家庭音響系統(tǒng)

1、第5章 家庭音響系統(tǒng),5.1 家庭AV系統(tǒng),家庭AV系統(tǒng)是一種老式的提法， 這種提法有一種相對(duì)狹窄的內(nèi)涵，即在一套簡單的音響系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上（其定義強(qiáng)調(diào)這套音響系統(tǒng)只有一臺(tái)功放和一對(duì)音箱，最多再加上一臺(tái)卡拉OK機(jī)），加上一臺(tái)視盤機(jī)和一臺(tái)電視機(jī)。圖5-1所示就是一種基本的家庭AV系統(tǒng)框圖,圖5-1 家庭AV系統(tǒng)框圖,5.2 家庭影院系統(tǒng),5.2.1 環(huán)繞聲系統(tǒng) 所謂環(huán)繞聲，就是使音響設(shè)備在聽音空間產(chǎn)生一種三維聲場，使聽者產(chǎn)生一種被聲音環(huán)繞著的感覺，以便產(chǎn)生強(qiáng)烈的空間感和臨場感。而杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)是由美國杜比實(shí)驗(yàn)室于20世紀(jì)80年代初研制而成的環(huán)繞聲處理技術(shù)。 經(jīng)過不斷的改進(jìn)， 杜比實(shí)驗(yàn)室先后推出了“

2、杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)”（DLOBY SURROUND SYSTEM），即AC-1， “杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)”（DOLBY PRO-LOGIC SURROUND SYSTEM），即AC-2和“杜比數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)”（DOLBY SURROUND DIGITAL），即AC-3,1 杜比環(huán)繞聲系統(tǒng) 杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)是將現(xiàn)場錄音的四聲道（左L、 右R、 中C、 后S）音頻信號(hào)經(jīng)編碼成為兩聲道信號(hào)，以便能用普通雙聲道錄音卡座錄音， 并能與雙聲道立體聲兼容，使家用錄像機(jī)和VCD光盤能方便地錄制這種編碼后的雙聲道信號(hào)，而在重放時(shí)再利用解碼器將雙聲道音頻信號(hào)還原成四聲道音頻信號(hào)的系統(tǒng),圖5-2 杜比環(huán)繞聲編碼原理框圖

3、,從圖中可見，對(duì)于主聲道的L和R聲道不作處理，主要是將中央聲道C和后方環(huán)繞聲道S混合到兩個(gè)主聲道中去。 中央聲道的處理較簡單，將其衰減3 dB后混合到L和R聲道中去即可。對(duì)于后方環(huán)繞聲道，先用一個(gè)7 kHz的低通濾波器濾掉7 kHz以下的音頻信號(hào)作為環(huán)繞聲，接著進(jìn)行降噪處理，提高其音頻質(zhì)量， 再將其衰減3 dB，之后分成兩路， 送到L聲道混合用的一路進(jìn)行相位超前90處理，送到R聲道混合用的一路進(jìn)行相位延遲90處理。 這樣，就將四聲道信號(hào)變成了雙聲道信號(hào)uLD和uRD，其中，LD和RD分別表示經(jīng)杜比環(huán)繞聲處理后的L聲道和R聲道。其關(guān)系式為,式中，0.7為的近似值，是將C和S信號(hào)衰減3 dB后換算

4、成電平比的系數(shù)， j表示移相90。,杜比環(huán)繞聲解碼原理框圖如圖5-3所示。其原理是通過矩陣電路從信號(hào)uLD和uRD中解出中央（C）音頻信號(hào)uC和后方環(huán)繞（S）音頻信號(hào)uS,圖5-3 杜比環(huán)繞聲解碼原理框圖,矩陣電路的作用如下式所示,C和S是為了與原始的C和S相區(qū)別， 在一般表達(dá)式中， 為了將C和S的系數(shù)用1表示，只要分別將C和S衰減3 dB， 這樣uC和uS便可表示為,因此，編碼和解碼方式雖然解決了用2聲道來記錄和傳送4聲道信號(hào)的問題，但解碼輸出的4聲道信號(hào)卻不是原來那種純凈的4聲道信號(hào)了。在L和R聲道信號(hào)中混有差3 dB的中央聲道和后方環(huán)繞聲道信號(hào)，在中央聲道和環(huán)繞聲道信號(hào)中又混有差3 dB

5、的L和R聲道信號(hào)，這就產(chǎn)生了串音信號(hào)，其結(jié)果大大降低了左、 右聲道與中央聲道的分離度以及左、 右聲道與后方環(huán)繞聲道之間的分離度， 使其分離度僅為3 dB， 嚴(yán)重影響了聲像定位,對(duì)于家庭影院而言，環(huán)繞聲有舉足輕重的地位，因此，一定要想辦法提高左、右聲道與后方環(huán)繞聲的分離度。其方法是： 先對(duì)環(huán)繞聲道信號(hào)進(jìn)行延遲處理，根據(jù)人耳的聽覺特點(diǎn)，先到達(dá)人耳的聲音會(huì)被當(dāng)成音源（哈斯效應(yīng)）。于是，前方左、右音箱的聲音就建立了前方聲道的定位性，經(jīng)延遲的后方環(huán)繞聲而后到達(dá)人耳， 兩者之間就分開了，分離度也得到了提高。根據(jù)房間的大小和前后的距離，此延遲時(shí)間一般在1530 ms并可調(diào)，以便獲得最佳的效果。又因?yàn)榇籼貏e

6、容易發(fā)生在高頻段， 對(duì)于人耳，高頻串音先經(jīng)低通濾波處理，將環(huán)繞聲的頻帶限制在7 kHz之內(nèi)，經(jīng)低通濾波處理后，既減少了高頻串音又不影響環(huán)繞效果。最后進(jìn)行降噪處理，因?yàn)楹蠓江h(huán)繞音箱一般比較接近視聽者，故同樣幅度的噪聲對(duì)視聽者的影響也更大，通過降噪電路可將噪聲連同串音降低約1/2，這樣便提高了環(huán)繞聲的質(zhì)量,2 杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng) 杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)是杜比實(shí)驗(yàn)室對(duì)杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)后的環(huán)繞聲系統(tǒng)。它與原有的杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)相比主要有以下改進(jìn)： 采用了自適應(yīng)矩陣代替原有的固定式矩陣； 增設(shè)中置聲道和中置聲道模式控制電路。 圖5-4是杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)的原理方框圖,圖5-4 杜比定向邏輯環(huán)

7、繞聲系統(tǒng)的原理方框圖,在杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)中采用的固定式矩陣的功能僅是為了得到后聲道（環(huán)繞聲）信號(hào)S。 而在杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)中采用的自適應(yīng)矩陣具有非常完善的功能，它可以根據(jù)輸入的杜比編碼信號(hào)中的L、 R、 C、 S信號(hào)的強(qiáng)弱狀況， 從中檢出占優(yōu)勢方向的信號(hào)，并以對(duì)數(shù)方式加強(qiáng)優(yōu)勢方向信號(hào)， 這樣就可使信號(hào)中的主要聲像定位非常明確。因此有人將這種自適應(yīng)矩陣電路稱為“方向性增強(qiáng)電路”。這種方向性增強(qiáng)電路可使杜比信號(hào)的相鄰聲道分離度從原有的3 dB提高到30 dB甚至40 dB,在杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)中，前方中間聲道是可用可不用的。從前面的分析來看，不用中間聲道還有提高聲道分離度的作用。 實(shí)際上， 中間聲

