杜比AC-3與DTS的音效對(duì)比分析 - 全文

　　1. 杜比AC-3

　　杜比AC 3來自1965年杜比博士創(chuàng)建的杜比實(shí)驗(yàn)室。他從研制磁帶錄音降噪系統(tǒng)開始，歷經(jīng)40年余的發(fā)展，杜比實(shí)驗(yàn)室成為了聲電業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，產(chǎn)品影響到整個(gè)聲電業(yè)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，并通過其研發(fā)成果驅(qū)動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。自多聲道技術(shù)出現(xiàn)以來，杜比實(shí)驗(yàn)室致致力于環(huán)繞立體聲的研究。1975年，Dolby實(shí)驗(yàn)室針對(duì)電影音軌發(fā)明了Dolby立體聲技術(shù)。1987年杜比定向邏輯環(huán)繞盧應(yīng)運(yùn)而生，風(fēng)靡全球十余年。但是由于受模擬技術(shù)的限制，它的音響效果仍然不夠完善。1994年，日本先鋒公司與杜比實(shí)驗(yàn)京合作研制成功一種嶄新的全新的數(shù)字化多通道影視音響系統(tǒng)，并命名為杜比AC 3”。1997年初，杜比實(shí)驗(yàn)室正式將杜比AC-3環(huán)繞聲改稱為杜比數(shù)碼環(huán)繞聲CDolbySuroundDigital），簡稱為DolbyDigtai.當(dāng)初AC3的發(fā)展是為了應(yīng)用在電影院上，因?yàn)殡娪澳z片上的空間有限，所以AC3音效數(shù)據(jù)是存放在膠片上的齒孔與齒孔之間。由于膠片上的這部分空間實(shí)在太小了，所以杜比實(shí)驗(yàn)室的工程師利用人類心理聲學(xué)上所具備的聽音特性一對(duì)于高電平的聲音敏感。而屏蔽其它不敏感的聲音，對(duì)各聲道聲音進(jìn)行有損壓縮以節(jié)省空間。杜比實(shí)驗(yàn)室利用這種有橫玉縮技術(shù)，把完全獨(dú)立的前置左L）。前置右R）、中置（C）、左環(huán)繞（La）、右環(huán)繞（Rs）和超重低音（S）大個(gè)聲道（5.1聲道）出縮編碼成兩個(gè)聲道，證錄在電影膠片或影碟上。由于六個(gè)聲進(jìn)的信息在制作和還原過程中全部數(shù)字化，因此信息損失的很少，細(xì)節(jié)更加豐富，立體聲效果更強(qiáng)。同時(shí)杜比AC3具有很好的兼容性，它除了可執(zhí)行自身的解碼外，還可以為杜比定向邏輯解碼服務(wù)。

　　2.DTS技術(shù)

　　DTS技術(shù)是德利貝樂格在1993年1月開創(chuàng)的美國數(shù)字影院系統(tǒng)DTS）公司研制開發(fā)出來的一種音頻格式，也可以說是一種散字音頻處理技術(shù)。為解決將數(shù)字聲音信號(hào)直接寫入膠片經(jīng)常出現(xiàn)讀取錯(cuò)誤的問題，DTS別出心裁，他們決定不把數(shù)字聲音信號(hào)直接放在膠片上，因?yàn)槟菢铀艿降南拗铺嗔?，而是只在股上記錄時(shí)間碼，然后依據(jù)這一時(shí)間碼。同步播放記錄聲音的CD-ROM，這樣一來影片的聲音與面面就可以同步了。這樣記錄盧音的數(shù)據(jù)空間就拓展了許多倍，為DTS系統(tǒng)的高品質(zhì)音效提供了技術(shù)條件上的優(yōu)勢，遂受到了大導(dǎo)演斯皮爾伯格和環(huán)球影業(yè)公司的高度重視，并首先應(yīng)用于經(jīng)典科幻大片保羅紀(jì)公園》中，其懾人心魄的環(huán)繞音效與高超通真的特技制作一起征服了觀眾，使該片成為有史以來最實(shí)座的電影之一。

