電影誕生于電影院，而我現(xiàn)在所在的JBL Professional也是JBL一切傳奇的開始。

JBL的創(chuàng)始人是1902年出生在美國伊里諾斯州的美國著名音響大師詹姆斯·巴羅·蘭辛，早年在廣播電臺當技師,1927年開始自己生產(chǎn)收音機用的5英寸和6.5英寸喇叭。1933年因受到米高梅電影公司的邀請，開發(fā)了第一個電影院揚聲器系統(tǒng)ICONIC。

雖然現(xiàn)在我們足不出戶就可以享受到高品質的電影體驗，并且我個人作為正版藍光的愛好者和百度貼吧正版藍光吧的吧主，收藏了很多正版電影也有不止一套家庭影院，我之前也由淺入深的寫過三篇關于家庭影院的文章。但沒有人會認為在家就可以體驗到媲美70mm IMAX膠片電影的效果。而我也無比榮幸我曾經(jīng)和IMAX有一面之緣。

因為絕大多數(shù)去電影院觀影的影迷，只是對電影本身感興趣，而并不深究影院之聲背后的故事。所以這篇文章我打算分為三個大的章節(jié)，分別由淺入深的解析電影院的臺前幕后。

從觀眾的角度，怎樣的聲音才算是好的影院之聲

就像我前文所提到的，影迷也好，觀眾也好，他們不會也不感興趣去深究各種復雜的聲學概念和參數(shù)，對于絕大多數(shù)在電影院中享受電影的人來說，他們更多是通過主觀去感受電影院的聲音。而我認為電影院的聲音，給人感受中比較重要的，可以分為以下幾點：

1. 震撼的低音

低音的表現(xiàn)對于一個電影院的音響系統(tǒng)而言，無疑是非常重要的，甚至我個人認為是最重要的。好的低音會給電影中的爆炸、背景音效（例如變形金剛4香港的那一段）、背景音樂等聲音帶來無與倫比的震撼體驗。也會使很多打斗場面（比如說環(huán)太平洋的機甲打斗）給人一種拳拳到肉的感覺。而劣質的低音則會毀掉所有這一切體驗，爆炸變得很虛假。當然，如果低音的音量過多，同樣也會使人反感，甚至聽久了會讓人感到疲憊?？傊?，如果你感覺一個電影院的低音表現(xiàn)不好，那我建議你下一次可以換一個電影院試試。

2. 有氣勢的聲音

這聽起來似乎是一個很玄的感覺，并且和第一條的低音表現(xiàn)有一些相似和聯(lián)系的地方。但不可否認的是，即便是一些效果比較一般的電影院，在一些場面比較大的片段中所營造的那種恢弘的氣勢也是家庭影院和手機筆記本絕對比不了的。而優(yōu)秀的影院會把這一切做的更好。這一優(yōu)點不僅體現(xiàn)在通過聲音對電影中大場面的還原，也體現(xiàn)在對BGM的還原上。比如說復仇者聯(lián)盟3雷神空降瓦坎達那一段，如果是優(yōu)秀的電影院，就會使得“Forge”這段音樂聽說去非常尤其是，配合畫面整體給人一種極具感染力的體驗。在去年復仇者聯(lián)盟3上映的時候，我就分別在IMAX電影院和普通電影院看過這部電影，在這段BGM的體驗上來說，IMAX的體驗與普通影院相比，真的完全不一樣。在這部電影發(fā)售4K藍光碟之后，我買來在自己的家庭影院中觀看，這段BGM也完全沒有當時在IMAX影院觀看的感覺。

3. 環(huán)繞感與精準的定位

電影的很大一個目的就是把人帶入電影，給人一種身臨其境的感覺。而如果想讓人置身于電影之中，就必須要還原電影場景中各個方向的聲源所發(fā)出的聲音。因此，環(huán)繞感對于影院之聲而言至關重要，對各個不同方向聲源的定位能力則是這一切的基礎。如果觀眾在觀看的是一部警匪槍戰(zhàn)片或者戰(zhàn)爭類電影，好的環(huán)繞感和精準的定位會給人一種置身于槍林彈雨的感受。觀眾可以清晰的分辨出子彈呼嘯而過的方向（當然，這種聲音現(xiàn)實中是聽不到的，不過很多電影都會對此進行藝術的加工），可以在一些室內的場景聽到無比真實的敲門的聲音，可以通過人物的對白分清不同的人物所處的位置。