8、道對(duì)影視片中的人物對(duì)白的定位起非常重要的作用，特別是當(dāng)我們有時(shí)可能坐在偏離“最佳聽音位置”上觀看電視節(jié)目時(shí)。在杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)中， 由于自適應(yīng)矩陣電路的應(yīng)用，提高了相鄰聲道間的分離度，因而也克服了杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)中采用中間聲道帶來的問題。但由于杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)畢竟是在杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，因此它和杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)一樣，其后置環(huán)繞聲道S不是全頻域聲道， 其頻率范圍為20 Hz7 kHz,中置聲道模式控制電路的作用是對(duì)中置聲道信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，以適應(yīng)不同場合的需要。在使用杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)的家庭影院系統(tǒng)中，有時(shí)因?yàn)閳龅鼗蚱鞑牡仍?，?huì)遇到不用中置揚(yáng)聲器， 或只能使用小型中

9、置揚(yáng)聲器或用大型中置揚(yáng)聲器的情況。為了使在上述的各種情況下都能獲得較好的環(huán)繞聲效果，杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼器中設(shè)置了中置聲道模式控制電路。一般的中置聲道控制模式有三種,1) 幻像（PHANTOM）模式?；孟衲Ｊ郊词遣挥弥兄脫P(yáng)聲器箱的模式。這種模式是將中置聲道信號(hào)均勻地分配到左、 右聲道中， 使中置聲道信號(hào)從左、 右聲道放送出來。 這種模式適合于聽音面積較小的空間，雖省掉了中置音箱， 但由于采用了方向性增強(qiáng)電路，仍能對(duì)實(shí)際存在的中置聲道的聲像進(jìn)行較好的定位。 該模式雖是杜比定向邏輯環(huán)繞聲三種模式中效果最差的一種模式，但與前面的杜比環(huán)繞聲相比，其效果仍然好一些,2) 普通（NORMAL）模式。 普

10、通模式也是家庭影院系統(tǒng)最常用的模式，它適于一般家庭影院系統(tǒng)采用小型中置揚(yáng)聲器箱且聽音面積不太大的情況。 在該模式下，100 Hz以下的低音信號(hào)只送到左、 右兩個(gè)主聲道，而不送到中置聲道。中置聲道中加入了100 Hz高通濾波器， 這使中置聲道揚(yáng)聲器只放送100 Hz以上的信號(hào)。 (3) 寬帶（WIDE）模式。寬帶模式實(shí)際上是將中置聲道信號(hào)保持原狀輸出，既不經(jīng)高通濾波器，又不將信號(hào)分配到主聲道。 這種模式要求中置聲道揚(yáng)聲器箱具有較寬的頻響，特別是能重放低頻信號(hào)。因此，選擇寬帶模式應(yīng)使用低頻重放性能好的全頻帶中置音箱,從以上的介紹可以看出，杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)由于采用了動(dòng)態(tài)矩陣解碼電路（即方向性增

11、強(qiáng)電路），可以對(duì)主要聲源（即占優(yōu)勢方向聲源）產(chǎn)生一個(gè)清晰的聲像，因此它對(duì)影視片中人物的對(duì)話、環(huán)境效果等的再現(xiàn)特別有效。但是，對(duì)于重放大型交響樂等的同時(shí)有許多聲源發(fā)聲的情況，由于優(yōu)勢方向聲源不突出， 杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)難以發(fā)揮作用，可能會(huì)出現(xiàn)聲像定位不穩(wěn)定的情形， 故此時(shí)需要關(guān)掉環(huán)繞效果音箱， 只用兩個(gè)主音箱放音。 特別需要指出的是，無論是采用杜比環(huán)繞聲還是采用杜比定向邏輯環(huán)繞聲的家庭影院系統(tǒng)，都要求采用杜比環(huán)繞聲編碼的軟件（或光碟），這樣才能得到較理想的環(huán)繞聲效果,3 杜比數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng) 杜比數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)是由杜比實(shí)驗(yàn)室與日本先鋒公司聯(lián)合研制的一種最新環(huán)繞聲系統(tǒng)，于1994年底公布。杜比實(shí)

12、驗(yàn)室原來推出的杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)和杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)都是基于模擬音頻技術(shù)的環(huán)繞聲系統(tǒng)。而AC-3系統(tǒng)則是一種數(shù)字音頻感覺編碼系統(tǒng)，即利用人耳聽覺的掩蔽效應(yīng)，對(duì)需要傳送的音頻信號(hào)進(jìn)行最佳選擇，只保留那些對(duì)人耳聽覺有用的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)的每一個(gè)樣本值采用最佳的比特分配，即不統(tǒng)一按16比特分配，以盡量節(jié)省碼率。另外，在編碼時(shí)，它采用改進(jìn)的離散余弦變換，將信號(hào)從時(shí)間域變換到頻率域，根據(jù)其頻率成分分配比特，以盡量減少碼率。AC-3是一種高效率的數(shù)字音頻壓縮編碼系統(tǒng),AC-3系統(tǒng)將前左聲道、前右聲道、中置聲道、兩個(gè)后聲道（環(huán)繞聲聲道）和超低音聲道信號(hào)經(jīng)數(shù)字編碼后成為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)碼流并進(jìn)行記錄。重放時(shí)， 讀出

13、的數(shù)碼流輸入到數(shù)碼解碼器進(jìn)行相應(yīng)的處理后，可輸出五個(gè)聲道的信號(hào)以及超重低音信號(hào)。 其中，前方的左聲道、 右聲道和中置聲道以及后方的左環(huán)繞聲道和右環(huán)繞聲道為全頻域聲道，也就是說從解碼器輸出的這五個(gè)聲道的信號(hào)為全頻域音頻信號(hào)，頻率范圍為20 Hz20 kHz，而超重低音聲道為非全頻域聲道，其信號(hào)頻率范圍為20 Hz120 Hz， 大約為全頻域的0.1左右的范圍，故稱超重低音聲道為0.1聲道， 因此有人會(huì)將AC-3系統(tǒng)中的六個(gè)聲道說成為“5.1聲道,由于采用了數(shù)字音頻壓縮編碼技術(shù)，因此AC-3系統(tǒng)具有極高的保真度和極好的環(huán)繞聲效果。 其通道分離度達(dá)到了90 dB以上，動(dòng)態(tài)范圍、 信噪比等性能也達(dá)到了

14、很高的水平。因此，比起AC-1、AC-2來， AC-3系統(tǒng)的聲像定位、 相位特性和聲場重現(xiàn)等都更為優(yōu)越。 杜比AC-3編碼器的基本組成框圖如圖5-5所示,圖5-5 杜比AC-3編碼器的基本組成框圖,首先PCM音頻信號(hào)經(jīng)分析濾波器組從時(shí)間域變換到頻率域（采用改進(jìn)后的離散余弦變換），使每個(gè)時(shí)間樣本塊變換成256個(gè)頻率系數(shù)。 再將每一個(gè)頻率系數(shù)用二進(jìn)制指數(shù)記數(shù)法表示為一個(gè)二進(jìn)制指數(shù)的一個(gè)尾數(shù)。該指數(shù)送到頻譜包絡(luò)編碼器， 將指數(shù)的集合編碼成能大概表示信號(hào)頻譜的頻譜包絡(luò)。比特指派器利用人耳掩蔽效應(yīng)分析頻譜包絡(luò)， 產(chǎn)生比特指派信息，去控制尾數(shù)量化器，以確定每個(gè)單獨(dú)尾數(shù)在量化時(shí)需要用多少比特。 用頻率函數(shù)表

