电影5.1 环绕声的设计和实现

（重庆中国三峡博物馆景区管理科，重庆 400015）

以纪录片等电影增强博物馆的文物宣传，提高观众的视听享受，是当下博物馆致力开发的新方向，当前，博物馆已经为纪录片建立了完善的放映体系，观众大都能在观影过程中享受到好的画面效果。但是在音频输出方面，博物馆却还存在严重的不足。音质的好坏决定了观众的文物观阅质量，好的音频输出能为观众们营造一个优良的听音环境，使其感官体验得到最佳回馈。

一、电影环绕声的现状及5.1 环绕声设计的难点

所有音效类型中以立体声所提供的听觉体验最佳，该音效类型具有很强的立体感和临场感，能为观众带去最好的视听享受，要实现立体声效果，就需要建立多音响结构的音效输出环境，目前博物馆大多是采取以4 个音响，左右两组发声单元的4.1声道，而没有中置发声单元，即5.1声道，这是因为5.1声道虽然能比4.1 声道提供更好的音效输出，但它对环境的要求极为苛刻，包括对博物馆内外的噪声控制，院内的吸声处理，博物馆的声反射处理和声扩散处理，还有博物馆的驻波与房间共振要求，这些限制条件制约了博物馆的5.1 环绕声道建设，如果想要建立起5.1 环绕立体声效果，就必须结合环绕声的特点以及声学设计要求，针对性展开设计架构，为观影者带去好的体验[1]。

二、5.1 环绕声的设计和实现步骤

（一）音频输出设计

环绕音是360°的音频输出，其原理是依靠5 个音频输出端口和1 个超低音扬声器来形成环绕音频输出，大部分博物馆采用的是虚拟环绕音，其中的原因除了节约成本，还因为博物馆缺少5.1 环绕音的优化方案，输出音频时容易产生底噪等问题，在环绕音的扩散下会对观影者的听觉系统造成不好的影响。

不过，5.1 声道本身提供的视听体验也比虚拟环绕音更胜一筹，而为了设计真正意义上的5.1 声道，博物馆需要安装不低于6 个以上的扬声器，不少博物馆在添加5.1 声道输出装置后出现了音频不稳定，缺少方向感和立体感的问题，这是因为音频输出中缺少低频输出装置，这样形成的环绕音频的音质缺乏力道和浑厚感，音质容易直出，从而丧失三维效果。所以出于保障音频力道和清晰程度的目的，添加低频输出装置十分必要，加上博物馆的吸收设计，可进一步减少驻波量，让博物馆的声音更加纯净，减少声音杂质，避免因为博物馆中或者博物馆外的各类噪音混入环绕音对观众带来的不适感。

（二）博物馆降噪设计

底噪问题是不少博物馆不愿意采用5.1 环绕音的原因之一，由于无法良好处理环绕音中的杂质，冒然改用5.1 声道很容易伤害观众的听觉神经。噪声的控制依赖于隔声，隔声质量决定了降噪程度，博物馆要打造出5.1 环绕立体声音质，首先要把噪声控制在较小的空间范围内，同时要避免让外界的噪声侵入博物馆。声音的传播于两种媒介，一是空气，二是建筑结构，设计学上将二者称为传播噪声和固体载噪声，两种噪声的传播方式不同，对应的隔声措施也存在差异。对于空气噪音，博物馆的墙壁可改用双层墙体结构，在墙壁中加装空气层和吸声材料，这样有助于减轻博物馆内的噪音，凸显中置发声单元的音质。对于固体载噪声，则可设置架空的木地板或者隔声吊顶这种悬浮结构来隔振，以减少噪音借助建筑物传入博物馆内，影响到观影效果。

除了传播噪声和固体载噪声，还有一种噪音来自于室内，如博物馆的音响设备质量不佳，在传声时就有明显的底噪，或者博物馆的空调通风换气时，也会产生杂音。博物馆可采取抑制产生噪声的噪声源，如更换音响或者空调等电气设备等，或者布置吸声材料，如在博物馆内添加槽孔吸声板等来降低噪音，增强博物馆的声道音质。由于背景噪声几乎难以避免，为了实现5.1环绕声道，为观众带去最好的观影体验，博物馆要将院内的吸声系数控制在0.2以上，消除博物馆中存在的回声、声聚焦等音质问题，常用的吸声材料有玻璃棉板和岩棉等，个别博物馆会使用胶合板等薄板材料，无论采用哪种手段，降噪设计都需要遵循声波作用原理，博物馆需通过让孔隙内的空气振动，进而与孔壁发生摩擦，然后将噪音的声能转换为热能，使之被消耗，避免混入到环绕声中，玻璃棉、矿棉、岩棉，这些无机纤维材料都能起到转换声能为热能的效果，考虑博物馆的音效需要，建议采用2000～4000Hz 频率的吸声系数来构建博物馆的吸声设计。降噪过程中要注意声反射问题，博物馆的吸声装置设计在地面、侧墙和后墙位置，音频输出装置前铺设地毯，音频装置后端进行调高，各类电器设备加盖类似薄毯的吸声材料，这些做法可以减少声反射问题的发生，对于博物馆环绕声的音质提升有很大帮助。

三、结语

环绕声对于提升观众的观影临场感和观影代入感有巨大的帮助，本文从音频输出设计和降噪设计两个方面分析了环绕音的设计流程，博物馆在进行纪录片放映时可积极应用5.1环绕技术，从而为观众带去更好的文物鉴赏体验。