作者：Alistar

〇. 引言

當(dāng)下，數(shù)字音頻技術(shù)正在飛速發(fā)展，音頻設(shè)備的采樣率、比特深度越來越高，各種 AI 插件也層出不窮。然而，對(duì)于普羅大眾來說，最引人注目的技術(shù)之一還是杜比全景聲（Dolby Atmos）。杜比全景聲是空間音頻（spatial Audio）領(lǐng)域的最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它能夠提供比傳統(tǒng)環(huán)繞聲系統(tǒng)更加逼真的環(huán)繞聲效果。使用杜比全景聲，聽眾可以身臨其境地感受到聲音的空間感和深度感，大幅提升觀影 / 游戲 / 音樂體驗(yàn)。本文將會(huì)介紹杜比全景聲的技術(shù)原理和應(yīng)用場(chǎng)景，并探討它未來的發(fā)展趨勢(shì)。

一. 杜比全景聲的技術(shù)原理

杜比全景聲之前

最早也是最成熟的環(huán)繞聲技術(shù)是基于聲道（Channel）的。環(huán)繞聲系統(tǒng)一般說的是 5.1 或者 7.1 配置。對(duì)應(yīng)這兩種配置，電視節(jié)目，電影和音樂通常被混合成 6 個(gè)或者 8 個(gè)通道：5.1 音頻的左、中、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞和超低，7.1音頻的左、中、右、側(cè)左、側(cè)右、后左、后右和超低。

對(duì)于支持這種環(huán)繞聲的媒體格式來說，X. X 的第一個(gè)數(shù)字代表它編碼了多少個(gè)有方向性的聲源（每一個(gè)聲源都能由揚(yáng)聲器單獨(dú)播放），第二個(gè)數(shù)字是指超低通道，這個(gè)通道處理超低頻信息，它產(chǎn)生的振動(dòng)既能夠被聽到，也能被感受到。因?yàn)槌皖l信號(hào)波長(zhǎng)很長(zhǎng)，且更多的是身體去感受到這些頻率，所以它們幾乎沒有方向性信息，（這也是你只需要一個(gè)超低的原因）。

5.1 和 7.1 聲道通常由主揚(yáng)聲器，衛(wèi)星揚(yáng)聲器和一個(gè)單獨(dú)的超低組成。主揚(yáng)聲器通常是你可以放在屏幕前的這部分揚(yáng)聲器，包含了左、右和中央通道。這三個(gè)通道是混音中最重要的通道，因?yàn)榇蟛糠值囊纛l和對(duì)話都會(huì)在這三個(gè)通道里處理。

衛(wèi)星揚(yáng)聲器使得聲音能從側(cè)面和后方傳來，實(shí)現(xiàn)了環(huán)繞聲中的“環(huán)繞”部分。在 5.1 聲道系統(tǒng)中，衛(wèi)星揚(yáng)聲器布置在聽眾左右兩邊稍微靠后的位置。7.1 聲道中系統(tǒng)中有兩對(duì)衛(wèi)星揚(yáng)聲器，分別覆蓋左右兩側(cè)和左后、右后方。

在空間音頻（Spatial Audio）技術(shù)出現(xiàn)之前，大多數(shù)電影電視節(jié)目的環(huán)繞聲都是混合 6 個(gè)或者 8 個(gè)獨(dú)立的音頻通道，以適配典型的環(huán)繞聲系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器數(shù)量。這些多通道可以向下混合成較少的通道，用于立體聲揚(yáng)聲器、3.1 聲道系統(tǒng)和其他形式的音響系統(tǒng)。市面上兩個(gè)最大，也是最規(guī)范的環(huán)繞聲格式，一個(gè)是 Dolby 的 Digital 5.1 或 7.1，一個(gè)是 DTS 5.1 或7.1。

