音響技術(shù)在家用設(shè)備中的應(yīng)用

林宇衡

（福州電子職業(yè)中專(zhuān)學(xué)校，福建 福州 350011）

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的音響技術(shù)取得了前所未有的進(jìn)步?，F(xiàn)在的音響技術(shù)即繼承了傳統(tǒng)的音響工業(yè)，又在前者的基礎(chǔ)上在某些方面進(jìn)行了創(chuàng)新。音響器材有關(guān)的廣告一直重復(fù)在各家知名電視臺(tái)播放，許許多多的音響業(yè)務(wù)也像星空中的繁星一樣分布在各個(gè)大街小巷。聲音設(shè)備被廣泛用于家庭影院的播放系統(tǒng)中；音響系統(tǒng)廣泛出現(xiàn)在公共場(chǎng)合，常常用于會(huì)議等等擴(kuò)聲系統(tǒng)。

1 音響設(shè)備廣泛用于廣播系統(tǒng)中

首先，一段音頻被錄制好以后，下一步就是將其他聲音混入其中。在日常生活情景中，效果比較好的音樂(lè)隨處可聞，常見(jiàn)的且遠(yuǎn)近聞名的是諸如中山音樂(lè)堂等，音樂(lè)在以上這些環(huán)境中播放后，會(huì)起到非常好的聲學(xué)效果，能使觀眾和聽(tīng)眾入迷。面對(duì)效果比較好的情景，在眾多影響因素中，音樂(lè)廳的房間特性引起了大家廣泛的興趣。從外面來(lái)看，這些音樂(lè)廳各具特色，但它們的共同特點(diǎn)是決定音樂(lè)效果的關(guān)鍵因素：音樂(lè)廳不是一般的結(jié)構(gòu)，需要很好地設(shè)計(jì)，使混響時(shí)間達(dá)到更加合理的效果。為了給聽(tīng)眾很好的效果和美的享受，音樂(lè)廳必須具有超過(guò)一般的空間，通常相對(duì)體積用來(lái)形容和比較空間的大小。在舞臺(tái)上尤其值得注意的是，反射面的軟硬是音樂(lè)家表演能否成功的決定因素，還有一點(diǎn)，廳堂是由具有形狀各異的反射面組成。因此，比較好的混音效果，必須具有能使聲音變好的特性。

其次，廣播能夠加工和改變音色。一份比較成功的混合節(jié)目，必須合理地安排演唱與樂(lè)隊(duì)的比例，使其合理地分配，很好地控制好音響的響度，達(dá)到比較好的融合效果。在處理混合節(jié)目的過(guò)程中，音色加工是第一步，常見(jiàn)的音色加工是去除雜聲和噪聲等。壓縮擴(kuò)展是緊隨其后的處理步驟。整個(gè)信號(hào)加工的過(guò)程，是通過(guò)串行的方式來(lái)完成的。信號(hào)受到處理器的改變是相互影響的，比如通路中某個(gè)處理器改變了信號(hào)的信息和傳輸方式，那么該處理器的下一級(jí)處理器接受到的信號(hào)就會(huì)發(fā)生程度不同的改變。因此，除去信號(hào)的缺陷是發(fā)出良好聲音效果的必要條件，常見(jiàn)的缺陷有錄音帶來(lái)和引起的話筒聲音等。為了避免撲話筒的引起的聲音，EQ插件的添加是常用的處理方式，通過(guò)去除低頻的途徑，高通濾波器可以在很大程度上使撲話筒的低頻消失。在日常生活中經(jīng)驗(yàn)表明女聲的頻率稍微高于男聲的，61～79赫茲是常見(jiàn)的帶通頻率點(diǎn)，一旦進(jìn)行加載很好地判別音色的不同是鑒別音色不同的關(guān)鍵步驟，在維持音色不變的基礎(chǔ)上，獲得較高的頻率是有必要的。在這個(gè)時(shí)候，提升音頻也能起著很好的效果。4～6千赫茲是很多人比較在意的聲音，處于高頻聲音段擁有不高的能量，如果伴奏出現(xiàn)的話，使人的聲音更好地分離于伴奏當(dāng)常常通過(guò)提高聲音的頻率來(lái)完成。如何把握改變音色的程度呢？一般認(rèn)為合適是最好的選擇，過(guò)分追求夸張反而帶來(lái)負(fù)面的影響。