4. 干脆利落的聲音

優(yōu)秀的電影院所發(fā)出的聲音，應該是干脆利落的，而不是拖泥帶水。這不論對于還原槍聲、爆炸聲，還是快節(jié)奏的BGM來說都有著很大的作用。

5. 清晰細膩的獨白與對話

每一部電影都充斥著大量的獨白與對話，這些獨白與對話構成了整部電影的劇情框架并時刻起著推動劇情的作用。優(yōu)秀的影院的獨白應該是清晰的，這樣才能讓觀眾時刻了解劇情的最新走向。而模糊的獨白與對話會使觀眾感到反感、困惑甚至完全無法正常觀影。

6. 均衡與皇帝位

任何影院都存在最佳效果的皇帝位或者說是皇帝區(qū)域。我們都希望“皇帝區(qū)域”越大越好，皇帝位越多越好。

從聲學的角度，如何去解釋觀眾所期望的一切

上面的一個章節(jié)，我列出了我認為的影院之聲對于觀眾而言最重要的幾點。那么這一章節(jié)我將從聲學的角度，深層次的去講解到底怎樣才能滿足我們對影院之聲所期望的。

1. 震撼的低音

想要達到低音震撼的效果，其實并不復雜，只需要滿足兩點：足夠大的SPL（聲壓級）和較小的失真。這看起來很簡單，但這并不意味著只要低音炮和所對應的后級功放本身滿足這樣的條件就可以。還需要最終在整個影院滿足這樣的聲學指標。這通常還要借助于聲學材料和電子頻響管理（也就是DSP與EQ調節(jié)）。

2. 有氣勢的聲音

就像上一個章節(jié)中所說，想要做到有氣勢的聲音，和低音的好壞是有一定的聯(lián)系的。但很多時候，有氣勢的聲音和混響時間所帶來的的“大空間的感覺”有著更強的聯(lián)系。我之前的關于家庭影院的文章也好，關于參考級聽音室的文章也好，都曾提過混響時間對于小房間來說并不是一個特別重要的量，因為要滿**制早起反射聲的條件，混響時間自然會被控制在一個合理的范圍內。但是對于電影院這種大房間而言，混響時間絕對是一個非常非常重要的參數(shù)。而且這個參數(shù)非常的復雜，因為聲音在不同頻段上具有不同的混響時間，而要做到有氣勢的聲音的同時不會因為過多的混響而對觀眾產(chǎn)生干擾，則需要聲音在不同的頻段上滿足不同的混響時間和混響能量指標。而這就不得不提到電影工業(yè)的X曲線。

混響時間不宜過高，當混響時間超過1秒接近2秒時，會影響獨白的清晰度和可懂度?，F(xiàn)代影院在中高頻的混響時間與家庭房間類似，大約在0.3~0.6秒，但是當頻率低于500Hz尤其是低于200Hz時，混響時間會升高。
世界各地的技術團隊在電影院測量電影院中頻響的表現(xiàn)，并將他們調整到符合目標的水平，并稱之為X曲線。X虛線是一個穩(wěn)態(tài)曲線，如下圖所示。

X曲線最早在約50年前被提出，之所以2kHz以后的頻率出現(xiàn)明顯的衰減，其重要原因有以下幾點：

1. 電影院內的吸聲材料往往對高頻更有效

2. 由于電影院通常尺寸較大，空氣會吸收高頻，這種吸收會同時作用于直達聲和反射聲，導致高頻相比于低頻有比較明顯的衰減

3. 透聲銀幕通常也會吸收部分高頻

4. 由于是穩(wěn)態(tài)曲線，所以包含混響能量，中低頻由于被吸收的較少，所以混響能量多余高頻。

當然，如果考慮到透聲屏幕對高頻的衰減作用，X曲線在10k左右應該有向下的第二次彎折。

不過，值得注意的是，人耳對空間大小的感知和混響時間有很大關系，但人耳對聲源距離的感知除了和混響聲能比有關外，還在一定程度上與空氣對聲波的吸收所引起的高頻衰減有關。所以不論是X曲線還是新的曲線，在高頻處到保持衰減而不會刻意把頻響調平或者補償。

