谈谈人头立体声技术的优势及实际应用方向

颜 开

（四川传媒学院，四川 成都 611745）

谈谈人头立体声技术的优势及实际应用方向

颜 开

（四川传媒学院，四川 成都 611745）

人们对声音重放的品质需求日益增高，“品质”不仅包括我们常提起的“高保真”音质，而且人们也越来越重视重放声音的声场还原！从最初的单声道到熟悉的双声道立体声，再到已经家喻户晓的环绕立体声，甚至已经开始迅猛发展的全景声技术……我们在这上面的追求还远远没有停止。至于早已出现于专业录音工作中的人头立体声技术，为何迟迟得不到市场的重视和普及？它到底有什么明显的缺陷和不足？它的重要特性又能在哪些实际应用方向上发光发亮呢？本文，笔者从最浅显的立体声原理出发，结合当今节目制作的特点和发展方向，与各位一起探讨一下人头立体声的发展方向与实际应用价值。

人头立体声；仿真头；HRTF；双耳效应；耳廓效应；头中定位；虚拟现实

人们在声音录制和回放的追求之路上，脚步从未停过。从音频最初的单声道信号，发展到双声道立体声；为了追求更真实更宽广的听音范围，又发展出了环绕立体声，以及在这基础上最新出现的全景声。紧随电影产业的蓬勃生机，全新的技术已经融入到了人们的生活中。例如，Dolby公司的ATMOS为代表的全景声技术，已经在国内各大城市影院普及。它具有水平方向360度的声音覆盖定位能力，还有“上下”的声音方位感，已经非常接近自然环境下的人耳听觉感受了。那么，我们就此可以满足了吗？

这个问题，可能要先从立体声的原理开始分析了。上面介绍到的立体声方案，其实都是基于房间立体声下的方法。从利用传声器系统进行立体声的拾音到扬声器系统的立体声重放，建立在英国物理学家瑞利于1896年提出的“双耳效应”的原理基础上完成立体声的还原。双耳效应依靠双耳间的四个差值——时间差、相位差、声级差、音色差来判别声音的方位感。

可是，随着人们对人耳对声音定位的研究发现，仅仅靠双耳效应还是不够的。在这过程中，人耳的耳廓、外耳道、人头、肩部等等对声波的反射、绕射及衍射，都会对声音的定位造成一定的影响，在声学上称之为“头部相关传输函数”（即HRTF）。根据HRTF的这些变量的接收，人脑通过自己的经验可以判断出声音发出的方位和距离来。这其中，还有已经被研究证明起重要定位作用的“耳廓效应”。所以，纯粹基于双耳效应实现的立体声是无法听到真实的声场信息的。用耳机重放时甚至得到的效果就是：声场的大部分仿似挤在左右耳之间连线的脑海中，俗称“头中定位效应”（In-Head Effect）。

与房间立体声相对的还有一种思路——人头立体声，一种基于耳机重放原理的立体声方式。其中仿真人头技术是唯一能百分之百还原360度环绕音场的技术，远胜于任何“多声道环绕声技术”。拾音方式其实很简单，把两只小巧的全指向电容传声器安置于一个假体人头的耳道内的中耳鼓膜位置，从而模拟双耳听到声音的完整过程。尽可能地在录制时模拟出HRTF全盘影响。但为了避免重放时再次影响，人头立体声节目只能用耳机重放。

这样360度声场立体全包裹的声场听感，仅需一套立体声耳机就能营造出来。不得不说这是它相对房间立体声的极大优势。然而人头立体声从提出到实践再到成熟的产品出现，已经有很长一段时间了，但至今影响力却远小于传统的房间立体声，迟迟不能普及，甚至在普通消费者面前还是极为神秘之物。这是什么原因呢？

总结一下，有它的缺点，更有它的市场定位原因。

缺点主要是以下两点：

录音过程过于模仿真人在声音现场“聆听”，对于影视作品或音乐作品而言缺少太多写意成分。难以满足众多声音的艺术创作方式。

只能使用立体声耳机做监听设备，完全不能兼容扬声器回放。但传统的声音节目收听收视方法，更多的还是在使用扬声器。

通过发展与弥补，我们能够试着找到人头立体声的实际应用方向和市场定位吗？

其实例如著名音频厂商Neumann很早就推出了KU100这样优秀的仿真人头话筒，虽已在专业录音界名声在外，但依然得不到普及，可能就是市场原因占的多了。我这么说是有理由的！随着这几年国内“网红热”，大量的非录音专业人士为了做好网络平台自媒体节目和直播，已经成为了最大的专业音频设备消费群体。3DIO ASMR Space Binaural 及大量的国产ASMR人头录音MIC居然成为了直播的热门设备，间接的培养了大量的人头立体声观众和客户。这不就是一个成功的产品市场定位案例吗！

我们顺着这个思路，思考人头立体声想要全面普及，其实不应该是去想办法替代传统的房间立体声系统。而是找出全新市场空间发展。

第一个能想到的是影院。从3D电影的普及始，观众已接受观影时头戴一副眼镜的观影环境。此环境用耳机辅助重放不是难点，剩下的就是得解决节目录制时的问题。随着今天数字技术的进步，强大的运算处理很有可能把人头立体声的HRTF信息通过后期处理，与写意的声音成分合成在一起，完成完整的影视节目的声音塑造。

第二个发展方向，未来是虚拟现实（VR）的时代。VR技术现已出现井喷式的增长。能够真正符合虚拟现实完整临场感的声音技术，唯有人头立体声技术了！戴上VR头盔或眼镜，配上人头立体声的耳机，足以让观众感受到真实与虚拟的无差别化。笔者大胆的猜想认为，这定是人头立体声拾音及节目制作的最佳发展应用方向！

曾听人说过一句话——人类的发展动力源于天生的懒惰！我能想象的未来，就是懒懒的呆在家里一步不挪地去聆听世界，感受到整个世界！

[1]李伟.立体声拾音技术[M].北京：中国广播电视出版社,2004.

[2]朱伟.录音技术[M].北京：中国广播电视出版社,2003.

[3]张凤铸.音响美学[M].北京：中国广播电视出版社,1997.

[4]Tomlinson Holman,王珏.多声道环绕声技术[M].北京：人民邮电出版社,2011.

J60

A

颜开（1983—），男，汉族，四川人，四川传媒学院录音艺术专业，专业教师，初级，研究方向：录音声学设计，立体声拾音技术，流行音乐编曲，混音与母带处理，录音设备原理分析，影视声音制作等。