chǔ)存在電容器C1中，隨后，時(shí)鐘脈沖又使第二級場效應(yīng)管導(dǎo)通，前級C1中存儲(chǔ)的電荷通過場效應(yīng)管2對C2充電，這樣依次傳遞，在信號的輸出端，便把輸入的音頻信號延遲了NT時(shí)間(N為傳遞次數(shù)，T為時(shí)鐘脈沖的周期)。對一塊專用集成塊而言，傳遞次數(shù)已定,則模擬式延遲混響電路的延遲時(shí)間取決于時(shí)鐘振蕩器的頻率，其頻率越高，延遲時(shí)間越短。
　　2．?dāng)?shù)字式延遲混響電路
　　
　　數(shù)字式延遲混響電路主要由控制邏輯電路、A/D和D/A變換器、隨機(jī)存儲(chǔ)器等組成。其基本工作原理是：將待延遲的模擬音頻信號，在控制邏輯電路控制下，經(jīng)A/D變換器變換成數(shù)字信號，并以串行數(shù)據(jù)形式存入隨機(jī)存儲(chǔ)器中。存放一段時(shí)間后，仍在控制邏輯電路的控制下，按順序取出串行數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存放時(shí)間的設(shè)定，便是音頻信號的延遲時(shí)間。經(jīng)延遲后的數(shù)字音頻信號，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換電路，還原成延遲后的模擬音頻信號輸出。
　　（三）編解碼環(huán)繞聲系統(tǒng)
　　編解碼環(huán)繞聲系統(tǒng)是將原多聲道采樣信號，經(jīng)過特定的編碼技術(shù)，變成兩聲道信號進(jìn)行傳送,在接收端重放時(shí)，再通過解碼器還原出原聲道的信息，經(jīng)多只揚(yáng)聲器放音，形成環(huán)繞立體聲場。杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)可謂是這類編解碼環(huán)繞聲系統(tǒng)的代表，它將原聲場信息，歸結(jié)為左、右、中、環(huán)繞聲音四路信息，然后通過編碼使之合成為雙聲道信息進(jìn)行傳送，接收端經(jīng)杜比解碼器解碼，再還原出四聲道信號進(jìn)行重放。
環(huán)繞立體聲系統(tǒng)
隨著SBLive!、MX300等一系列高階PCI聲卡的問世，支持多聲道揚(yáng)聲器輸出已成為個(gè)人電腦音頻系統(tǒng)的全新標(biāo)志。諸如EAX、A3D之類的全新三維音效標(biāo)準(zhǔn)日漸走紅，也帶動(dòng)了高檔PCI聲卡和多點(diǎn)式音響系統(tǒng)的銷售。面對多聲道音頻系統(tǒng)的誘惑，我們?nèi)绾握_的選擇和搭配，正是筆者在這里要與大家交流的。
　　選擇多聲道環(huán)繞音頻系統(tǒng)的理由
　　最早的電腦聲卡只能提供單聲道的輸出信號，這顯然不能表現(xiàn)出聲場的定位和變化，效果欠佳。隨著技術(shù)的發(fā)展,立體聲技術(shù)的運(yùn)用則很好的解決了這一缺陷。音頻信號在錄制過程中被分別分配在兩個(gè)獨(dú)立的聲道,使聽眾獲得比較真實(shí)的回放效果。16位、立體聲也成為了當(dāng)時(shí)聲卡最為基本的音頻指標(biāo)，并且延續(xù)了很長一段時(shí)間。近年來,支持多揚(yáng)聲器輸出的PCI聲卡開始逐漸面向市場。98年CREATIVE出品的SB Live!、SBLive!VALUE更是成為了其中的典范。而多點(diǎn)式的有源音箱系統(tǒng)也隨之熱銷起來，從4.1聲道、5.1聲道發(fā)展到了最新的7.1聲道。