但畢竟X曲線是個很久以前提出來的標準，并且X曲線中的“X”本身代表的含義就是未知，即即便是滿足這個曲線，也有可能存在多種不同的情況。并且，由于這個曲線本身是穩(wěn)態(tài)曲線，包括混響能量，所以總聲能在低頻和中頻保持一致的情況下，由于低頻的混響能量更多，會導致如果電影院按照這個曲線調試，低頻的直達聲將會低于中頻。

所以現(xiàn)在也有很多人包括我在內，認為電影院的穩(wěn)態(tài)曲線在低頻部分應該稍高于中頻部分，以保證相對平直的直達聲。

3. 環(huán)繞感與精準的定位

環(huán)繞感通常需要聲道數(shù)量的支持，而聲道數(shù)量不僅僅指音響系統(tǒng)的聲道數(shù)量，也指音軌的數(shù)量，當然，對于絕大多數(shù)電影院來說，兩者是等同的。而對于音軌數(shù)量和最終的實際效果則很大程度上取決于電影環(huán)繞聲算法的供應商。不過，即便杜比、DTS等環(huán)繞算法公司都有各自比較嚴格的標準，但對于整個電影行業(yè)卻已經(jīng)沒有什么明確的環(huán)繞聲標準。并且，由于不同的混音師和導演想要表達的聲音不同，所以這就導致幾乎每一部電影的“環(huán)繞感”不盡相同，即便是同一個電影公司同一個導演使用同一個環(huán)繞算法，也有可能有著完全不同的環(huán)繞體驗。所以關于環(huán)繞感和精準的聲源定位是受到多方面因素制約的，因此，好的環(huán)繞感和聲源定位依舊是一句模糊的描述：聲音從應該發(fā)出的位置發(fā)出。

還有一點與“精準的定位”相關的概念就是音畫同步，比如說人聲的對白的位置就在畫面中人物的位置發(fā)出，這則和揚聲器的安裝位置、安裝角度、安裝高度、電影院內墻面的聲學處理有很大關系。但是這里的音畫同步還可以引申為另外一層含義，那就是以內聲音的傳播速度遠低于光速，所以需要畫面有一定的延時。

4. 干脆利落的聲音

其實要做到“干脆利落的聲音”，除了需要阻尼、音質都較好的揚聲器（不論低音中音還是高音）以外，還是需要比較理想的混響時間。就像第二節(jié)中提到的，想要營造有氣勢的聲音需要一定的混響時間尤其是低頻需要更多的混響時間，但高頻部分不宜有過長的混響時間，因為過長的混響時間會給人一種拖泥帶水不夠干脆的感覺。

5. 清晰的獨白與對話

想要達到清晰的人物獨白與對話，一方面我們不希望聲源之間有過多的干涉，另一方面也不希望房間對聲音有過多的干擾。所以電影院通常會使用單獨的中置音箱，并對可能引發(fā)反射聲的墻面做對應的聲學處理。

6. 均衡與皇帝位

這基本是一個無解的問題，即便我們可以做到每個音響在電影院的任意位置的聲壓級分布都很均衡。但是不同的音響到達不同位置的時間差不同是無法避免的。所以皇帝位的存在是無法避免的。即便其他位置也有著類似的頻響和SPL，但最終聽到的效果尤其是聲場和聲源定位是不同的。永遠不可能存在一個角落位置和中心位置效果一模一樣的電影院，除非徹底放棄環(huán)繞感播放mono音源。。。