2 由二揚(yáng)聲器混合組成的立體聲的調(diào)節(jié)

為追求比較好的立體聲感，松下公司發(fā)明功能更加強(qiáng)大的濾波器。這種技術(shù)的使用，簡(jiǎn)化了重放立體聲的步驟和過(guò)程，僅需要內(nèi)置個(gè)雙聲道揚(yáng)聲器，以上功能的發(fā)揮都是基于濾波器能很好地找到發(fā)出音象的位置。其定位的主要原理是通過(guò)兩種揚(yáng)聲器的使用來(lái)完成，如果抽頭系數(shù)等于揚(yáng)聲器 X的脈沖響應(yīng)的時(shí)候，準(zhǔn)確地定位音像是完全有可能的。通過(guò)FIR的使用，能夠把揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)擴(kuò)大到1.5倍，所有方向的音像定位都能夠達(dá)到和實(shí)現(xiàn)。

與低音重有關(guān)的播放技術(shù)被廣泛地用于家庭影院中。為了使家庭獲得和在劇場(chǎng)相同的音響效果，質(zhì)量較好的重放系統(tǒng)是必須具有的設(shè)備。正是出于這樣的目的，松下創(chuàng)造性地構(gòu)造了新的重放系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有需要空間小、其他因素對(duì)其影響小等明顯的優(yōu)勢(shì)。

另外一種方法就是駐波抑制法，駐波的形成受房間的大小和形狀等因素的影響，其阻礙音場(chǎng)的均勻程度。尤其對(duì)于聽(tīng)音室等，駐波按照較小頻率的固有振動(dòng)基頻來(lái)進(jìn)行振動(dòng)。造成聽(tīng)感不佳的主要造成因素有低音太低、聲音的穿透力不強(qiáng)。在一般的家庭影院中，常常有50赫茲左右的駐波，這導(dǎo)致位于影院不同位置的聽(tīng)眾獲得大小不同和效果差異的聽(tīng)感。在現(xiàn)實(shí)生活中，以下方法能避免駐波的產(chǎn)生∶（1）傾斜壁面，構(gòu)造出反射體，盡量防止房間出現(xiàn)相對(duì)比較平行的規(guī)則形狀，防止聲波干擾的規(guī)律性；（2）強(qiáng)化四壁對(duì)聲音的吸收強(qiáng)度，使駐波的頻率獲得程度不同的提高和加強(qiáng)。這些方法一般無(wú)法主動(dòng)避免駐波的形成，需要必要的空間，與此相反，主動(dòng)式防止駐波形成的主要原理是利用避免駐波出現(xiàn)的副音源來(lái)影響主音源來(lái)起作用的。

3 從電視應(yīng)用中看音響技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

近十年是科技大發(fā)展的十年，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代更是讓人眼花繚亂，電視機(jī)已由最初的普通模擬信號(hào)到現(xiàn)在普及的數(shù)字信號(hào)，電視機(jī)的硬件也由電子元件過(guò)渡到大規(guī)模集成，機(jī)身也變得薄、大、輕，音響效果也由單聲道，發(fā)展成環(huán)繞、超重，3D環(huán)繞立體聲效果。與電視的視頻清晰度提升的同時(shí)提高了臨場(chǎng)聲音的效果，更加具有感染力。特別是近幾年數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶來(lái)了更加具有現(xiàn)場(chǎng)感的立體聲效果，使電視的音響效果直逼專(zhuān)業(yè)音響。

3.1 最先普及的環(huán)繞聲電子技術(shù)

這種音響技術(shù)早在十幾年前就已經(jīng)很成熟，只是當(dāng)時(shí)應(yīng)用在較高級(jí)別設(shè)備中，其特點(diǎn)是讓電視機(jī)伴音系統(tǒng)接收兩路音頻信號(hào)，從左右兩個(gè)喇叭播放出畫(huà)面兩側(cè)聽(tīng)到的聲音，使人的聽(tīng)覺(jué)能夠分辨出不同角度，不同距離的音響效果。在電路設(shè)計(jì)上，采用的是音頻信號(hào)在接收過(guò)程中根據(jù)視頻畫(huà)面同步進(jìn)行延遲、反饋、再延遲、再反饋等一系列聲音臨場(chǎng)效果，使畫(huà)面聲音變得有縱深的感覺(jué)。

