前置環(huán)繞型多聲道音響系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多聲道音響系統(tǒng)一一具體說(shuō)是一種環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器前置的多聲道音響系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]盡管DVD早已普及，多聲道AV音響理念卻難以深入人心——其原因除了音響價(jià)格/居室面積等因素，最主要原因就是大多數(shù)人“怕麻煩”(安裝)，且不愿“破壞裝修”(布線)，故AV音響市場(chǎng)低迷。消費(fèi)者即使購(gòu)買，也是將其堆放在TV周圍將就聽一一這與Dolby/DTS技術(shù)設(shè)計(jì)初衷背道而馳。
[0003]雖然GAME/AV多聲道環(huán)繞聲技術(shù)與“X.l’TC音響早已出現(xiàn)，但一直未能普及，宄其原因是消費(fèi)者嫌安裝/布線麻煩一一這是音響行業(yè)一直無(wú)法突破的市場(chǎng)瓶頸。
[0004]—方面是市場(chǎng)瓶頸一一另一方面是越來(lái)越多的設(shè)備(包括數(shù)字電視機(jī)頂盒機(jī)等)與影視節(jié)目(包括“中國(guó)好聲音”/2013央視春晚)都采用多聲道環(huán)繞聲，提升音頻效果體驗(yàn)。未來(lái)數(shù)字廣播DAB也將會(huì)采用多聲道環(huán)繞聲技術(shù)——如Fraunhofer MPEG Surround/DRA，使現(xiàn)場(chǎng)音樂(lè)會(huì)/體育比賽實(shí)況直播如同身臨其境。
[0005]Dolby Mobile--越來(lái)越多的平板電腦/智能手機(jī)等新媒體移動(dòng)終端采用多聲道環(huán)繞聲流媒體設(shè)計(jì)(如Dolby Digital Plus)--而新媒體音響代表未來(lái)音響的發(fā)展趨勢(shì)。
[0006]“中國(guó)人自己的環(huán)繞聲”——DRA(Digital Rise Aud1)是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音頻編解碼技術(shù)，2007年《多聲道數(shù)字音頻編解碼技術(shù)規(guī)范》正式頒布，成為音頻編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。2009年DRA正式被納入藍(lán)光光盤國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。DRA可以應(yīng)用于數(shù)字電視/數(shù)字廣播DAB/數(shù)字影院/激光視盤機(jī)，以及網(wǎng)絡(luò)流媒體/移動(dòng)多媒體/IPTV/CMMB等領(lǐng)域。
[0007]虛擬環(huán)繞聲技術(shù)(Virtual Surround)--屬于“非標(biāo)準(zhǔn)環(huán)繞聲”系統(tǒng)，是在雙聲道立體聲的基礎(chǔ)上，通過(guò)電子系統(tǒng)處理聲音信號(hào)，使聽者產(chǎn)生360°的聲場(chǎng)幻象感覺。采用“虛擬環(huán)繞聲”技術(shù)一一無(wú)需環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器，只要兩只音箱就可以獲得與DTS/Dolby 5.1系統(tǒng)相似的效果。
[0008]虛擬環(huán)繞聲技術(shù)運(yùn)用生理聲學(xué)/心理聲學(xué)原理對(duì)聲音進(jìn)行“虛擬化”處理一一主要涉及雙耳效應(yīng)/耳廓效應(yīng)/人耳的頻率濾波效應(yīng)/頭部相關(guān)傳輸函數(shù)(HRTF)等?！邦^部相關(guān)傳輸函數(shù)”HRTF(Head Related Transfer Funct1n)--根據(jù)外耳與頭部對(duì)聲音的加工作用，包括ITD (時(shí)間差)/IAD (強(qiáng)度差)以及耳廓效應(yīng)與耳道頻率振動(dòng)等，人可以定位音源，因此可以通過(guò)建模虛擬3D聲場(chǎng)。