技術成就藝術，現(xiàn)實中的解決方法

在上一章節(jié)，我們了解了人們主觀上對于電影院聲音好壞的感覺與聲學原理之間的關系。但現(xiàn)實世界中，我們究竟如何實現(xiàn)觀眾們所需要的各類聲學特性呢？這一章節(jié)我打算用實際例子回答這一系列問題。

以下我是在網(wǎng)上找到的哈爾濱電影院中一個影廳的CAD圖紙。

而以下是我通過上述CAD圖紙在EASE中進行適當簡化建模的三維模型。

而這一章節(jié)我將采用從單體到系統(tǒng)的講述順序，而不是按照前兩個章節(jié)的順序。不過在講解音箱單體之前，還是要先仔細tuning一下房間內各個表面的吸聲材料。但實際中，電影院內的各個墻面尤其是側墻的吸聲材料并不會鋪滿整個墻面，然而由于我懶得原因，所有墻面均取洗吸聲系數(shù)為平均值的理想吸聲材料。

EASE建模默認的各墻面為Absorber材料，所以整個電影院的混響時間少的可憐。

把到電影院的每一級臺階的豎直面設為“MASONRYPT”（抹灰的磚墻），雖然電影院中每一級座位并沒有刻意的吸聲材料，但考慮到沙發(fā)有一定的吸聲能力，并且觀眾自身也可以視為一種吸聲材料，所以把電影院中每一級臺階設置為具有30%理想吸聲能力的材料。而對應的也把電影院的頂棚設置為具有20%理想吸聲能力的材料。第一排座位到銀幕之間的部分設置為地毯材料。影院的后墻設置為30%理想吸聲能力的材料。此時，由于已經(jīng)確定的幾個電影院的內表面材料的吸聲能力并不強，所以將電影院的兩個側墻均設為70%理想吸聲能力的材料，這樣一方面會控制住影院整體的混響時間，也會大幅度減少早起反射聲的影響。此時，影院在不同頻段的混響時間如下圖所示：

分別對比杜比標準與THX標準，不難發(fā)現(xiàn)，上述墻面吸聲設置的條件下，影院的混響時間相對來說比較完美。

接下來要為電影院加入音箱，而我在這里均使用JBL Professional的音箱。實際上不論是國內還是國外，大多數(shù)電影院用的也都是JBL的音箱。下次大家去電影院的時候不妨關注一下比較容易看到的環(huán)繞音箱的logo，就明白了。

首先，我們?yōu)殡娪霸杭尤氲谝粋€音箱，中置音箱，這也可以算是整個影院音箱系統(tǒng)的靈魂。不過在這里我遇到一個問題，就是EASE的數(shù)據(jù)庫比較老，現(xiàn)在比較新的型號都沒有。

不過這樣也好，因為本來這次仿真的電影院就算是一個比較小的廳，用這種超大功率的音箱未免太過于兇殘。。。我勉強找到一個現(xiàn)在還在售的型號JBL 3678。

順便把其他主音箱和環(huán)繞音箱也都加進來。

環(huán)繞音箱采用JBL 8320，沒錯，就是上面照片中的環(huán)繞音箱。

回到正題，關于中置音箱，首先看一下在1kHz的表現(xiàn)。

上圖中，紅線范圍內代表相比于軸線SPL低于3dB以內的范圍，也就是SPL相比于軸線衰減3dB以內的范圍。從圖中不能看出，除了第一個臺階以外，中置音箱在其他所有的臺階的SPL衰減相比于軸線SPL均在3dB以內，并且，由于臺階的最左側與最左側沒有座椅，所以可以認為影院內所有觀眾可以聽到幾乎相同強度的信號（1kHz）。

而當頻率進一步升高到4kHz時。

雖然指向性因數(shù)稍有升高，但是除了第一排的邊緣座位，其他座位幾乎不受到因頻率變化而帶來的影響。

將頻率進一步升高到8kHz時，令人難以置信的事情發(fā)生了。

中置音箱的指向性因數(shù)反而變弱，所有座位的SPL均勻度反而變得更好了。

再貼一張200Hz的，這個一定沒什么問題。

以下則分別是250Hz和800Hz時，中置音箱所發(fā)出的聲音在觀眾席上SPL的分布仿真，不難發(fā)現(xiàn)觀眾席內均控制在±2dB以內，這是一個非常好的效果。