　　那么與傳統(tǒng)立體聲回放想比，多聲道環(huán)繞立體聲有哪些優(yōu)勢呢?首先就整體效果而言，您可以獲得來自多個(gè)不同方向的聲音環(huán)繞,聽眾被包圍在整個(gè)聲場之中，通過一些虛擬的音效模擬技術(shù)可以獲得身臨各種不同環(huán)境的聽覺感受。其次，在游戲中我們可獲得更為臨場的娛樂體驗(yàn)，通過多聲道技術(shù)和EAX、A3D的軟件支持，用戶可以明顯的感覺到游戲中各類聲音效果的定位和變化。第三、環(huán)繞立體聲可以為用戶營造出一個(gè)更加出色的家庭影院系統(tǒng)，隨著DVD影碟的日漸普及它將為我們帶來視覺和聽覺的雙重沖擊，多聲道環(huán)繞聲將為給我們帶來豐富的聽覺享受和音響效果。總之環(huán)繞立體聲技術(shù)可以模擬出一個(gè)近乎真實(shí)的聲音環(huán)境，給聽眾以全新的感受。
　　支持三維環(huán)繞立體聲的聲卡
　　要在個(gè)人電腦上享受環(huán)繞立體聲首先需要一塊真正支持多揚(yáng)聲器輸出的聲卡，在如今的中高檔產(chǎn)品中擁有這一功能的聲卡很容易找到。而要將多聲道的威力完全發(fā)揮出來,支持三維音效擴(kuò)展也是非常必要的。下面我就將現(xiàn)今市場上完全支持這兩項(xiàng)功能的產(chǎn)品羅列出來，并作簡要評述。
　　　1.CREATIVE公司的產(chǎn)品
　　CREATIVE是聲卡界的領(lǐng)頭羊,在其產(chǎn)品線中以下PCI聲卡提供了多揚(yáng)聲器的輸出支持——SBPCI64、128、512和SB Live!系列。SBPCI64可通過軟件模擬4音箱，需要DirectSound3D的支持，某些環(huán)境下環(huán)繞箱不能出聲。后部輸出與LINE IN共用一個(gè)插口。雖然支持EAX環(huán)境音效擴(kuò)展，但效果一般。而PCI128與PCI64采用同一芯片，但后改為獨(dú)立控制，三維定位效果與PCI64相差不大。SB PCI512和SBLive!系列使用的都是EMU10K1芯片，完全支持4路揚(yáng)聲器輸出，而且SBLive!完整版可以通過數(shù)字I/O字卡的協(xié)助實(shí)現(xiàn)8音箱的環(huán)繞，效果極為出色。加上它們都完全支持EAX，可通過軟件對各種音頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，游戲效果也非常震撼。
　　2.DIAMOND公司的產(chǎn)品
　　唯一可在中高端聲卡市場與CREATIVE份一杯羹的只有DIAMOND，其生產(chǎn)的MX200和MX300是SBLive!系列最大的對手。MX200采用Freedom 5600芯片，支持A3D1.0規(guī)范；MX300采用AurealAU8830芯片，支持A3D2.0規(guī)范，兩者都可接駁4音箱。A3D是與EAX齊名的三維音效API，雖然用一對音箱就可以實(shí)現(xiàn)環(huán)繞效果，但4揚(yáng)聲器將給它帶來更為真實(shí)的表現(xiàn)力。
　　3.其他產(chǎn)品
　　在其他中小廠商的產(chǎn)品中也不乏優(yōu)秀的產(chǎn)品。
　　***大眾電腦集團(tuán)的下屬企業(yè)“新眾”最近推出的一款PCI聲卡產(chǎn)品——GoldenMelodyHi-five。其采用ESS的1978芯片，支持EAX音效和Z軸強(qiáng)化，同時(shí)提供多聲道支持，而且低音揚(yáng)聲器可被獨(dú)立接入和控制，非常獨(dú)特。
　　新加坡Aztech公司是全球第2大聲卡制造廠商，其推出的PCI368DSP使用的是VLSI的QsoundThunderbird VT21702芯片。它兼容A3D1.0和4路揚(yáng)聲器輸出。另一款產(chǎn)品PCI288-Q3DII，帶有SPDIF連接器，也提供了多聲道支持。