15、示的人耳聽覺的參數(shù)模型固化在比特指派器中， 利用該比特指派格式化成AC-3數(shù)據(jù)幀，AC-3數(shù)碼流就是AC-3數(shù)據(jù)幀的序列。格式化的過程可以看成是打包的過程，一個(gè)AC-3數(shù)據(jù)幀就是一個(gè)AC-3數(shù)據(jù)包,圖5-6 杜比AC-3解碼器的基本組成框圖,解碼是編碼的逆過程。在解碼時(shí)，首先利用幀同步信息使解碼器與編碼數(shù)碼流同步，接著利用循環(huán)冗余校驗(yàn)碼對(duì)數(shù)據(jù)幀中的誤碼進(jìn)行糾錯(cuò)處理，使其成為完整、正確的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的解格式化。在編碼中的格式化就是按設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)將各種數(shù)據(jù)捆成一包一包的。一個(gè)包就是一個(gè)數(shù)據(jù)幀，以包頭的同步信息為標(biāo)志。 在解碼中的解格式化，就是以同步信息為準(zhǔn)， 將包打開，以便分門別類地處理各種

16、數(shù)據(jù)，然后運(yùn)行比特指派例行程序，從編碼的頻譜包絡(luò)中獲得在編碼中采用的比特指派信息。利用此信息便可對(duì)量化的尾數(shù)進(jìn)行解量化處理，還原成原來的尾數(shù)，再對(duì)頻譜包絡(luò)進(jìn)行解碼， 便獲得編碼前的各個(gè)指數(shù)。這些用二進(jìn)制表示的各指數(shù)和尾數(shù)代表了各樣本塊的256個(gè)頻率系數(shù)，最后利用綜合濾波器進(jìn)行離散余弦反變換將這些頻率系數(shù)還原成時(shí)間域中的PCM數(shù)字音頻信號(hào),5.2.2 THX家庭影院系統(tǒng) 家庭THX系統(tǒng)是根據(jù)盧卡斯電影公司提出的Home THX標(biāo)準(zhǔn)而建立的家庭影院系統(tǒng)。 THX是盧卡斯電影公司為提高電影院音響效果而制定的一套嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。 它由公司的技術(shù)主管湯霍爾曼通過實(shí)驗(yàn)確定，故得名“Tomlison Holma

17、ns eXperiment”標(biāo)準(zhǔn)，簡稱THX標(biāo)準(zhǔn)。將此成果推廣到家庭影院，就有了家庭影院THX系統(tǒng)，該系統(tǒng)產(chǎn)生的環(huán)繞聲就是家庭THX環(huán)繞聲。雖然家庭影院的房間容積、建聲條件、吸聲性能、音響設(shè)備都不能與專業(yè)影院相比，但家庭THX系統(tǒng)環(huán)繞聲比杜比定向邏輯環(huán)繞聲又前進(jìn)了一步,圖5-7 THX家庭影院系統(tǒng)解碼器的基本構(gòu)成框圖,家庭THX環(huán)繞聲是在杜比定向邏輯環(huán)繞聲的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的， 因此也應(yīng)屬于模擬音頻環(huán)繞聲范疇。 其解碼器的基本構(gòu)成如圖5-7所示。由圖可見，它在杜比定向邏輯環(huán)繞聲的基礎(chǔ)上主要增加了下面四個(gè)處理電路。 (1) 電子分頻器。 電子分頻器主要用于從L、R、 C三個(gè)聲道中取出超低音信號(hào)（S

18、W），從超低音聲道輸出，送到超低音音箱， 發(fā)出超低音。 該電子分頻器專門設(shè)置了一個(gè)超低音聲道， 這是家庭THX環(huán)繞聲與杜比定向邏輯環(huán)繞聲的顯著區(qū)別之一,2) 再均衡電路。在電影院里播放影片時(shí)是考慮了電影院的放音環(huán)境的，由于電影院空間大、人較多、高頻聲波在傳輸時(shí)有較大的損耗， 因此， 影片在后期制作時(shí)， 均將其高音予以適當(dāng)加強(qiáng)提升（預(yù)均衡）。電影院的環(huán)境與家庭環(huán)境有很大的不同， 若對(duì)電影音頻信號(hào)不加處理，直接用于家庭環(huán)境（高頻聲波傳輸時(shí)損耗相對(duì)較小），高音就顯得過于明亮， 甚至在大信號(hào)下出現(xiàn)失真，聽起來會(huì)刺耳。再均衡電路就是將提升的高音分量去除， 恢復(fù)正常的平衡狀態(tài)，以產(chǎn)生良好的放音效果,3)

19、音色匹配電路。當(dāng)環(huán)繞音箱與前方L、R、C和SW音箱的音色不一致時(shí)，環(huán)繞聲就會(huì)顯得格格不入，此時(shí)，通過音色匹配電路來調(diào)節(jié)環(huán)繞聲的音色， 可使其與前方各路聲道產(chǎn)生的音色相一致，使整個(gè)聲場融為一體，各聲道相互吻合，從而保證聲像從前到后的平滑過渡。 當(dāng)聲像在前后或左右移動(dòng)時(shí)音色也不致于發(fā)生變化，其效果才會(huì)逼真。 (4) 去相關(guān)電路。去相關(guān)電路是將一路環(huán)繞信號(hào)處理成兩路不相關(guān)的環(huán)繞信號(hào)LS、RS，并使這兩路環(huán)繞信號(hào)保持一定的時(shí)間差和相位差， 從而使后部環(huán)繞聲場立體化，產(chǎn)生空間感,在AC-3系統(tǒng)推出后，盧卡斯公司宣布， 對(duì)家庭THX稍作修改， 它也能兼容AC-3，主要不同之處在于它不需要對(duì)所有聲道信號(hào)作電

20、子分頻處理。為表示區(qū)別，將能兼容杜比定向邏輯的THX系統(tǒng)稱為家庭THX4.0系統(tǒng)，而將兼容AC-3的系統(tǒng)稱為家庭THX5.1系統(tǒng)。 家庭THX系統(tǒng)具有完整的六個(gè)聲道，而標(biāo)準(zhǔn)的杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)只有四個(gè)聲道，因此，家庭THX系統(tǒng)比杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng)的重放效果要優(yōu)越。另外，為了達(dá)到較好的視聽效果， 真正的家庭THX系統(tǒng)必須達(dá)到以下六條要求,1) 對(duì)白要清晰。 真正的家庭THX系統(tǒng)必須具有良好的音質(zhì)， 能夠有效地抑制早期反射聲，保證電影對(duì)話中的每字每句都能清晰地聽到。 (2) 畫面定位要準(zhǔn)確。要求做到聲音與圖像一致， 即聲音與畫面發(fā)聲物的位置吻合，其發(fā)聲點(diǎn)應(yīng)與觀眾所看到的發(fā)聲位置一致， 這就

21、要求有足夠大的畫面。 (3) 環(huán)繞效果要有擴(kuò)散性。大自然中的風(fēng)雨雷電聲具有擴(kuò)散性，家用THX系統(tǒng)采用去相關(guān)電路和雙極環(huán)繞音箱（前后雙向發(fā)聲）來達(dá)到相似的聲音擴(kuò)散效果,4) 頻率響應(yīng)要精確。 家用THX系統(tǒng)對(duì)解碼器和音箱作了特性的修正，在家庭環(huán)境下也能達(dá)到專業(yè)影院的效果。 (5) 動(dòng)態(tài)范圍要足夠大。真正意義上的家庭THX系統(tǒng)應(yīng)能保證具有105 dB的動(dòng)態(tài)范圍，在大信號(hào)下不產(chǎn)生失真，在小信號(hào)時(shí)，聲音應(yīng)清晰可聞，而且不能產(chǎn)生人耳所能感覺到的噪聲。 如果音箱平均靈敏度為85 dB，則家庭THX系統(tǒng)每一個(gè)聲道放大器功率應(yīng)能達(dá)到100 W。 聽音室的面積不應(yīng)低于30 m2,6) 聲像移動(dòng)應(yīng)平滑。當(dāng)畫面上出