3.2 利用仿生學(xué)開(kāi)發(fā)的SRS—3D音頻環(huán)繞模式

根據(jù)心理學(xué)中的耳廓效益理論，采用仿生學(xué)原理，根據(jù)人聽(tīng)力的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出的3D立體聲音恢復(fù)系統(tǒng)。該技術(shù)的工作原理：先通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備把普通立體聲信號(hào)中環(huán)繞音質(zhì)信號(hào)采集出來(lái)，計(jì)算出人耳朵對(duì)聲音頻率響應(yīng)的函數(shù)值，把提取出的音頻信號(hào)頻率調(diào)整到與人耳朵響應(yīng)頻率同步，再通過(guò)仿生SRS音頻技術(shù)處理成雙聲道音頻源，使聽(tīng)眾的心理和感官上都能感覺(jué)到聲音的發(fā)出是真實(shí)聲源對(duì)人耳聽(tīng)覺(jué)所感知的聲音狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)音頻中各個(gè)音源所發(fā)聲音的物力空間位置，達(dá)到聽(tīng)力和現(xiàn)實(shí)聲音所能體現(xiàn)的最真實(shí)的完美統(tǒng)一，猶如身臨其境之感。

3.3 獨(dú)具特色的杜比環(huán)繞立體聲音效

杜比環(huán)繞立體聲是在立體雙聲道效果基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)出的新的立體聲。其工作原理是在普通3D立體聲效果基礎(chǔ)上，增加一個(gè)中央聲道和一個(gè)影響后部聲音效果的環(huán)繞立體聲聲道，經(jīng)此設(shè)立，可使聽(tīng)眾明顯感覺(jué)到側(cè)面和后面的聲音效果。營(yíng)造這樣的效果，只需在錄制現(xiàn)場(chǎng)將前左、中、前、右四個(gè)音源采集后編輯成兩個(gè)聲道進(jìn)行保存，播放時(shí)再用音頻解碼器進(jìn)行解碼，再現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)四個(gè)聲音來(lái)源，使聽(tīng)眾能同時(shí)感受到各方面不同的聲音，更增加了立體效果。唯一不足的是其定位感較差，聲音采集處理采用的是單聲道。

3.4 最經(jīng)典的立體聲音響

音頻信號(hào)的處理由模擬到數(shù)字，這是一個(gè)逐步發(fā)展完善的過(guò)程，現(xiàn)在隨著高清數(shù)字電視的出現(xiàn)，其伴音源也有了相應(yīng)的提高，以前的音響效果以不能匹配數(shù)字高清的要求，很多廠商都對(duì)高清電視伴音系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，都采用了全數(shù)字化音頻處理方式，即高清數(shù)字電視把傳統(tǒng)的模擬音頻經(jīng)過(guò)編碼處理變成數(shù)字信號(hào)，在經(jīng)過(guò)解碼成多聲道輸出，達(dá)到與數(shù)字視頻相匹配的環(huán)繞數(shù)字音頻效果?，F(xiàn)階段做得最完善，普及率最高的就是AC－3杜比音響效果

此技術(shù)一經(jīng)開(kāi)發(fā)，就以其更加逼真的效果和更先進(jìn)的臨場(chǎng)感，引起了人們的高度重視。同其他立體音響效果相比，它的聲音更清晰，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)雜音、亂音，立體空間感更強(qiáng)，其他立體環(huán)繞聲無(wú)法臨場(chǎng)表現(xiàn)的，它都能表現(xiàn)出來(lái)。現(xiàn)階段此技術(shù)音響效果的發(fā)揮，受到空間的限制，面積小的房間效果表現(xiàn)一般，對(duì)這項(xiàng)音頻技術(shù)的完善，是今后高清數(shù)字電視HDTV發(fā)展的方向。

4 小結(jié)

在眾多的家用設(shè)備中，音響技術(shù)不僅僅是一門(mén)技術(shù)，也是一門(mén)藝術(shù)。音響技術(shù)使用描繪、渲染以及刻畫(huà)等手段，補(bǔ)充了畫(huà)面和文字語(yǔ)言的情緒、氣氛以及形象，使得電視、廣播達(dá)到了聲情并茂、情景交融。音響技術(shù)已成為廣播電視設(shè)備中重要的信息傳播手段之一。因此，要把握好音響技術(shù)的質(zhì)量，使它成為廣播電視語(yǔ)言中的組成部分。

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