　　YAMAHA公司繼推出YMF-724芯片并大獲成功之后，新近推出了功能更為強(qiáng)大的YMF-744芯片。這款芯片支持包括EAX、A3D和DS3D在內(nèi)的多種三維音效標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也支持4音箱輸出和SPDIF IN/OUT功能，使得744芯片在游戲、MIDI和DVD音效方面都會(huì)有不小的優(yōu)勢。最先使用744芯片的聲卡產(chǎn)品是啟亨公司的嗆紅辣椒64 4.1，在9、10月份可以在市場上露面。
　　在低價(jià)市場中使用CMI8738芯片的PCI聲卡也可以實(shí)現(xiàn)環(huán)繞立體聲，并獲得A3D1.0的支持。新近老牌顯卡生產(chǎn)廠家“麗臺”推出的一款4Xsound就是使用這一芯片的。當(dāng)然還有其他一些產(chǎn)品，由于篇幅關(guān)系就不多復(fù)述了。
　　多點(diǎn)式環(huán)繞音箱系統(tǒng)簡評
　　有了一款不錯(cuò)的聲卡，接下來就是選擇音箱了。如今市場上多點(diǎn)式環(huán)繞音箱是以CREATIVE的品牌為主,主流產(chǎn)品包括FPS和DTT兩個(gè)系列。
　　1.FPS系列
　　FPS是“FourPointSurround的簡稱，現(xiàn)今主要有1000和2000兩種款式。FPS1000就是紅及一時(shí)的PC Work4.1。它是一款典型的四點(diǎn)式環(huán)繞系統(tǒng)，由四個(gè)衛(wèi)星小音箱和一個(gè)低音炮構(gòu)成。每個(gè)環(huán)繞衛(wèi)星喇叭的功率為3.5W，低音炮的功率為10W，雖然不算很大，但家庭使用已經(jīng)足夠了。FPS1000外形小巧，環(huán)繞效果出色。但其缺點(diǎn)也比較明顯,譬如其中音效果較差，功率偏弱，以至不適合欣賞音樂,另外它的抗干擾能力也顯不足。當(dāng)然作為電腦音箱，它可以給我們提供一流的游戲音響效果，這一點(diǎn)是最為可貴的。
　　新近問世不久的FPS2000Digital則是1000型的改良，“外形更酷、功率更大、效果更好”是我對它的評價(jià)。無論是低音炮還是衛(wèi)星音箱，F(xiàn)PS2000都比前作大了一號，且顏色由原來的白色改為黑色，功率也隨之變?yōu)?低音炮25W，衛(wèi)星音箱7W，提升值都在兩倍以上。而且它還提供了Digital DIN數(shù)碼輸入接口，可與SBLIVE!字卡上提供的DigitalDIN數(shù)碼輸出相連，以獲得數(shù)字式的音質(zhì)與效果。就實(shí)際試聽效果而言，F(xiàn)PS2000確實(shí)有較大的進(jìn)步。由于功率的增大,低音部分雄渾而不混濁，高音部分清脆而不嘈雜，中音表現(xiàn)也要大大好于FPS1000。無論是游戲效果、音樂欣賞還是影碟音效都非常出色。與SB LIVE!完整版配合使用，更可獲得清晰而優(yōu)質(zhì)的數(shù)字聲音。如果SBLIVE!VALUE的用戶想要享受DigitalDIN數(shù)碼輸出的威力，只有去額外購買一款字卡了。
　　2.DTT系列
　　DTT的全稱是“DesktopTheater”，意為“桌面影院”。與FPS系列最大的區(qū)別在于DTT系列提供了一整套DVD杜比環(huán)繞音效的支持。1998年9月CREATIVE發(fā)布的Desktop Theater5.1是此系列的第一款產(chǎn)品。其實(shí)它的結(jié)構(gòu)組合就是“PCWORKS4.1+中置音箱+杜比音效解碼放大器。在實(shí)際的DVD音效體驗(yàn)中我們可以充分體會(huì)到5.1聲道與杜比AC-3的驚人效果，它們提供了一流的聲音環(huán)繞效果和音效變化體驗(yàn)。當(dāng)然Desktop Theater5.1在提供杜比AC-3音效的同時(shí)，其游戲三維音效表現(xiàn)能力也是不弱的，同時(shí)也存在著與PCWORKS4.1相似的弱點(diǎn):中低音效果欠佳,功率太小。