22、現(xiàn)汽車、摩托車等快速移動(dòng)的物體時(shí)，所聽到的聲音應(yīng)與畫面物體同步移動(dòng)，不應(yīng)有跳躍感或中斷感。為達(dá)到這一點(diǎn)， 揚(yáng)聲器的反射抑制要做到最小。 由以上要求可以看出， 真正意義上的家庭THX系統(tǒng)，音響設(shè)備必須正宗，如AV放大器、音箱等都要有盧卡斯電影公司認(rèn)可的“THX”標(biāo)志；屏幕尺寸要大，客廳面積要在30m2以上且六個(gè)面的裝修要達(dá)到聲學(xué)要求。此系統(tǒng)的條件不易滿足， 但由于我們的生活水平有了較大的提高，應(yīng)有許多家庭可以用上真正的家庭THX影院系統(tǒng),5.2.3 DTS數(shù)字影院系統(tǒng) DTS（Digital Theater System）數(shù)字影院系統(tǒng)是由美國DTS公司與環(huán)球電影公司于1993年合作推出的數(shù)字環(huán)繞

23、聲系統(tǒng)，當(dāng)其應(yīng)用在侏羅紀(jì)公園、生死時(shí)速等影片中后，在觀眾中造成了極大的轟動(dòng),DTS系統(tǒng)與AC-3系統(tǒng)有許多的相似之處：同屬于數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)范疇，都采用全數(shù)字處理、壓縮編碼、5.1聲道輸出等。 但是也有很大的不同： 編碼時(shí)， DTS采用的是相干聲學(xué)編碼（CAC），而AC-3采用的是數(shù)字音頻感覺編碼（改進(jìn)的余弦離散變換）；從編碼的本質(zhì)上來看，AC-3編碼是一種不可逆的數(shù)字壓縮編碼，編碼所刪除的信息，解碼后不會(huì)得到恢復(fù)，而DTS編碼則采用了可逆與不可逆兩種數(shù)字壓縮方式相結(jié)合的辦法， 解碼后，可以最大限度地恢復(fù)節(jié)目信息；從壓縮比來看， DTS典型的壓縮比為31，而AC-3典型的壓縮比為121； 從數(shù)字

24、處理過程中采用的比特?cái)?shù)來看， DTS采用的是20 bit，而AC-3則采用的是非統(tǒng)一性（或動(dòng)態(tài)）16 bit,從以上的比較中， 我們不難看出DTS與AC-3各自的特點(diǎn)： (1) 由于DTS比AC-3所用的壓縮比要小，這意味著錄制相同的節(jié)目DTS所需的節(jié)目載體比AC-3要多，通俗地說，某部電影采用AC-3一張碟片就夠了， 而采用DTS可能就不夠。 (2) 由于DTS比AC-3所用的壓縮比要小，也就意味著DTS的傳送碼率比AC-3高許多，當(dāng)然也就意味著DTS比AC-3的瞬態(tài)更好， 即音視頻在細(xì)節(jié)變化的過渡上更流暢、更平滑、更精致,3) 由于AC-3采用的是不可逆壓縮編碼， 而DTS采用的是可逆與不

25、可逆相結(jié)合的壓縮編碼，因此，解碼后DTS在音視頻上比AC-3解晰力更強(qiáng)， 效果更清晰。 通過以上的分析我們發(fā)現(xiàn)，DTS公司宣稱DTS音質(zhì)與AC-3相比，聲音更清晰、動(dòng)態(tài)范圍更大、分離度更好、空間感更強(qiáng)的說法， 是有一定根據(jù)的， 絕非是宣傳口號(hào),目前，DTS與AC-3在市面上同時(shí)存在，相互競爭，互不相讓，各有所長。就我國的情況而言，AC-3進(jìn)來得更早，搶占了市場的先機(jī)，節(jié)目片源豐富，價(jià)格便宜； 而DTS性能更好，更有發(fā)展前景，也是被追捧的對(duì)象，因而也很有競爭力， 但節(jié)目片源少，價(jià)格相對(duì)較高。在經(jīng)濟(jì)大潮中磨煉出來的聰明的中國生產(chǎn)廠家，想用戶所想， 急用戶所急， 干脆將DTS與AC-3放在了一起，同

26、時(shí)置放于AV功放中，讓它們互惠互利起來：AC-3片源豐富，價(jià)格便宜， 現(xiàn)在用AC-3，等今后DTS片源豐富了，價(jià)格便宜了，即便AC-3被淘汰了，也不用急，機(jī)器沒有浪費(fèi)，用DTS就可以了。因此， 從減少升級(jí)換代時(shí)可能帶來的損失方面考慮， 現(xiàn)在買稍貴一點(diǎn)的“雙解碼”，未嘗不是一種明智的選擇。 當(dāng)然， 如果考慮到今后可能還會(huì)出現(xiàn)比DTS更好的產(chǎn)品，升級(jí)可能出現(xiàn)跳躍， 則可以買相對(duì)便宜一點(diǎn)的“單解”AC-3,5.2.4 多媒體家庭影院系統(tǒng)與雙聲道環(huán)繞聲系統(tǒng),1 多媒體家庭影院系統(tǒng),1) 概述 微型電子機(jī)算機(jī)能夠采集、處理與演示聲音(或活動(dòng))、 圖像(或數(shù)字)數(shù)據(jù)信息。它配以帶有TV調(diào)諧器的視頻電路板（

27、或電視卡），就可使用戶在微機(jī)顯示器上觀看電視節(jié)目?，F(xiàn)在還可采用MPEG-實(shí)時(shí)解壓縮卡通過大屏幕彩色電視機(jī)觀看節(jié)目， 它在只讀光盤（CD-ROM）驅(qū)動(dòng)器支持下， 可提供畫面質(zhì)量優(yōu)于影碟機(jī)的全活動(dòng)電影和其他視頻節(jié)目。這意味著只要再付出一定代價(jià)，以電視接收系統(tǒng)為中心的家庭影院就可使其PAL、 NTSC制式電視畫面清晰度成倍增加,隨著MPEG-實(shí)時(shí)解壓縮卡大量上市，許多軟件商已能敞開供應(yīng)各種應(yīng)用軟件，用以借助屏幕顯示菜單搜尋與檢索已存儲(chǔ)入CD-ROM中的諸多電影或者其他視像節(jié)目?；谶@種體系的家庭影院，其視頻信息源在質(zhì)量上均優(yōu)于AV家庭影院，另外，它具有“交互”功能，因而只要納入某個(gè)寬帶高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

28、(如商用CATV網(wǎng)、 衛(wèi)星轉(zhuǎn)播網(wǎng))，用戶就可隨時(shí)點(diǎn)看自己的CD-ROM中所沒有的影視節(jié)目。 與多媒體家庭影院系統(tǒng)相配套的音響設(shè)備業(yè)已先后問世。 許多技術(shù)領(lǐng)先的音響制造商已能為多媒體影院系統(tǒng)提供高保真音響，包括環(huán)繞聲處理芯片、環(huán)繞聲或其他多聲道音響設(shè)備。 不少軟件商也正在將多聲道音響系統(tǒng)的音響效果納入新的影視節(jié)目,盡管多媒體家庭影院系統(tǒng)在技術(shù)上與設(shè)備上尚需實(shí)踐的考驗(yàn)，但就其已具備的主體技術(shù)設(shè)備來說， 時(shí)下以視頻/音頻設(shè)備為中心的AV家庭影院系統(tǒng)所需要的TV、 VCR、 LD、 AV功放器等均有可能省去，從而可以減少許多分立設(shè)備， 便于室內(nèi)布設(shè)。 更重要的是，它是面向數(shù)字技術(shù)的， 故向家庭信息中心