　　3.二者之爭

　　社比數(shù)字作為老牌的音響界巨頭，其地位早已堅(jiān)不可摧。DTS作為業(yè)界新寵強(qiáng)勢出擊務(wù)受關(guān)注，大有后來居上之勢。兩者的并存與發(fā)展，給我們帶來了更多可供選擇的享樂空間。杜比AC-3與DTS不是互相爭斗的對(duì)手關(guān)系，某一者的存在對(duì)對(duì)方并未構(gòu)成致命的威脅，因?yàn)樗鼈兌加懈髯缘膹?qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢。強(qiáng)強(qiáng)期立之下，人們有可能關(guān)心究竟誰更好，但事實(shí)上要作出比較和判斷是非常困難的。

　　杜比AC 3是根據(jù)感覺來開發(fā)的編碼系統(tǒng)多聲道環(huán)繞聲。它將每一種聲音的頻率根據(jù)人耳的吵覺特性區(qū)分為許多窄小頻段，在編碼過程中再根據(jù)音響心理學(xué)的原理進(jìn)行分析，保留有效的音頻，刪除多余的信號(hào)和各種噪聲頻率，使重現(xiàn)的聲音更加純凈，分離度極高。

　　社比AC -3系統(tǒng)可用前置的左、右音箱，中置音箱產(chǎn)生極有深度感和定位明確的音場，用兩個(gè)后置或側(cè)置的環(huán)繞音箱和超低音箱表現(xiàn)寬廣壯闊的音場，而六個(gè)聲道的信息在制作和還原過程中全部數(shù)字化，信息損失的很少。全頻段的細(xì)節(jié)十分豐富，具有真正的立體聲。

　　杜比AC 3具有很好的兼容性，它除了可執(zhí)行自身的解碼外，還可以為杜比定向邏輯解碼服務(wù)。因此，目前已生產(chǎn)的杜比定向邏輯影視軟件都可以使用杜比數(shù)字AC-3系統(tǒng)重現(xiàn)。由于杜比AC 3系統(tǒng)的編碼非常靈活，所以它的格式很多。目前它已被美國采用作高清晰電視（HDTV）音頻系統(tǒng)。最新DVD機(jī)也包含杜比數(shù)學(xué)AC-3.因此杜比AC-3環(huán)繞聲系統(tǒng)可能是極有發(fā)展前途的技術(shù)。

　　DTS在規(guī)格上比杜比AC-3占優(yōu)勢的地方還是在于它的壓縮比較?。ǘ疟華C 3是12:1，DTS是3:1），在資料的傳輸率方面當(dāng)然也是DTS較多（杜比AC-3384Kbis秒，DTS1411Kbits秒），至于在聲音品質(zhì)上的差異，DTS說他們的聲音品質(zhì)達(dá)到20位元解析度的水準(zhǔn)，而杜比AC 3則相當(dāng)于16位元的CD唱片。

　　很明顯的，DTS的壓縮率較小、資料傳輸率較高及較高的位元數(shù)，切都指向更豐富的情報(bào)量及史好的音質(zhì)，實(shí)際的情況如何呢？DTS的音質(zhì)明顯比杜比AC 3來得細(xì)致，某些調(diào)校不當(dāng)?shù)亩疟華C-3系繞容易出現(xiàn)的刺激高頻也沒有出現(xiàn)，而細(xì)節(jié)的再生則是DTS的長處，很明顯表現(xiàn)的不是理想。

　　但是由于杜比數(shù)字系統(tǒng)和DTS都是利用心理聲學(xué)原理來對(duì)聲軌進(jìn)行編碼的，所以傳統(tǒng)的噪聲和失真測量值都不能表明哪一個(gè)系統(tǒng)的性能更好，確定哪個(gè)系統(tǒng)性能較好的唯一方法就是聽音試驗(yàn)。DTS版本和杜比AC-3版本之間存在著聽覺上的差別，這些差別可能部分婦因于社比數(shù)字處理技術(shù)和DTS處理技術(shù)兩者存在的差異。目前普遊來看DTS編碼在60赫茲左右的低頻部分可能略遜一點(diǎn)，而在中音和各聲樂配合的效果更出色一些。但是，人們能夠聽出來的這種差別是相當(dāng)微小的，尤其對(duì)于多聲道系統(tǒng)。也許更公正的說法是兩者是非常接近的對(duì)手，在某些情況下人們可能更喜歡杜比AC-3的效果，而有些情況下會(huì)更喜歡DTS的效果。

