如何理性理解PS5的空間音頻特性
首先，感謝鬼斧神工119大佬長期以來對音頻科普做出的巨大努力。希望有越來越多的腦放患者早日康復出院。
本文是對大佬的這篇文章的回應。我一直想寫一篇文章來介紹PS5的空間音頻特性，但是因為工lan作ai繁fa忙zuo一直沒動筆。今早看了大佬這個視頻后終于坐不住了，覺得必須寫、馬上寫。
因為連資深大佬都完全被SONY的官宣帶到溝里了，這波操作的拉跨程度讓我骨灰級索粉如坐針氈。
先說結論：這篇文章對Tempest 3D的理解和實驗設計都是錯誤的。以下為解釋：
SONY對Tempest 3D的官方介紹中講了兩個問題，1.基于對象的音頻運算?2.HRTF
先說最容易理解的HRTF
關于HRTF的科普網(wǎng)上一大堆，在這里我不過度展開講了。從產(chǎn)品角度簡單點說HRTF就是根據(jù)人的聲學心理打造的使用最低2聲道體驗多聲道環(huán)繞立體聲的算法。我使用搭載HRTF的產(chǎn)品最早可以追溯到LD時代森海塞爾的模擬環(huán)繞聲耳機（針對杜比環(huán)繞，不支持杜比數(shù)字），近幾年使用的包括PS3-4時代用的賽睿某旗艦、PS自家虛擬環(huán)繞耳機若干、索尼自家某旗艦無線環(huán)繞等。我最近科普的索尼某卦頸音響也屬于這類產(chǎn)品。
游戲領域的HRTF主要分為兩個方向：基于對象以及基于聲道。比如《守望先鋒》搭載的杜比全景聲耳音音效、美國末日搭載的耳機環(huán)繞音效都是基于對象的。而龜岸、賽睿等通過光纖輸入，具備杜比數(shù)字解碼的產(chǎn)品則是基于聲道的。但產(chǎn)品層面上講上講基于聲道可以看做是基于對象的一個子集，前者針對游戲中發(fā)音物體的空間位置進行運算，后者把5/7/9聲道當做發(fā)音物體進行計算，前者由于發(fā)音位置的不確定性所以需要更大的算力和更復雜的算法。
PS系主機從PS2開始就可以通過第三方HRTF耳機實現(xiàn)虛擬環(huán)繞，PS3首次推出官方虛擬環(huán)繞耳機，這類PS系耳機屬于我最近科普的索尼某卦頸音響類似的生態(tài)產(chǎn)品，一直以來這類耳機的HRTF引擎都是內(nèi)置在PS主機內(nèi)的，產(chǎn)品本身只是廉價入門耳機+軟件狗的定位。每推出一代新的PS主機，內(nèi)建的HRTF算法都會有小范圍更新，但是實話實說，在過去的30年里HRTF算法的進步是極為緩慢的。
PS5在HRTF方面的進步主要有三點：
生態(tài)層面系列首次將HRTF當做主機的開放功能進行介紹，無需專門的軟件狗即可使用。因此可以支持任何立體聲耳機；
技術層面理論上支持可自定義的HRTF Profile，可惜由于社內(nèi)博弈，這個技術首先開放給了XR系列電視，目前在PS5生態(tài)內(nèi)仍屬于畫餅階段；
技術層面配合Tempest 3D可進行級復雜的定位模擬，這點后面會講。
然后講一下Tempest 3D空間音頻
傳統(tǒng)的游戲音頻設計大概是這樣一個思路：
在一個聲音平面內(nèi)根據(jù)場景及事件選擇需要發(fā)聲的物品
調(diào)用相應的事件錄音
給錄音套用效果器模擬衰減、混響等效果
人為設置一個基于事件的聲音開關，比如角色走出房間之后殺掉房間內(nèi)的音源（如生化危機8）
終混輸出2.0/5.1/7.1聲道。此時可以給2.0套用HRTF實現(xiàn)虛擬環(huán)繞
這套流程基本就是電影行業(yè)基于聲道的設計邏輯的翻版。
Tempest 3D的音頻設計大概是這樣一個思路：
使用基于對象的設計手段搭建美術場景
每一個對象物體隨時發(fā)出聲音（靜音視為聲音的一種）
根據(jù)虛擬麥克風所在位置將物體發(fā)出的“虛擬聲波”簡化為虛擬波束，人為設置一個聲音渲染距離，將超過該距離的聲音運算簡化或殺掉
使用顯卡的光線追蹤功能對聲音波束的發(fā)射、反射等進行模擬，替代傳統(tǒng)混響器
通過模擬的傳播介質(zhì)（空氣等）對波束衰減進行模擬運算
使用虛擬麥克風進行收音，輸出7.1.2/7.1/5.1或2.0音頻。在輸出2.0音頻時可選調(diào)用HRTF
Tempest 3D的主要優(yōu)點包括：
極大地簡化了游戲音頻設計的難度，輕松實現(xiàn)超出電影工業(yè)的宏大聲場
使用強大算力實現(xiàn)數(shù)百個實時發(fā)音物體的模擬
