杜比全景声对立体环绕声的技术革新

里晓行

摘 要 杜比实验室的降噪技术和环绕声技术不断推进音响设备的技术升级，带给听众更高水平的聆听体验。杜比全景声的面世，成为电影立体声制作的标准，也为电影创作者提供了更为广阔的艺术挥洒空间。本文梳理了杜比全景声的技术发展历程，分析了杜比全景声的技术优越性，并以电影动效声音在全景声技术中的创作作为例证。

关键词 杜比全景声；电影音频平台；电影声音创作

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）183-0057-02

杜比全景声（Dolby Atmos）是杜比实验室（Dolby Laboratories Inc）在2012年推出的最新研发的电影环绕声技术，并将技术首次运用在美国好莱坞电影《勇敢的传说》的声音创作，并在美国洛杉矶杜比剧院进行了专业音响设备调试装配，电影一经上映，影院听觉效果非凡，杜比全景声将环绕声技术推向了一个新的高度。与此同时，在太平洋彼岸的我国中影电影数字制作基地是首批能制作杜比全景声（Dolby Atmos）的电影后期制作机构，在美国第一部杜比全景声影片《勇敢的传说》推出不久，中影集团在同年推出了我国第一部全景声电影《温故1942》。自此，杜比全景声带来全新的电影听觉体验，增强了影院听觉带给观众的观看沉浸感，全景声也成为电影声音创作的新的评判标准。

1 杜比全景声的技术发展进程

1.1 双声道到4声道立体声

音频的还音技术是基于人的双耳效应理论的声音模拟。随着理论研究的深入和拾音放音技术的进步，立体声技术由模拟人耳的双声道，转为更加真实还原现实声源世界的4声道。英国工程师布鲁莱恩在1931年提出了双声道立体声理论，他研发的唱片录还音技术将理论变为现实，并成为最早期的双声道立体声技术专利，在1935年布鲁莱恩开發了胶片的光学录还音技术，院线的声音拾取和放映呈现新的形式。50年代以后，电影院的技术设备快速更迭，为多路立体声技术奠定了基础。杜比博士创立的杜比实验室在70年代开发出4-2-4光学立体声录还音技术，即左中右加环绕声4个还音声道，使4个声道内容转码为2路光学声迹进行编码存储。Dolby A型降噪立体声发展为Dolby SR型之后，杜比实验室一跃成为电影里提升技术的龙头。

1.2 5.1声道数字立体声

1990年杜比实验室在Dolby SR型立体声技术基础上开发出Dolby SR·D 5.1声道数字立体声技术，使声道数量和动态范围进一步扩大，事实上Dolby SR·D 5.1才是真正意义上的立体声。同期，多家公司在多声道立体声技术开发成绩斐然，出现了多个立体声制式，包括柯达公司的CDS、法国的LC concept、加拿大的DOS以及索尼公司的SDDS等。杜比实验室坚信能够提供5.1声道音频对于任何一种新的消费类传输制式也是至关重要的，对应用于DVD-Video、DVD-Audio、游戏机、和个人电脑的5.1声道音频系统已被消费者广泛认可。

1.3 7.1声道立体声

杜比实验室在Dolby SR·D 5.1的技术基础上，增加了后路环绕声道，提供了更逼真的声像平移和定位效果，这就是杜比6.1立体声。数字电影的引进打破胶片电影对声音技术的限制，DCI数字电影标准推动了电影声音创作和影院印象设备的标准化。随之不久，2010年杜比推出7.1立体环绕声，进一步增加了声道的设置，并在较短时间内覆盖了大部分影院。2012年杜比实验室推出了全景声技术，并不是依托于7.1立体声的多声道环绕声，而是一个音频平台，是电影环绕声技术的里程碑式创新。