29、發(fā)展將會(huì)順利得多,應(yīng)該看到，這種多媒體家庭影院系統(tǒng)的使用必須要有一定的知識(shí)和技術(shù)，要有較多的資金投入，而且對(duì)許多只求一般自我娛樂的家庭來說， 并不需要這么多的功能。所以在短時(shí)間內(nèi)， 只有少部分經(jīng)濟(jì)收入高的、適應(yīng)技術(shù)型的家庭才有可能率先應(yīng)用這種多媒體家庭影院系統(tǒng)。對(duì)于絕大多數(shù)家庭，還是愿意選擇普通的家庭影院系統(tǒng)。多媒體家庭影院系統(tǒng)的發(fā)展與運(yùn)用還有一段較長的路要走，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和人民經(jīng)濟(jì)水平與文化程度的提高，會(huì)有越來越多的人選擇多媒體家庭影院系統(tǒng),2） 多媒體家庭影院系統(tǒng)的組成 多媒體家庭影院系統(tǒng)的基本配置一般包括個(gè)人電腦、 CD-ROM光盤驅(qū)動(dòng)器、聲卡、MPEG解壓縮卡、音箱和

30、話筒等幾部分，如圖5-8所示。 個(gè)人電腦是整個(gè)系統(tǒng)的核心，從某種意義上講，CD-ROM光盤驅(qū)動(dòng)器又是多媒體電腦的靈魂，影片、音樂和計(jì)算機(jī)軟件等都存放在CD盤上。聲卡用來錄制、編輯和回放數(shù)字音頻， 進(jìn)行MIDI音樂合成。MPEG解壓縮卡（又稱MPEG回放卡、 電影卡）用來播放VCD和CD-I資料。當(dāng)然，現(xiàn)在有的電腦顯示卡上有了TV-OUT功能， 也可不要單獨(dú)的MPEG解壓縮卡,圖5-8 多媒體家庭影院系統(tǒng)的基本組成框圖,圖5-8中下半部分為增強(qiáng)配置，可以任選。 如果覺得個(gè)人電腦中的17或19英寸顯示屏的畫面太小，則可通過MPEG解壓縮卡或顯卡TV-OUT連接大屏幕彩色電視機(jī)；如果要將VCD影片內(nèi)

31、容轉(zhuǎn)錄至錄像帶上，也可通過MPEG解壓縮卡連接上一臺(tái)錄像機(jī)；當(dāng)然也可通過電視卡將電視節(jié)目錄制在電腦的硬盤上或在電腦顯示屏上觀看；如果覺得與聲卡直接相連的音箱功率小， 還可直接與功放相連， 并通過寬頻響音箱放音,3） 多媒體家庭影院的選擇 作為多媒體家庭影院的個(gè)人電腦，其配置應(yīng)稍高一些，以使視頻及音頻的重放效果較好，一般為：內(nèi)存64 MB以上，硬盤40 GB以上， VGA彩色顯示卡、 電視卡， 17英寸或以上純平彩色監(jiān)示器，聲卡，以及系統(tǒng)軟件Windows 98(2000或XP)。 從價(jià)格上考慮，可以選購品牌機(jī)也可自配，自配的好處在于可以根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)實(shí)力或主要需求來決定如何配置，可以為今后的升

32、級(jí)換代進(jìn)行更為詳盡的考慮,自配時(shí)選購要點(diǎn)如下： (1) 選擇光驅(qū)的注意事項(xiàng)： 是否是品牌貨。 品牌貨的質(zhì)量更有保障。 光驅(qū)所支持的播放格式應(yīng)多一些。 比如有CD唱片、 VCD片、 DVD片、 CD-ROM/XA、 CD-1格式等等。 是否具有刻錄功能。 數(shù)據(jù)傳輸率應(yīng)高一些， 最好有36倍速以上。 光驅(qū)的接口標(biāo)準(zhǔn)。 常見的有IDE、 SCSI和其他專用接口， 建議選帶有IDE接口的。 內(nèi)置式或外置式。 外置式可移動(dòng)， 價(jià)格要高一些,2) 選擇聲卡的注意事項(xiàng)： 采樣頻率與量化位數(shù)。 一般要求是44.1 kHz和16位。 有無MIDI合成器， 合成器是FM合成器（低檔）還是波表查找合成器（高檔）。

33、有無CD-ROM光驅(qū)接口。 有無DSP芯片,選購MPEG解壓卡，首先應(yīng)注意與計(jì)算機(jī)VGA顯示卡的兼容性；其次要看播放質(zhì)量、色彩及平滑程度； 此外還要考慮有無視頻接口， 或可否與彩電或錄像機(jī)相連。 其他設(shè)備的選購問題不再贅述，只是建議大家在購買之前應(yīng)首先查閱相關(guān)的資料，詢問行內(nèi)人士，明確自己的主要用途， 然后貨比三家（價(jià)格、 質(zhì)量、 售后服務(wù)），最后才能下單,2 雙聲道環(huán)繞聲系統(tǒng) 無論是杜比環(huán)繞聲、杜比定向邏輯環(huán)繞聲、 THX環(huán)繞聲、 AC-3環(huán)繞聲還是DTS環(huán)繞聲系統(tǒng)，都離不了多路輸出功率放大器和配置多個(gè)音箱， 因此都要求有較寬的環(huán)境以滿足音箱的合理擺放。 為了適應(yīng)不同用戶的需要（如個(gè)人計(jì)算機(jī)

34、用戶、 網(wǎng)絡(luò)用戶等）和不同電子產(chǎn)品發(fā)展的需要（如電視機(jī)、各類視盤機(jī)、 衛(wèi)星接收機(jī)、 多媒體音卡等），在研究人員建立了可定量描述耳廓效應(yīng)（單耳效應(yīng)）的數(shù)學(xué)模型聲音的“頭部相關(guān)傳遞函數(shù)”HRTF(Head Related Transfer Function)的基礎(chǔ)之上，雙聲道環(huán)繞聲系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段,所謂耳廓效應(yīng)，是指耳廓能對(duì)入射聲波產(chǎn)生類似于梳狀濾波器的效應(yīng)，它能使聲波頻譜出現(xiàn)場起伏，從而為人腦帶來具有方向感的信息。雙耳效應(yīng)加上耳廓效應(yīng)，即普通立體聲加上HRTF信息，就能夠獲得更多的空間感信息， 以建立一個(gè)三維的立體聲場（3D環(huán)繞聲），這就是兩聲道環(huán)繞聲技術(shù)。 目前，雙聲道環(huán)繞聲系統(tǒng)有

35、許多，如SRS、 SPATIALIZER、 Qxpander、VDS等等。下面我們對(duì)國內(nèi)較普及的SRS和VDS作一簡單介紹,SRS（Sound Retrieval System）聲音恢復(fù)系統(tǒng) SRS聲音恢復(fù)系統(tǒng)是用SRS技術(shù)對(duì)雙聲道立體聲進(jìn)行特殊處理后， 產(chǎn)生一種仿真的三維（3D）環(huán)繞聲音響效果。SRS技術(shù)的核心就是HRTF，它通過HRTF固有的特性即“透視曲線”來傳遞兩個(gè)不同的信號(hào)，就可將原始錄音的空間信息還原恢復(fù)出來， 產(chǎn)生身臨其境的感覺。 SRS應(yīng)用方式有兩種：一種是預(yù)處理方式， 即在節(jié)目錄制時(shí)， 采用SRS技術(shù)制成音源，在普通雙聲道立體聲系統(tǒng)中重放；另一種是后處理方式， 在影碟機(jī)與功放