杜比全景聲的基本概念

傳統(tǒng)的多聲道音頻中，聲道就對(duì)應(yīng)著揚(yáng)聲器的位置，使用多個(gè)聲道可以帶來環(huán)繞聲體驗(yàn)。在 7.1.4 配置中，存在左前、中央、右前、左環(huán)繞、右環(huán)繞、左后、右后、上左前、上右前、上左后、上有后和超低共 12 個(gè)聲道。這好像已經(jīng)能夠帶來足夠的環(huán)繞聲體驗(yàn)，然而，杜比全景聲引入了全新的技術(shù)，帶來了更好的效果。

在杜比全景聲中，應(yīng)用了傳統(tǒng)的多聲道系統(tǒng)，稱之為聲床。此外，還引入了聲音對(duì)象（Object Audio）的概念。每一個(gè)聲音對(duì)象都有自己的元數(shù)據(jù)信息，記錄 X，Y，Z 軸坐標(biāo)以及該對(duì)象的大小信息，比起傳統(tǒng)的多聲道音頻，聲音對(duì)象能夠帶來更加精確的聲音定位，帶來更強(qiáng)的沉浸感。而這些都是基于離散的多聲道系統(tǒng)所做不到的。

杜比全景聲的技術(shù)細(xì)節(jié)

如果僅僅只引入了聲音對(duì)象，那么杜比全景聲還不能說是環(huán)繞聲領(lǐng)域變革性的技術(shù)。除了引入聲音對(duì)象這個(gè)概念之外，還有兩個(gè)功能值得我們注意：

1. 聲音對(duì)象渲染器（Object Audio Renderer，以下簡(jiǎn)稱 OAR）：它是杜比全景聲的另一個(gè)核心概念。想要完整地體驗(yàn)杜比全景聲，官方推薦使用 7.1.4 的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。然而，用戶的終端設(shè)備并不都是這個(gè)配置。用戶可能會(huì)使用耳機(jī)、立體聲揚(yáng)聲器、條形音箱、家庭影院來聆聽杜比全景聲作品。這時(shí)候就需要將聲音渲染到用戶端的揚(yáng)聲器配置上。這時(shí)候，OAR 就發(fā)揮了它的作用。OAR 將聲床渲染到可用的揚(yáng)聲器上，并且把聲音對(duì)象渲染到其攜帶的元數(shù)據(jù)提供的空間坐標(biāo)上去。這種 OAR 渲染充分利用了可用的揚(yáng)聲器，能夠適應(yīng)各種揚(yáng)聲器配置，而這如前所說，是傳統(tǒng)的環(huán)繞聲系統(tǒng)所做不到的。

2. 空間編碼（Spatial Coding）：完整的杜比全景聲母版文件體積非常大，不適合用在流媒體中播放。于是，杜比全景聲引入了空間編碼的概念?？臻g編碼能夠?qū)⑼暾?Dolby Atmos 呈現(xiàn)縮減成一個(gè)更為精簡(jiǎn)的數(shù)據(jù)集。它將 128 個(gè)軌道以及 多達(dá) 118 個(gè)聲音對(duì)象中的 OAMD 信息縮減成 12，14 或者 16 個(gè) Elements（元素）。空間編碼是將 Dolby Atmos 混音傳達(dá)到家庭用戶端的第一步?？臻g編碼使用了響度和位置算法，動(dòng)態(tài)地將臨近的音床和聲音對(duì)象中的音頻編為一組，成為一個(gè) Element（有時(shí)候也叫做集群），Element 中包含著 OAMD 信息。這些 Element 本身可以隨著時(shí)間推移移動(dòng)，而音床和聲音對(duì)象可以在元素之間移動(dòng)，這樣就能更準(zhǔn)確地反映它們的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡。

正如手機(jī)的普及降低了人們使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的門檻，給移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)一般，以上兩個(gè)功能同樣大幅降低了我們體驗(yàn)杜比全景聲的門檻。現(xiàn)在，我們僅僅只需要一副耳機(jī)，就可以體驗(yàn)到杜比全景聲帶給我們的全新聽覺盛宴。