2 杜比全景声的技术优越性

2.1 优化了环绕声声道的辨识度

有人说Dolby Atmos杜比全景声是多声道环绕声的革命，而非技术的升级。杜比实验室确实推翻了数十年的多声道环绕声的技术，因为以往的Dolby SR·D 5.1、Dolby 6.1以及Dolby 7.1都是多声道环绕声技术，而杜比全景声是一个声音创作的平台，囊括了声音的前期创作、后期制作到院线发行，是电影声音创作的一个里程碑，可以最多容纳64个独立扬声器，并且同时传输128个无损的音频对象，是Dolby 7.1所不能比拟的。过去的多声道环绕声技术通过离散在银幕附近的音响矩阵来营造环绕的音场，但每个音箱所传输的信息都是一致的，只是发声了声场的位移。而现实中的声场是独立存在于空间的，比如子弹掉落在地板上的声音和枪机的声音的声源不在一个方位，是独立存在的。Dolby 7.1无法剥离复合的音场，Dolby Atmos却可以让64个独立的扬声器传输迥然不同的声音信息。这样的话，声源的方位性不再受观众席位置干扰，不论哪个座位都可以收到相对准确的音场位置还原，极大地提高了立体声到的辨识度。但同时，全景声也对影院的空间提出更高的要求，竖向空间和横向空间都要满足最多64个扬声器的方位布置，银幕的宽度要求不低于12m。

2.2 优化了音质的还原度

Dolby 7.1环绕声技术无法使不同音箱保持相同的频率响应和声压级，这就会使得主音箱与环绕音响的音色不一致，给听众一种声位的错觉感。而杜比全景声可以通过独立扬声器改善影厅均衡，优化影厅的低音环境。比如自然界的不同声音都包含高、中、低不同的频率，全景声可以拾取不同频率的声源，通过多个独立音箱来还原一个声音，有助于消除环绕音箱阵列时的伪音。包括鸟鸣、汽笛、树叶落地、踩雪地等单独的声音，都要通过多个独立的音箱来表现。

2.3 革新了声道创作理念

杜比全景声最大的创新就是对环绕声声道记录与还原的摒弃，取而代之的是以单独声音为表现对象的元素。每一个嘈杂的声场环境都有繁多的声源，比如人说话的声音、走路的声音、汽车行驶的引擎声、轮胎摩擦地面声等，此场景的声音制作并不是所有声音的集合，而是所有声音的剥离与还原；通过环绕声的时候，不再是某个声道的还原，而是某个声音元素的方位、音量、音色的还原，或通过某个位置的一个音箱，或一组音箱来发出。这改变了有史以来以声道最为声音创作单位的创作理念。比如《西游：降魔篇》中的一个场景，在车水马龙的码头，道长活捉了古氏鱼后让村民用绳子把鱼高高挂起。依照传统的声音制作，音效师会在场景的不同方位拾取声音，然后通过后期技术进行声音混响，再通过多个声道传输，制造相同声音内容在不同方位发声的环绕感。而在全景声的制作中，首先要把声场中的声音分离为独立的元素，并后期还原为一个个声音元。绳子摩擦带动金属轴转动的声音，后期团队麻绳和铁棍进行了还原和录制，试验了多种金属材质才找到最佳的还原声效。

2.4 兼容所有环绕声还音系统

目前杜比全景声在国内影院的覆盖率还处于较低的水平，现在应用更为广泛的是Dolby 5.1或Dolby 7.1还音系统。而没有运用全景声制作的影片，在全景声的放映厅是否会不兼容呢？答案是否定的。全景声的还音系统可以自适应包括Dolby SR·D 5.1、Dolby 6.1、Dolby 7.1以及Dolby 9.1等所有杜比环绕声系统。合适地安装布置环绕音箱阵列，使得有足够的顶部空间还原杜比Dolby 5.1和Dolby7.1所能达到的最大动态范围。

然而，一个环绕音箱要想拥有和大型多分频银幕主音箱一样的空间感是不可能的，因此，当对象放置在环绕区域时，渲染器将通过周边适当数量的音箱一起发声，来达到比独立环绕音箱发声更大的声压级。鉴于杜比实验室在电影还音技术的领导地位及 Dolby Atmos技术的领先突破，我们有理由相信，杜比全景声必将成为电影的环绕立体声标准，不久的将来会得到更多制片商及影片的支持，更多影院中将安装部署 Dolby Atmos 还音系统，给观众带来全新的电影声效体验。

参考文献

[1]杜比实验室.Dolby Atmos CP850 brochure.

[2]杜比实验室.Dolby Atmos Cinema Technical Guidelines.

[3]梁铁强.杜比全景声技术及在影院中的应用（1）[J].音响技术，2013（3）：10-13.

[4]梁铁强.杜比全景声技术及在影院中的应用（2）[J].音响技术，2013（7）.

[5]叶思成，张力元，李英若.杜比全景声电影混录棚系统案例探究（上）[J].电声技术，2016（2）：37-42.

[6]叶思成，张力元，李英若.杜比全景声电影混录棚系统案例探究（下）——以和声创影杜比全景声混录棚为例[J].电声技术，2016，40（3）：33-36.