36、之間加入SRS處理器，恢復(fù)普通雙聲道立體聲的空間感信息，構(gòu)成兩聲道環(huán)繞聲家庭影院。 目前，后一種方式應(yīng)用更為廣泛。SRS的原理框圖如圖5-9所示,圖5-9 SRS的原理框圖,SRS的基本工作原理為： 從左聲道L、右聲道R、 L+R、 L-R、R-L信號(hào)中提取完整的音場修正信號(hào)，然后分配混合到原來的L和R信號(hào)中再重放出來。 L+R信號(hào)中包含著所有的直達(dá)聲和中間聲（如對(duì)話、 歌聲、 獨(dú)奏聲等），L-R和R-L中包含著環(huán)繞聲信號(hào)（包括反射聲和其他回響聲）。 SRS的左（LS）、右（RS）兩個(gè)聲道的輸出信號(hào)可表示為,uLS=(k+1)uL+kuR+f(uL-uR) uRS=kuL+(k+1)uR+f(

37、uR-uL,可見，處理后的左聲道信號(hào)中包含右聲道信號(hào)和環(huán)繞聲信號(hào)，右聲道信號(hào)中包含左聲道信號(hào)和反相的環(huán)繞聲信號(hào)，這樣便可營造出三維環(huán)繞聲音響效果。 運(yùn)用時(shí)，其效果通過中央聲（CENTER）和空間感（SPACE）兩種功能電位器來控制?？臻g感電位器（對(duì)應(yīng)上式中的系數(shù)f）調(diào)大，可以使空間感增強(qiáng)，能展寬聲像。中央電位器（對(duì)應(yīng)上式中的系數(shù)k）調(diào)大，可以使聲像向中央聚集，強(qiáng)調(diào)對(duì)白的清晰度。在實(shí)際使用過程中，用戶需要調(diào)節(jié)的僅是中央聲與空間感兩個(gè)效果電位器，操作十分簡單。當(dāng)然，由于空間感與中央聲兩項(xiàng)功能在最終效果上有相消性，因此需要調(diào)整匹配好， 否則會(huì)降低效果,具體操作時(shí)，可選用一部立體聲場較寬的影片，如侏羅

38、紀(jì)公園，將中央聲電位器關(guān)至最小，調(diào)整空間感電位器， 使空間感增強(qiáng)到滿意為止， 此時(shí)聲像不能太模糊，然后緩慢調(diào)大中央聲電位器，使對(duì)白清晰即可。 一般來說， 空間感電位器的調(diào)整幅度要大于中央聲電位器的調(diào)整幅度，在小房間里，空間感電位器可以調(diào)大一些， 反之要調(diào)小一些。音箱間距較大時(shí)， 中央聲電位器要調(diào)大一些， 反之要小一些,2) VDS（Virtual Dolby Surround）虛擬杜比環(huán)繞聲系統(tǒng) VDS環(huán)繞聲系統(tǒng)就是用雙聲道配置的兩個(gè)音箱來營造出杜比定向邏輯環(huán)繞聲那樣的音響效果的系統(tǒng)。VDS適于播放4-2-4編碼的軟件，而VDD（虛擬杜比數(shù)字環(huán)繞聲）適于播放AC-3編碼的軟件。對(duì)于用戶來說，

39、VDS既能減少投資，又適用于小面積的視聽房間，無疑是家庭書房影院的最佳選擇,圖5-10 VDS虛擬杜比環(huán)繞的基本工作原理方框圖,VDS虛擬杜比環(huán)繞的基本工作原理方框圖如圖5-10所示。 VDS與SRS一樣，其理論核心都是基于HRTF。 只不過在VDS中將HRTF“透視曲線”的數(shù)字模型放到了原理框圖中的“虛擬環(huán)繞處理”這一部分， 從而使得VDS同SRS的最終輸出信號(hào)的表達(dá)式有所差異， 但其最終目的卻是相同的， 都是為了能用一對(duì)音箱重放出三維聲場,VDS虛擬杜比環(huán)繞聲處理的是多聲道環(huán)繞聲信號(hào)，而SRS環(huán)繞聲處理的是雙聲道立體聲信號(hào)，這是VDS與SRS截然不同的一點(diǎn)。在原理圖中，對(duì)于杜比定向邏輯環(huán)繞

40、聲，解碼后輸出的環(huán)繞聲是單聲道（S），需用一個(gè)解調(diào)器將其處理成雙聲道環(huán)繞聲（LS和RS），再進(jìn)行虛擬環(huán)繞聲處理。而對(duì)于杜比AC-3， 解碼后輸出的環(huán)繞聲本身就有兩路，即LS和RS ，因此可省略解調(diào)器而直接進(jìn)入虛擬環(huán)繞聲處理器。虛擬環(huán)繞聲處理器利用HRTF透視曲線對(duì)LS和RS進(jìn)行運(yùn)算處理，使其與左、右和中央聲道信號(hào)混合后產(chǎn)生的雙聲道信號(hào)符合頭部相關(guān)傳遞函數(shù)的特性。在這里， 中央聲道（C）也采用衰減3 dB后混合到左、右聲道信號(hào)中的方法,虛擬杜比環(huán)繞聲營造出的三維聲場效果，與杜比多聲道（如AC-3）相比，其三維聲場的寬度比杜比多聲道的窄一點(diǎn)， 見圖5-11。 但對(duì)于小型視聽間（面積在20 m2以下

41、），虛擬杜比環(huán)繞聲營造的三維聲場效果往往比采用杜比多聲道的好。另外，隨著虛擬環(huán)繞聲技術(shù)的進(jìn)步，這一差距將會(huì)逐步縮小,圖5-11 VDS與杜比多聲道的三維聲場的寬度對(duì)比,5.2.5 DSP數(shù)字聲場處理系統(tǒng) DSP（Digital Soundfield Processing）數(shù)字聲場處理系統(tǒng)是很著名的環(huán)繞聲系統(tǒng)，由日本雅馬哈公司推出。雅馬哈（YAMAHA）公司的工程技術(shù)人員通過對(duì)世界著名的音樂廳、 影劇院以及各種音響場所進(jìn)行的大量的聲場測試， 獲得了大量極其寶貴的聲學(xué)數(shù)據(jù)，然后將這些聲學(xué)資料以數(shù)字方式存儲(chǔ)于DSP大規(guī)模集成電路中。當(dāng)用具有DSP系統(tǒng)的視盤機(jī)重放節(jié)目時(shí)，即可創(chuàng)造出各種逼真的、富有臨場

42、感的聲場效果。 如果將杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)和DSP系統(tǒng)組合在一臺(tái)機(jī)器內(nèi)，當(dāng)播放杜比環(huán)繞聲碟片時(shí)， 則可讓觀眾身臨其境， 仿佛置身于事發(fā)現(xiàn)場。 數(shù)字聲場處理技術(shù)具有多種聲場處理模式， 用戶可以根據(jù)碟片內(nèi)容予以選擇和設(shè)定。例如，播放音樂會(huì)的節(jié)目，就可以選擇音樂廳效果擋。即便同一節(jié)目，設(shè)置不同，感覺到的效果也不同，其不同的風(fēng)格相當(dāng)引人入勝,雅馬哈DSP是一個(gè)7聲道系統(tǒng)，7聲道分別為兩個(gè)主聲道（左、右）、一個(gè)中置聲道、兩個(gè)前置效果聲道和兩個(gè)后置效果聲道（即環(huán)繞聲道）。這7個(gè)聲道通過簡化可以演變成4聲道、5聲道、 6聲道。 圖5-12所示為雅馬哈DSP的部分電路構(gòu)成原理圖。 采用Cinema DSP重播時(shí)最顯

43、著的特點(diǎn)是： 聲像定位十分準(zhǔn)確，聲場分布連續(xù)而平滑，且受音量的影響較小。 需要注意的一點(diǎn)是，數(shù)字聲場處理器DSP（Digital Soundfield Processor）與我們通常所見的DSP(Digital Signal Processor)數(shù)字信號(hào)處理器完全是兩個(gè)不同的概念，千萬不能混為一談,圖5-12 雅馬哈DSP的部分電路構(gòu)成原理圖,5.2.6 HDCD技術(shù) 大家知道，在新近推出的DVD機(jī)功能中，除了應(yīng)具備前面提到過的AC-3解碼和DTS解碼功能外，有的還增加了HDCD解碼功能和柯達(dá)Picture CD解碼功能，即所謂的“超強(qiáng)四解碼功能”。 HDCD是高解析度兼容數(shù)字(High De