[0009]虛擬環(huán)繞聲技術(shù)主要有SRS公司的SRS TruSurround/Qsound公司的Qsurround/Aureal公司的A3D技術(shù)，以及杜比實(shí)驗(yàn)室的杜比耳機(jī)技術(shù)(Dolby Headphone) /虛擬揚(yáng)聲器技術(shù)(Dolby Virtual Speaker)等--Fraunhofer IIS Ensonido 技術(shù)與其類似。
[0010]SRS(Sound Retrieval System)--“聲傳播延時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)”，主要依據(jù)“頭部相關(guān)傳輸函數(shù)”(HRTF)，模擬原聲源中聲音的方位和空間分布。SRS 3D主要處理雙聲道信號(hào)，SRS TruSurround主要處理多聲道信號(hào)。
[0011]Sontia采用時(shí)域優(yōu)化與頻域處理技術(shù)一一不同于傳統(tǒng)HRTF/串音消除技術(shù)，失真小，聲音清晰自然。
[0012]Waves MaxxStereo--采用聲學(xué)串語(yǔ)消除及相位補(bǔ)償技術(shù)，可將小于30°的揚(yáng)聲器擴(kuò)展為100°的立體聲效果一一不采用HRTF技術(shù)處理。
[0013]YAMAHA Cinema DSP 數(shù)字聲場(chǎng)處理器(Digital Sound field Processor)--米用數(shù)字技術(shù)建模，虛擬世界著名音樂(lè)廳/教堂/體育館等聲學(xué)環(huán)境的聲場(chǎng)效果，不同于頻率均衡--可以處理雙聲道信號(hào)，自然真實(shí)。
[0014]“虛擬杜比環(huán)繞聲”VDS(Virtual Dolby Surround)技術(shù)--將虛擬揚(yáng)聲器技術(shù)與
Dolby Pro Logic/Dolby Digital (AC-3)技術(shù)結(jié)合，后者即 VDD (Virtual Dolby Digital) o
多聲道音頻信號(hào)經(jīng)Dolby Pro Logic/Dolby Digital解碼后--中央聲道(C)/低頻聲道
(Bass)信號(hào)分配到主聲道(L/R);環(huán)繞聲道(SL/SR)信號(hào)采用虛擬環(huán)繞聲技術(shù)處理，再分配到主聲道。VDS旨在“用兩只音箱營(yíng)造多聲道環(huán)繞聲場(chǎng)” 一一其效果優(yōu)于傳統(tǒng)雙聲道虛擬環(huán)繞聲技術(shù)，SRS TruSurround與VDD類似。
[0015]虛擬環(huán)繞聲技術(shù)利用聽覺心理效應(yīng)(如HRTF)制造虛擬環(huán)繞感，其實(shí)是一種“錯(cuò)覺”，處理不當(dāng)容易導(dǎo)致聽覺疲勞。實(shí)際上，很多虛擬環(huán)繞聲技術(shù)都存在“耳壓” 一一使人耳神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生一種壓迫感。
[0016]杜比耳機(jī)技術(shù)(Dolby Headphone)--在編/解碼基礎(chǔ)上，米用數(shù)字聲場(chǎng)處理技術(shù)(DSP)通過(guò)“房間建模”，模擬5.1環(huán)繞聲系統(tǒng)聽覺環(huán)境。Dolby Headphone雖然可以避免“頭中效應(yīng)”導(dǎo)致的聽覺疲勞——但由于大量運(yùn)用HRTF，仍然會(huì)產(chǎn)生聽覺疲勞。