二. 杜比全景聲的應(yīng)用場(chǎng)景

影視制作領(lǐng)域

杜比全景聲在影視制作中的應(yīng)用越來越廣泛。它可以為電影、電視節(jié)目和流媒體內(nèi)容提供更加逼真的音效體驗(yàn)。杜比全景聲可以讓聽眾感受到更加真實(shí)的聲音和環(huán)境，使得觀眾更加容易沉浸在電影中。例如，杜比全景聲可以使得觀眾感受到直升機(jī)在頭頂上飛過，讓爆炸聲在聽眾周圍回蕩，以及讓自然風(fēng)光中的各種聲音更加逼真。

截至 2021 年 11 月 1 日（數(shù)據(jù)來自杜比官方網(wǎng)站），全球已經(jīng)有 6700 多家已經(jīng)安裝或者計(jì)劃安裝的杜比全景聲廳，2080 多部已經(jīng)上映或者計(jì)劃發(fā)行的杜比全景聲影片，240 多個(gè)杜比全景聲混音工作室。就拿今年來說，截至目前上映的電影里就有不少使用了杜比全景聲技術(shù)：《無名》、《深?！?、《滿江紅》、《流浪地球 2》、《黑豹 2》、《蟻人與黃蜂女：量子狂潮》、《鈴芽之旅》等等。在即將上映的電影中，大部分也都有杜比全景聲的版本供大家觀看。在可見的未來里，應(yīng)用杜比全景聲技術(shù)的電影只會(huì)越來越多。

游戲制作領(lǐng)域

杜比全景聲在游戲制作中也是非常重要的技術(shù)。游戲制作者可以使用杜比全景聲來營(yíng)造更加逼真的游戲環(huán)境和氛圍。杜比全景聲能夠幫助玩家更加清晰地聽到游戲中的聲音，從而更好地理解游戲情節(jié)和指示。例如，玩家可以聽到敵人的腳步聲、武器的開火聲和環(huán)境音效，從而更加深入地體驗(yàn)游戲世界。我們熟悉的《賽博朋克 2077》、《使命召喚：戰(zhàn)爭(zhēng)地帶》、《戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器 5》等游戲都支持了杜比全景聲。手游里，《幻塔》、《QQ飛車》等也支持了杜比全景聲。

音樂制作領(lǐng)域

除了影視和游戲，杜比全景聲還可以用于音樂制作。音樂制作人可以使用杜比全景聲來營(yíng)造更加逼真的音樂環(huán)境和氛圍。杜比全景聲可以使得聽眾感受到更加清晰、立體、分明的聲音，提高了音樂的吸引力和感染力。目前可以在 Apple Music 和 Tidal 平臺(tái)里聽到杜比全景聲格式的音樂，在新發(fā)布的單曲或者專輯中，有不少都支持了空間音頻。國(guó)內(nèi)關(guān)注杜比全景聲的制作人也越來越多，官方也經(jīng)常做技術(shù)分享，使更多的人能夠參與到全景聲內(nèi)容的創(chuàng)作中去。

三. 杜比全景聲的未來發(fā)展

對(duì)于聽眾，杜比全景聲無疑是一項(xiàng)能夠帶來全新體驗(yàn)的技術(shù)。在影院里，杜比全景聲可以給我們帶來更加逼真、細(xì)膩、沉浸的聽覺體驗(yàn)。在家里，我們可以只通過耳機(jī)就能體驗(yàn)到杜比全景聲帶來的沉浸感和真實(shí)感。未來隨著音頻設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展和普及，我們還能進(jìn)一步地體驗(yàn)到更完整的杜比全景聲內(nèi)容。而在 VR 和 AR 領(lǐng)域，相信也會(huì)有杜比全景聲的身影，和 VR / AR 一起，帶給我們一個(gè)“真實(shí)”的虛擬世界。

而對(duì)于影視 / 游戲 / 音頻從業(yè)者來說，能夠使用杜比全景聲進(jìn)行制作已經(jīng)成為了一個(gè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。未來隨著全景聲內(nèi)容的發(fā)展，對(duì)全景聲制作的需求會(huì)越來越多，所以我們要不要去學(xué)習(xí)制作杜比全景聲內(nèi)容呢？你怎么看？