44、finition Compatible Digital)的英文縮寫。 實(shí)際上，HDCD技術(shù)是一種改善CD音質(zhì)的錄放音方式。 它在完全兼容CD規(guī)格的基礎(chǔ)上，能夠最大限度地提升數(shù)字音響的重放質(zhì)量。1993年，HDCD技術(shù)已初露鋒芒， 曾引起國際音響界極大的關(guān)注和重視，先后已有幾十家公司爭取到了HDCD技術(shù)的生產(chǎn)授權(quán),大家知道，傳統(tǒng)的CD規(guī)格采用了16 bit/44 kHz的聲頻規(guī)格， 這樣就存在著幾個(gè)限制：首先，16 bit的保真度在經(jīng)過復(fù)雜的錄制和編碼處理之后，可能僅剩下14 bit或更低的精度，聲音的漏損失真大，動(dòng)態(tài)范圍降低。 即使在理想狀態(tài)下， 按照1 bit等效于6 dB計(jì)算，該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)

45、范圍的上限限定在96 dB，又考慮到實(shí)用中的衰減等因素，將難以適應(yīng)更大動(dòng)態(tài)的節(jié)目源。其次，根據(jù)奈奎斯特取樣定理，44.1 kHz的取樣率可處理的聲頻上限為22.05 kHz， 實(shí)用中取到20 kHz,然而，某些樂音的高次諧波或隱含著高頻細(xì)節(jié)乃至室內(nèi)混響的信息頻率，則可能要遠(yuǎn)高于20 kHz。 因此， 在高品質(zhì)錄放技術(shù)中， 44.1 kHz的取樣率已無法滿足要求。再則， 量化噪聲“掩蔽”了一些聲音中的弱音信號(hào)，很難“原汁原味”地再現(xiàn)出樂曲的神韻。講到這里，可能有的讀者會(huì)問：人耳的聽覺范圍不是20 Hz20 kHz嗎? 高于20 kHz的聲音我們又聽不到， 何必多此一舉呢? 但研究表明：對(duì)于高于2

46、0 kHz的聲音信號(hào)，人耳不能聽到，人體卻能感受到。這就是需要保留高于20 kHz的聲音信號(hào)的原因,HDCD技術(shù)的高明之處在于它將CD格式拋棄的必要信息進(jìn)行編碼，再把相關(guān)指令存入比特流的最小有效位(LSB)中，從而不必改動(dòng)CD格式， 而是通過解碼及20 bit D/A(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換器輸出， 這樣來大幅度提升重放音質(zhì),1. 編碼處理,圖5-13 HDCD編碼處理的系統(tǒng)框圖,從圖中可見，所錄制的模擬信號(hào)首先經(jīng)過一高速模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字處理，其處理字長為20 bit， 取樣率為88.2 kHz。 采用高位處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多， 以一個(gè)樣點(diǎn)的取樣為例， 20 bit系統(tǒng)可以精確定義出1 04

47、8 596個(gè)取樣值，在取值精度上，它要比16 bit系統(tǒng)高16倍以上， 這當(dāng)然會(huì)提高各取樣點(diǎn)的解析度，同時(shí)，其聲音的動(dòng)態(tài)范圍上限可擴(kuò)展到120 dB， 其量化誤差乃至量化噪聲水平均要比16 bit系統(tǒng)的小得多。另外，選用882 kHz取樣率，不僅可展寬高端響應(yīng)，以減少漏損失真，而且為了再現(xiàn)那些與HDCD編碼相關(guān)的信息，要求該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)高于20 kHz的峰值響應(yīng)，以免損傷音樂瞬態(tài),經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的信號(hào)，再通過微處理器分析、濾波、數(shù)據(jù)再格式化之后，把會(huì)被傳統(tǒng)CD格式漏損掉的信息分離出來。這類信息可能涉及到音樂細(xì)節(jié)、 樂器音色、人聲齒音、空間混響或種種弱音信號(hào)等。用20 bit字組段中的最小有效位(L

48、SB)承載與這類信息相關(guān)的指令，這樣它與該字組段中的主要信息相伴而生，時(shí)序上不會(huì)錯(cuò)位。經(jīng)HDCD編碼后的節(jié)目源再轉(zhuǎn)制到CD-R或母盤上，可壓制出帶有音樂“基因”的CD碟片,2. 解碼器 HDCD解碼器有解碼和數(shù)字濾波兩種方式。解碼器通過檢索CD比特流的LSB，看是否載有HDCD的編碼信息，以決定處理方式。當(dāng)它檢索到LSB上有HDCD編碼信息時(shí)，就按照LSB時(shí)序所攜帶的連續(xù)指令組激活并處理碟片上的數(shù)據(jù)；如果檢索的是普通CD， 則該解碼器通過專用D/A轉(zhuǎn)換器處理來提升音質(zhì),圖5-14 HDCD解碼處理系統(tǒng)框圖,美國PM公司推出的PMD100濾波/解碼組合芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖5-14所示。當(dāng)含有H

49、DCD編碼的PCM數(shù)據(jù)流送入該芯片時(shí)，先進(jìn)行控制碼分析， 再進(jìn)行數(shù)據(jù)重組。它們與校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)相連，修正后的數(shù)據(jù)經(jīng)超取樣數(shù)字濾波網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入D/A補(bǔ)償與校正電路。該電路不但可以提供8種超聲Dither, 而且可用來優(yōu)化D/A轉(zhuǎn)換器的線性，以解決數(shù)字濾波時(shí)的量化問題以及提升20 bit D/A的轉(zhuǎn)換品質(zhì)。另外， PMD100芯片的插腳具有很強(qiáng)的兼容性， 它可與很多數(shù)字濾波芯片的插腳互換，例如，NPC公司的SM5803ASM5813A系列IC的一些常規(guī)芯片，這樣可使舊機(jī)換新顏， 即刻升級(jí)為HDCD解碼器,HDCD盤片既可以通過解碼器播放，也可由一般D/A轉(zhuǎn)換器輸出。綜合一些評(píng)測報(bào)告的意見認(rèn)為：經(jīng)過解碼的H

50、DCD錄音， 酷似模擬式的原聲母帶， 聽起來其聲場宏大，縱深感強(qiáng)， 但聲像凝聚略顯單薄， 低電平的空間混響與背景噪聲再現(xiàn)自然， 保留了弱信號(hào)時(shí)的音色與瞬態(tài)響應(yīng)。 HDCD技術(shù)主要用于純音響器材或高檔解碼器。比如， EAD公司的新一代Theater Master產(chǎn)品以及創(chuàng)維“藍(lán)芯”DVD系列產(chǎn)品就集HDCD、杜比AC-3、DTS等解碼方式于一身，而在中低檔產(chǎn)品中則難覓其蹤,5.3 家庭影院的布局與調(diào)校,5.3.1 室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的影響 家庭影院所采用的是多聲道音響系統(tǒng)。目前以杜比定向邏輯四聲道最具代表性，是最普及的家庭多聲道音響系統(tǒng)。由于環(huán)繞聲使用了兩只環(huán)繞聲音箱，故該系統(tǒng)需五只音箱。自從杜比AC