　　而今，隨著下- 一代高清光盤之爭的落幕。作為業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)制定者杜比實(shí)驗(yàn)家和DTS，在高清時(shí)代，它們分別推出了新一代音頻標(biāo)準(zhǔn)Dolby TrueHD與DTS-HD。他們將在下一代無損壓縮技術(shù)中展開新一輪競爭。

　　AC3與DTS環(huán)繞音效淺解

　　每當(dāng)我欣賞DVD的時(shí)候，那震撼的5.1聲道音響所營造的真實(shí)現(xiàn)場感，總是讓我們心潮澎湃，難以平靜，這是CD碟音效所不能比擬的。Dolby Surround與Dolby Pro Logic是目前所有AV擴(kuò)大機(jī)上面最常見到的環(huán)繞音效模式。

　　Dolby Digital（AC-3）

　　Dolby Digital就是大家常聽見的Dolby AC-3環(huán)繞音效，在杜比數(shù)碼（Dolby Digital）家庭影院系統(tǒng)中，聽音設(shè)備是由六只音箱所組成的音箱群來構(gòu)成，分別是3個(gè)前置聲道：左聲道（L）、右聲道（R）和中置聲道（C）；兩個(gè)后置環(huán)繞聲道：左環(huán)繞聲道（SL）和右環(huán)繞聲道（SR）；最后還有一只超重低音聲道（SW），通常也被稱為0.1聲道。由于低頻聲音的指向性不明顯，因此超重低音聲道音箱的擺位也就比較隨便。在5.1聲道環(huán)繞聲音箱群中，每一個(gè)聲道（這里不涉及超重低音聲道）都是彼此相互獨(dú)立，可以分別發(fā)出不同的聲音，最后在5個(gè)全頻音域聲道（所謂全頻音域，是指能夠再現(xiàn)任何高、中、低頻信息，不丟失每一個(gè)細(xì)節(jié)，從而產(chǎn)生逼真的聲場）的中央形成一個(gè)完美的立體聲場，可以充分模擬當(dāng)初進(jìn)行錄音時(shí)的狀態(tài)，臨場感再造能力極強(qiáng)。而超重低音聲道則不參與模擬聲場的臨場感，只是用來產(chǎn)生澎湃的重低音，制造各種爆棚效果。在5.1環(huán)繞聲音箱群中，5只全頻音箱（3前置2后置），一只超重低音音箱，通過在擺位（也就是音箱的擺放位置）和音量調(diào)節(jié)上的仔細(xì)調(diào)校，完全可以模擬出影院級(jí)別的環(huán)繞聲臨場效果。

　　Dolby Digital（AC-3）5.1聲道家庭影院的系統(tǒng)構(gòu)成分為兩大類：一類是以大屏幕彩電（投影電視）、5.1聲道功率放大器、杜比數(shù)碼環(huán)繞聲解碼器以及音箱群為核心的傳統(tǒng)家庭影院系統(tǒng)；一類是以多媒體電腦、5.1聲道聲卡以及5.1聲道有源音箱為核心的新型家庭影院系統(tǒng)。

　　雖然這兩類系統(tǒng)的構(gòu)成有很大差別，但工作流程是相同的：由DVD視盤機(jī)或DVD光驅(qū)從DVD影碟光盤中讀取出雙聲道的音頻信號(hào)（是將5.1聲道的音頻信號(hào)進(jìn)行AC-3編碼為的雙聲道信號(hào)），通過外置的杜比數(shù)碼環(huán)繞聲解碼器或聲卡內(nèi)置的杜比數(shù)碼（AC-3）解碼器將雙聲道信號(hào)還原為5.1聲道的音頻信號(hào)，最后通過5.1聲道功率放大器和音箱群或5.1聲道有源音箱進(jìn)行聲音的播放。

　　因此不難看出，AC-3編解碼的過程是整個(gè)家庭影院系統(tǒng)中的核心步驟。DVD影碟光盤中的原始音頻信號(hào)其實(shí)是經(jīng)過AC-3編碼的雙聲道信號(hào)，通過對(duì)其的解碼操作，最后還原為5.1聲道環(huán)繞聲音頻信號(hào)。在這里，AC-3的解碼操作已由外置的或聲卡中的解碼器來完成了。