實現(xiàn)球形的聲場（比如蜘蛛俠在穿越大樓的時候環(huán)境音主要從腳下發(fā)生）
將傳統(tǒng)基于聲道設計的游戲所輸出的多聲道音頻當做對象進行處理，配合HRTF提供理論上最先進的虛擬環(huán)繞效果。
與同樣為基于對象的Dolby Atmos相比，Tempest 3D具備：
更多的聲音對象。數(shù)十vs數(shù)百
強大的互動性。Dolby Atmos只計算聲音位置，需要靠預渲染實現(xiàn)混響衰減等效果
更先進的聲場。半球形vs全球形
先進的算法和設計思路給PS5帶來了強大優(yōu)勢的同時也導入了明顯的瓶頸：在家庭影院領域根本就不存在一個可以準確再現(xiàn)該聲場的產(chǎn)品（我在主題娛樂場景倒是實現(xiàn)過類似的應用，但是在客廳里基本不太可能把自己懸空起來玩游戲吧？）。
隔壁XBSX其實也遇到了類似的問題，微軟的解決方法是直接買ATMOS的解決方案。而執(zhí)拗的索尼則選擇了主推自家HRTF算法，在家庭影院場景直接擺爛，僅通過輸出7.1.2 LPCM實現(xiàn)簡化了的半球聲場。這也導致我直接推遲了購入HT-A9的計劃，而推薦索粉們通過導入高品質(zhì)立體聲耳機（+USB解碼器+耳放）的方式搭建PS5聽音場景。
目前我搭配PS5使用的兩副耳機是大法MDR-Z1000和Pulse 3D。前者即插即用、提供工作室級別的聲音還原，后者操作麻煩音質(zhì)稍差但是可以任意走動并提供了與隊友及家人更好的溝通，是我當前的主力設備。
不推薦使用手柄內(nèi)建的耳放。DS5的手柄耳放比DS4有所提升，但畢竟推力有限且具備藍牙音頻這一巨大短板，因此僅推薦在應急場合使用。（DS5自帶麥克風，因此USB解碼器最后的短板已經(jīng)不存在了）
以下分享如何正確使用Tempest 3D
隨著Tempest?3D的出現(xiàn)，PS5平臺游戲大致可以分為以下幾種類別：
原生支持Tempest 3D的游戲。通常在你插入耳機且啟動了主機和游戲內(nèi)耳機虛擬環(huán)繞選項后會自動切換最適合的模式，如對馬島導剪版、死亡擱淺導剪版等。
不支持Tempest 3D的多聲道游戲。建議在游戲內(nèi)將音頻輸出設置為家庭影院(7.1)，并開啟系統(tǒng)的虛擬環(huán)繞功能。這一操作或?qū)槟?jié)約購置家庭影院的巨大開銷。
不支持Tempest?3D和內(nèi)建耳機HRTF的游戲，如PS4版美末、神海。此類游戲支持在PS4平臺通過普通立體聲耳機輸出逼真的虛擬環(huán)繞效果，在PS5平臺可以選擇關閉系統(tǒng)HRTF‘繼續(xù)使用內(nèi)置HRTF或在游戲內(nèi)改為7.1輸出，使用系統(tǒng)HRTF。但是永遠不要同時使用游戲內(nèi)和系統(tǒng)的HRTF。
不支持Tempest 3D且內(nèi)建耳機輸出選項但是沒有內(nèi)建耳機HRTF的游戲，（多為跨平臺游戲）如星戰(zhàn)隕落的武士團。這種游戲參照2.操作即可，請務必無視游戲內(nèi)的耳機輸出選項。（某些有立體聲怪癖的電競人士除外）
沒有聲音輸出選項的多聲道游戲，如星際戰(zhàn)甲。建議直接打開系統(tǒng)的耳機HRTF。星際戰(zhàn)甲這個游戲很奇葩，官方?jīng)]有表明是否使用了Tempest 3D，但是整個戰(zhàn)場內(nèi)每一個彈殼的掉落、每一個敵人的吶喊和腳步都細節(jié)清晰定位準確，讓人迷惑。
立體聲游戲，如機戰(zhàn)30。如果一定要戴耳機玩，請務必關閉HRTF。
新特性的導入造成了使用邏輯的混亂和用戶體驗的不確定性。這點可以說是大法的遺傳病了，相信老索粉都早已習慣了。然而我還是想借機把SCEA低下的UED批判一番。
下面繼續(xù)得罪鬼斧神工119大佬。大佬在視頻中所采取的實驗策略存在以下問題：
使用非7.1.2家庭影院對PS5和PS4的音頻特性進行對比基本沒有意義。因為在平面聲場+面向聲道的設計上PS4可以說已經(jīng)登峰造極；
手柄耳放短板過于突出，建議改為USB耳放重新對比；
視頻內(nèi)選用的游戲都不支持Tempest 3D，對比價值有限。建議改為PS獨占的跨世代游戲如對馬島、死亡擱淺（神海我還沒來得及測，暫不做評價）重新做評測。
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