[0017]雖然后置型環(huán)繞聲系統(tǒng)效果好，但前置型環(huán)繞聲系統(tǒng)更實(shí)用(以人為本)一一如中國(guó)專利CN1875656B所公布的“一種音頻重放系統(tǒng)以及用前置揚(yáng)聲器系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生環(huán)繞聲的方法”——通過(guò)簡(jiǎn)單的模擬濾波器或DSP (而非HRTF)等方式，使放置于聽者前方的一個(gè)或一對(duì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)產(chǎn)生幻象環(huán)繞聲，對(duì)于揚(yáng)聲器布置/聽者位置具有寬容性與靈活性。
[0018]近年來(lái)，SoundBar逐漸流行，與平板電視相得益彰一一但卻未能從理論上解決與傳統(tǒng)AV標(biāo)準(zhǔn)的矛盾問(wèn)題，因而在一定程度上影響了其市場(chǎng)推廣。SoundBar采用AV多聲道一體化設(shè)計(jì)，所有聲道都置于前方，并不符合AV標(biāo)準(zhǔn)(Dolby/DTS) —一若采用虛擬環(huán)繞聲技術(shù)，又與“多聲道”相矛盾(浪費(fèi)資源，因?yàn)?聲道足矣)。
[0019]一般Surround Bar大都采用虛擬環(huán)繞聲技術(shù)如SRS/Sontia/0PS0DIS等--利用兩個(gè)揚(yáng)聲器單元(2聲道)營(yíng)造Dolby/DTS多聲道系統(tǒng)的效果。一些Surround Bar采用多單元(多聲道)設(shè)計(jì)，則是利用墻壁反射獲得環(huán)繞效果一一這種方案效果較差，YamahaYSP-1100效果好，但設(shè)計(jì)復(fù)雜且成本高。
[0020]“無(wú)線家庭影院” 一一環(huán)繞聲道音箱采用W1-Fi/藍(lán)牙/紅外線等無(wú)線傳輸技術(shù)，可以免除布線的麻煩。無(wú)線家庭影院系統(tǒng)雖然避免了布線，但仍然需要安裝。一般家庭沙發(fā)后面根本沒有任何櫥柜可以放置之一一可以采用腳架式設(shè)計(jì)，但會(huì)使產(chǎn)品的成本/價(jià)格增加。倘若掛在墻上，畫框式平面音響(BML)裝飾性好，傳統(tǒng)揚(yáng)聲器音箱則顯得凸兀難看，而且存在著安全隱患。無(wú)論是平面音響還是傳統(tǒng)揚(yáng)聲器音箱，都不可避免地會(huì)產(chǎn)生噪聲污染一一壁掛式音響由于與墻壁結(jié)合，噪聲更容易通過(guò)墻體傳導(dǎo)/共振，影響到周圍鄰居(尤其是樓房)。因?yàn)槁暡ǖ膫鞑ニ俣仍诠腆w中比在空氣中大一一所以壁掛式音響比落地式/書架式的噪聲污染更嚴(yán)重，而后者一般還有腳釘阻抗衰減或者地毯/家具的緩沖作用。
[0021]其實(shí)，無(wú)線家庭影院系統(tǒng)還存在一個(gè)問(wèn)題一一雖然“布線”省去了后置環(huán)繞音箱的信號(hào)線，但電源線卻無(wú)法省去。如果后墻無(wú)插座，則需要拉一個(gè)接線盒(同樣不雅觀)。倘若采用鋰電池供電，根本不現(xiàn)實(shí)一一AV系統(tǒng)一般功率比較大，需要大容量電池/且頻繁充電。鋰電池容量不足，則會(huì)導(dǎo)致音質(zhì)/效劣化。
[0022]無(wú)線影院是一個(gè)趨勢(shì)，但是從趨勢(shì)到普及仍然需要一個(gè)過(guò)程，其中包含很多不確定因素一一如同多聲道音頻系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本實(shí)用新型目的在于提供一種安裝/使用更自由便捷的多聲道音響系統(tǒng)一一突破多聲道環(huán)繞聲技術(shù)一直無(wú)法普及的市場(chǎng)瓶頸一一并且解決一般虛擬環(huán)繞聲技術(shù)容易導(dǎo)致聽覺疲勞的問(wèn)題。
[0024]本實(shí)用新型的技術(shù)方案一一采用Dolby Digital或DTS/DRA等編碼/解碼技術(shù)的多聲道音響系統(tǒng)，環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器前置，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)多聲道解碼系統(tǒng)解碼后，對(duì)環(huán)