　　DTS

　　DTS是美國的Digital Theater System Inc.所發(fā)展出來的另一種電影全數(shù)字多聲道系統(tǒng)，無論是專業(yè)型、家用型都稱做DTS。DTS是Digital Theater System（數(shù)字劇院音響系統(tǒng)）的簡稱，它同樣也是5.1聲道，包含5個(gè)全頻寬完全分離的聲道外加一個(gè)低頻效果聲道。

　　DTS-ES

　　DTS-ES稱為“擴(kuò)展環(huán)繞聲”，分為DTS-ES分離6.1及矩陣6.1兩種，DTS-ES是DTS5.1聲道的增強(qiáng)版。DTS ES分離式6.1環(huán)繞聲與矩陣式6.1擴(kuò)展式環(huán)繞聲由于增加了一路后中置環(huán)繞聲（CS），其環(huán)繞聲場的現(xiàn)場感效果比起5.1聲道環(huán)繞聲有明顯改善，但因采用的是矩陣方式來增加CS，其效果就尤如杜比定向邏輯方式中增加一路環(huán)繞聲時(shí)一樣，聲道間分離度差，聲場定位感不強(qiáng)，有模糊感。為此，DTS公司在DTS-ES矩陣式6.1環(huán)繞聲的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一種效果更好的稱之為DTS-ES分離式6.1環(huán)繞聲。

　　當(dāng)DTS-ES分離6.1譯碼時(shí)，譯碼器將DTS信號(hào)的核心部分與擴(kuò)展部分作為一個(gè)整體考慮，利用算術(shù)減法可恢復(fù)出環(huán)繞左/右聲道，環(huán)繞中置（又稱背環(huán)繞中置）是直接譯碼而得，因此可產(chǎn)生完全分離的6.1聲場。而矩陣6.1譯碼時(shí)只考慮信號(hào)的核心部分，忽略了擴(kuò)展部分，但由于采用了DTS的專利后處理ES矩陣模塊，仍然能產(chǎn)生6.1“擴(kuò)展環(huán)繞”聲場。

　　所謂“分離式”是針對(duì)“矩陣式”而言的。在矩陣式中，后中置環(huán)繞聲（CS）是混合在左環(huán)繞（LS）和右環(huán)繞（RS）兩個(gè)聲道中，本身不獨(dú)立。在分離式中，后中置環(huán)繞聲（即擴(kuò)展環(huán)繞聲ES）是可以獨(dú)立的，即7個(gè)聲道間相互獨(dú)立，故稱之為分離式。

　　DTS與AC-3的比較

　　DTS與Dolby Digital的主要分別在于，它為了就音質(zhì)而舍棄了儲(chǔ)存空間。DTS音軌是以20位的方式儲(chǔ)存（也可以是16/18/20/24位）；而Dolby則是16/18/20位。其壓縮方式以動(dòng)態(tài)方式運(yùn)作，壓縮比例端視聲音數(shù)據(jù)量的多寡而定。這比例可以從1:1到40:1，其平均數(shù)據(jù)量為1.5 Mbps，所以音質(zhì)會(huì)比Dolby Digital要好。但很明顯，DTS最大的壞處則是占了太多的儲(chǔ)存空間，可能是Dolby系統(tǒng)的3倍。所以支持DTS的DVD影片大多只有一、兩種語言，花樣也較少，不過其效果實(shí)在沒有話說。DTS的優(yōu)勢不止來自于動(dòng)態(tài)的編碼方式，還包括了其它方面；例如Dolby Digital可以混合使用15 kHz的取樣頻率，達(dá)到448 Kbps的數(shù)據(jù)量，或是10 kHz的頻率，數(shù)據(jù)量達(dá)384 Kbps。這意思是說，Dolby Digital可以視需要，將空間挪做他用，但犧牲的卻是整體的質(zhì)量；而DTS就絕對(duì)不會(huì)將東西混合在一起。這里并不想引起Dolby Digital與DTS孰好孰壞的爭議，只是想讓各位了解不同的編碼系統(tǒng)。Dolby Digital在節(jié)省空間與頻寬上有一套；而DTS重音質(zhì)勝于一切。