51、-3數(shù)字多聲道系統(tǒng)出現(xiàn)之后，分立式5.1聲道迅速成為家庭影院的多聲道新標(biāo)準(zhǔn),家庭影院離不開播放用的房間，因此室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境對(duì)多聲道音箱所營造的室內(nèi)聲場有一定的影響，不同的房間會(huì)有不一樣的空間聲學(xué)特性。多聲道音響系統(tǒng)利用多個(gè)音箱來表現(xiàn)聲像定位、 營造環(huán)繞聲效果，這本來就不是一件容易的事，如果沒有理想的室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境配合，綜合的音響效果就不會(huì)好。根據(jù)音響心理學(xué)的理論，在室內(nèi)遲后直達(dá)聲小于1 ms的早期反射聲對(duì)直達(dá)聲有顯著的干擾，會(huì)使聲音變得比較混濁，從而影響聲像定位。 介于130 ms 之間的早期反射聲對(duì)直達(dá)聲的干擾會(huì)少些， 它與直達(dá)聲結(jié)合在一起，有助于增強(qiáng)響度， 但可能會(huì)改變直達(dá)聲的音色。至于30

52、ms以后的反射聲， 人耳通常認(rèn)為它們是混響聲。鑒于上述原因，我們一定要做好視聽用房間內(nèi)的吸聲、 擴(kuò)散、 隔聲等聲學(xué)處理，否則，過多的混響會(huì)降低聲音的清晰度與連貫性， 影響家庭影院的重放音響效果,5.3.2 音箱的擺放 在有良好的室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的前提下，聲像定位越準(zhǔn)確， 音色越逼真自然，越能表現(xiàn)出栩栩如生的聲像合一的臨場感效果。 因此，當(dāng)我們有了組成家庭影院的基本部件后，各聲道音箱如何擺放就成了家庭影院有沒有真正影劇院中那種臨場感的關(guān)鍵了。 在研究家庭影院音箱擺放問題之前，先來看看真正影劇院中音箱的擺放情況,圖5-15所示是具有環(huán)繞聲的實(shí)際影劇院的各聲道音箱布局。 從圖中可看出有三點(diǎn)對(duì)家庭影院音箱

53、的擺放很有參考價(jià)值： (1) 左、右聲道前方音箱相互分開的距離幾乎與電影銀幕一樣寬， 前方揚(yáng)聲器一般排放在電影銀幕后面， 它們通過銀幕上的細(xì)小空隙將聲音傳給觀眾，因此這只音箱可放置在銀幕一半高度的地方。 (2) 超低音音箱不一定放在與前方音箱群對(duì)稱的地方,3) 標(biāo)準(zhǔn)的影劇院有很多只環(huán)繞音箱， 這些音箱和前方音箱一起，真正地“環(huán)繞”觀眾擺放。 參考了上述音箱擺放實(shí)例后，再來看一看家庭影院的音箱應(yīng)如何擺放才能獲得最佳的聲效。這里要注意的一個(gè)問題就是： 家庭影院的播放空間比真正影劇院要小得多。下面，先討論三只前方（左、 中、 右）音箱的擺放方法，然后是環(huán)繞聲音箱， 最后研究超低音音箱的擺放,圖5-1

54、5 具有環(huán)繞聲的實(shí)際影劇院的各聲道音箱布局圖,1 中置聲道音箱的擺放 前方中置音箱一般都放在盡量靠近圖像屏幕中心的位置。中置聲道音箱對(duì)電影對(duì)白的音質(zhì)影響最大，為了保證對(duì)白準(zhǔn)確地定位在屏幕中央且聲音清晰，應(yīng)該使用專門為中置聲道設(shè)計(jì)的單獨(dú)音箱，而不要用普通的書架音箱或電視機(jī)內(nèi)部的揚(yáng)聲器來代替。 中央聲道音箱大都采用水平橫臥式箱體，其最佳擺放位置是電視機(jī)頂部（如果采用前方投影顯示屏幕，則放在屏幕后面）， 即應(yīng)盡量靠近屏幕。 如果房間空間有限制，可采用更為經(jīng)濟(jì)的擺放方案，即不設(shè)中置音箱。但這時(shí)AV功放的工作模式應(yīng)置于“幻像”中置聲道模式， 使中置聲道的信息從左、右音箱中均衡放出，其聲像正好在屏幕正中央

55、，這對(duì)小型聽音室是適用的。當(dāng)然，最好還是單設(shè)中置音箱,2 左、右聲道音箱的擺放 左、 右聲道音箱的擺放與中置聲道音箱的位置有一定關(guān)系。 為了保證聲像左、右移動(dòng)的平穩(wěn)性，它們應(yīng)分別擺放在中置聲道音箱的兩側(cè)，并且這三只音箱應(yīng)與屏幕前最佳聽音者的位置保持相等的距離。一般來說，中置音箱的擺位應(yīng)該比左、右兩只音箱退后一段距離，直到兩者聲場能完全結(jié)合在一起，共同營造出真正統(tǒng)一的聲像定位。后退的距離與空間大小、聆聽位置和所用音箱有關(guān)，可通過試驗(yàn)來確定。此外，左、右聲道音箱的垂直高度以它的中/高音揚(yáng)聲器的軸線不高于或低于中置音箱0.3 m為宜（最好是稍低一些），否則左、中、右三只音箱的高度相差過大，前方聲像在

56、橫向移位時(shí)就會(huì)給人以聲像跳躍的感覺。通常，落地式音箱能滿足上述要求。若采用書架式音箱作左、右音箱，則應(yīng)把它們固定在音箱支架上，使它們的高度符合上述要求,左、右聲道音箱離開屏幕的距離與屏幕的大小有關(guān)。如果在小房間使用大、中型屏幕的彩電，則左、右聲道音箱可緊靠在屏幕兩側(cè)。如果屏幕較小， 則可使它們距屏幕稍遠(yuǎn)一點(diǎn)以獲得較寬闊的立體聲場。但也不要距屏幕過遠(yuǎn)，以免因位置脫離畫面過遠(yuǎn)而給人以虛假的感覺。從這一點(diǎn)上說，家庭影院與真正影劇院相比存在著“先天”的不足環(huán)境太小。 綜上所述，左、中、右三個(gè)聲道的音箱的聲音指向性重于擴(kuò)散性，亦即這三個(gè)聲道的輻射角度范圍應(yīng)以朝向最佳聆聽位置為主。如此可減少來自地板、墻壁

57、和屋頂?shù)姆瓷渎暤挠绊懀?適當(dāng)保證聲像定位的清晰度,3 環(huán)繞聲道音箱的擺放 環(huán)繞音箱是用來營造環(huán)境氣氛的，在整個(gè)音箱系統(tǒng)中占據(jù)很重要的地位，它們將成為家庭影院系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)志。 環(huán)繞音箱的擺放應(yīng)視聽音環(huán)境（房間情況）和環(huán)繞音箱的類型而有所不同。左環(huán)繞與右環(huán)繞這種兩聲道的音箱，其聲音的擴(kuò)散性應(yīng)重于方向性， 這樣有利于營造濃郁的環(huán)繞氣氛。偶極式型音箱擺放時(shí)， 要著重考慮兩個(gè)因素：諧振和自我衰削?？怪C振的最佳位置是離頂棚（或地面）20%的室內(nèi)間高度處（如室內(nèi)高度為2.5 m，則最佳位置為頂下50 cm處）。為了使頻率響應(yīng)更平滑， 可以加一種叫低頻“陷阱”的新裝置（吸收低音頻）來消除導(dǎo)致聲音自衰的反射。安裝可參見圖5-16,圖5-16 環(huán)繞聲道音箱的安裝示意圖,對(duì)于直接輻射式環(huán)繞音箱，可供參考的布景方案很多。例如： 固定在兩側(cè)墻壁上，并使它們指向后方墻角；固定在后方墻壁上，使它們向外和向上張開呈倒八字形并朝向邊墻與天花板結(jié)合處；放在兩側(cè)靠墻的地板上， 并向上指向墻壁與天花板的結(jié)合處等等。 還可根據(jù)房間具