以下則分別是中置音箱的清晰度與清晰度損失：

可以發(fā)現(xiàn)，中置音箱的清晰度約等于1（滿分為1），而中置音箱的最大清晰度損失不超過3.2%，這說明中置音箱的清晰度具有非常好的表現(xiàn)。（其實中置音箱的傳遞函數(shù)STI表現(xiàn)也很好）

到這里我們反過來講之前的關于“清晰的獨白與對話”的問題，要做到這點其實并不難，只要滿足選擇合理的吸聲材料、使用適當指向性因數(shù)的號角音箱，音箱的安裝高度和指向角度即可。

之前就詳細講解過號角音箱的特點

而對于電影院來說，號角音箱除了擁有較高的效率（一般球頂高音的效率僅為1%左右，而壓縮單元驅動的號角高音可以到48%甚至更高的效率）以提供較大的SPL以外，還具有控制各頻段恒定指向性的特點。
以下兩張圖為球頂高音，可以發(fā)現(xiàn)其在不同的頻段是有不同的指向性。而上述多組仿真結果可以發(fā)現(xiàn)，號角高音在不同頻段的指向性變化很小。

雖然中置音箱所帶來的清晰度和在整個影院的聲壓級均衡度都很好，但是由于種種原因，其頻響曲線稍有瑕疵。

這時就需要每個電影院音響系統(tǒng)都必備的DSP（數(shù)字信號處理）效果器。在這里我僅以哈曼旗下的BSS BLU-800為例。

其實做這樣簡單的EQ調節(jié)很簡單，只需要用配置軟件Audio Architect設置一個簡單的EQ即可。

而對于低頻部分的聲場控制，還是由于EASE自帶的數(shù)據(jù)庫實在太老的原因，居然在數(shù)據(jù)庫里沒有低音炮。所以我用三個主音箱自帶的低音單元簡單演示一下低頻部分的聲場控制。（通常，為了保證足夠的低頻聲壓級，有些電影院會有十幾個甚至幾十個低音單元在幕后）

Emmmmmmm......是我的音箱位置和房間的聲學材料設置的太合理了嘛。。。居然沒什么明顯的干涉，而且聲場均勻度比中高頻還好，控制在了±0.5dB。。。好吧，實際中應該不會存在這么理想的情況，如果存在干涉現(xiàn)象，可以通過phase changer進行一定程度的修正。

當然，低頻部分不僅僅是音量大、分布均勻就可以了，音質同樣重要。低音部分的音質很大程度上受到低音炮本身參數(shù)的影響和房間聲學設計的影響，但即便是再好的低音炮也有可能存在過載的情況，一旦低音炮的運動位移超過XMAX就會引起非線性失真的急劇上升。為了避免這種情況，limiter（限幅器）顯得尤為重要。合理的設置limiter可以達到在僅僅損失一點低音動態(tài)（甚至巧妙的設置會讓人完全察覺不到動態(tài)范圍損失）的同時，極大地提升人們對于低音還原主觀上的音質表現(xiàn)。

由于篇幅有限，關于影院的聲學仿真就到此為止。不過我們不難發(fā)現(xiàn)，關于影院之聲所需要的絕大多數(shù)特性其實主要就與揚聲器的選擇、揚聲器的位置、影院聲學專修和DSP調節(jié)有關。只要有合理的選擇、聲學裝修和DSP調節(jié)，就可以營造一個比較完美的影院之聲體驗。

回歸主題，復仇者聯(lián)盟4終局之戰(zhàn)就要上映了。我個人并不算是一個漫威粉絲，但畢竟十年的故事就要走到盡頭，我還是無比的期待，希望能有一個完美的結局，也希望初代復仇者都能有一個完美的謝幕。

謹以此文獻給所有像我一樣熱愛電影的人。