　　與FPS2000在4.1聲道領(lǐng)域的地位相似，CREATIVE最新發(fā)布的DTT2500則是DesktopTheater 5.1系統(tǒng)的換代產(chǎn)品，代表了當(dāng)今最為領(lǐng)先的數(shù)字音頻科技，它基于FPS2000，同樣支持DigitalDIN，同時(shí)提供了比FPS2000更為強(qiáng)勁的低音炮單元。DTT2500使DVD音效回放在個(gè)人電腦上達(dá)到了前所未有的高度,當(dāng)然也價(jià)格不斐。
　　在國內(nèi)市場，除了CREATIVE的產(chǎn)品，***的爵士音箱也有4.1、5.1聲道的產(chǎn)品。爵士在***地區(qū)非常知名，近年來打入大陸市場，為各種品牌電腦作OEM，聯(lián)想、方正等都用過它們的音箱。最近他們進(jìn)入零售市場,用戶們不妨留意。國內(nèi)有源音箱制造業(yè)的老牌廠商，潤寶、愛德發(fā)等也在加緊研制多聲道音箱系統(tǒng)，不久也將上市。
　　選購與搭配的策略
　　每一個(gè)用戶對電腦多媒體的要求不盡相同。有些朋友對聲卡和音響的要求只是發(fā)得出聲音即可，而有的用戶對這方面則要求較高，想要擁有環(huán)繞音頻系統(tǒng)。無論想法如何都是無可厚非的，關(guān)鍵在于選購時(shí)要注意聲卡與音箱的搭配。尤其在選擇高檔產(chǎn)品時(shí)，一時(shí)的失誤很可能造成經(jīng)濟(jì)上損失和效果上缺陷，下面筆者就結(jié)合不同的用途和價(jià)格定位,來簡單的介紹一下環(huán)繞音頻系統(tǒng)的選購與搭配技巧。
　　如果您是游戲發(fā)燒友,有以下三種不同價(jià)位的消費(fèi)方案:
　　1.手頭比較緊但又想體驗(yàn)環(huán)繞立體聲及游戲三維音效的用戶，筆者推薦CREATIVESBPCI64和FPS1000這套組合，這是最為廉價(jià)的環(huán)繞聲系統(tǒng)。PCI64聲卡信噪比非常高，售價(jià)卻不足300元；FPS1000價(jià)格也日漸走低,市價(jià)600元左右，這樣兩者合一不到千元，相對而言比較超值。對于普通用戶而言效果也非常不錯(cuò)了。
　　2.如果您有2000元以上的預(yù)算則可考慮SBLIVE!VALUE加FPS2000D這套組合，現(xiàn)在市場價(jià)格約2400元左右。由于SB LIVE!VALUE沒有數(shù)字式字卡，所以FPS2000的DigitalDIN數(shù)碼輸入接口不能被利用，需改為模擬輸入，待日后還可以增加字卡系統(tǒng)，升級到數(shù)字音頻系統(tǒng)。
　　3.如果您是數(shù)字環(huán)繞音頻系統(tǒng)忠實(shí)發(fā)燒友,那么就請您選擇SBLIVE!完整版+FPS2000D這套超級組合吧!它給你帶來的是真正的數(shù)字聲音。當(dāng)然總體價(jià)格也高達(dá)3600元左右,非一般人所能承受。
　　PCDVD用戶當(dāng)然要考慮5.1聲道的音響系統(tǒng)。SBLive!VALUE+DesktopTheater5.1是較廉價(jià)的組合，高端用戶則可選擇SB Live!與DTT2500搭配使用，效果極佳。
　　大家可能有這樣的疑問：為何聲卡都推薦SBLive!系列?原因在于CREATIVE的產(chǎn)品擁有一流的兼容性和品質(zhì)保證，而且經(jīng)過比較后筆者覺得其三維音效在各種產(chǎn)品中比較出挑，所以選擇了它。當(dāng)然其他聲卡也各有特色，只要擁有多聲道支持，同樣可以營造出環(huán)繞效果。另外，在多點(diǎn)式音響選擇中，也可以同時(shí)購買兩對相同型號的國產(chǎn)木質(zhì)立體聲有源音箱，分別與聲卡相連，同樣是非常不錯(cuò)的方案。優(yōu)質(zhì)的木質(zhì)音箱在音樂回放效果方面有很大優(yōu)勢。品牌中潤寶-輕騎兵和漫步者等都可以考慮。