耳机缠绕声

2021-04-12 08:34:36

您可能会看到像空间音频,7.1,DTS,环绕声和营销材料中的3D声音,而不是用于耳机 - 而不是用于游戏耳机 - 但是耳机的环形声音如何正常工作?

让我们挖掘环绕声的历史,了解一下技术使耳机环绕作业的技术,并看看竞争标准。

环绕声的开发是为了使电影更令人兴奋,并将体验扩展到屏幕边界之外。它看起来可能是一个相对较近的想法,但它已经存在了一段时间。

在其许多技术创新信用中,沃尔特·迪斯尼公司索赔电影中首次记录的围绕声音的商业用途。在1940年,为了发布工作室的革命性的动画电影幻想,它揭开了一个名为Fantasound的多通道音箱系统。完整的54扬声器设置仅安装在两个剧院中。虽然该系统令人印象深刻,但对于大多数剧院而言,该概念证明了太复杂和昂贵。因此,电影环绕声在20世纪60年代完全消失。

从1976年开始释放杜比立体声,毫无疑问通过星球大战(1977年)的成功毫无疑问,杜比在20世纪80年代和20世纪90年代推动了剧院的大规模采用环绕声。在此期间,它从4通道杜比SR迭代到6.1 / 7.1通道杜比数字环绕EX。其他公司,如数字剧院系统(DTS)和索尼,将自己的技术带到环绕声游戏中。再次升级对手,杜比Atmos沉浸式声音系统于2012年推出,该系统通过天花板扬声器添加了高度信息。 DTS在其DTS中产生了竞争产品:x。

在20世纪70年代尝试将4通道四路关的声音设备推入家庭市场,环绕着1982年真正抵达的客厅,引进了3通道杜比环绕。这是在1987年升级的,杜比Pro逻辑总共有四个音频通道。

家庭环绕声在1995年进行数字。就像全剧场版一样,家庭杜比数码是5.1通道系统。竞争的DTS系统一年后作为家庭版本推出。 Dolby Digital Ex和DTS-ES都是6.1 / 7.1通道系统,并添加额外的后环绕声频道。杜比Atmos家庭影院与传统的5.1和7.1布局兼容。例如,7.1.4杜比atmos系统是传统的7.1布局,具有4个开销或杜比atmos“启用”扬声器。

我们只有两只耳朵,但我们可以区分来自前面和后面的声音,以及左侧的左侧,甚至没有移动我们的头部。曾经想过我们是怎么做到的?

我们的头部相关传递函数(HRTF)是指我们肩膀,头部和外耳的影响,在遇到我们的耳膜之前,来自不同来源的声波。这些物理交互会影响我们听到的声音的不同频率内容的水平,时序和相位关系。作为我们听力系统的一部分,我们的大脑已经学会了解码所有这些变化,以破译声音可能起源于我们周围的空间。

如果您在耳朵内放置了微小的麦克风并捕获信号,它们将包括您的HRTF的效果。在播放耳机时,您将有一个双耳录音,适合您。事实上,即使使用使用虚拟头或人形对象创建的通用HRTF,效果仍然可以令人印象深刻。

通过在耳机的受控方式中讨论和再现这些信号,您可以在空间中重现听觉eV ENT,并以极其逼真的方式体验。所以2通道录音可以捕获环绕声。尽管是最古老的环绕声,但双耳录音继续占据一个利基,最近从Sennheiser使用该技术。

“真实”和“虚拟”环绕声耳机有什么区别?

电影和游戏配有多声道音频,用于在多个听众的扬声器上播放,并且在耳机上制作环绕工作有两个不同的方法:

硬件:每侧的多个扬声器驱动器以耳机为特色,位于耳朵周围,以反映每个通道扬声器的最佳位置。这被称为“真实”围绕耳机。

软件:将外部或内部处理添加到标准耳机,该标准耳机拍摄多声道音频流并应用某种基于HRTF的双耳算法,将这些音频通道放置在每个耳朵周围的虚拟空间中。这被称为“虚拟”围绕耳机。

真正的环绕机器是机械复杂的,并且导致大,昂贵,沉重的耳机,但只需要几年家庭剧院接收器能够做的基本多通道解码。虚拟环绕不需要特殊耳机硬件,但需要沉重的信号处理来创建一个令人信服的虚拟声场。

虚拟环绕方法也是优越的,因为,当与头部运动跟踪结合时,可以锁定虚拟环绕扬声器的位置,因此声源不会在转动头时与佩戴者一起转换。这使得越来越近的电影院或游戏体验的经历。到目前为止,这仅适用于更先进的系统,包括运动跟踪技术。

随着数字信号处理器变得更便宜,令人掌难以较低,虚拟环绕耳机使硬件环绕声处理基本上已经过时。与新技术一样,耳机中有许多虚拟环绕声的竞争实现。

这些技术有一些共同点。环绕声信号实时处理,并作为耳机的两个通道呈现。在处理发生的情况下取决于应用程序和特定的硬件配置。音频处理可以在游戏平台(如PC或Xbox One)上的软件中,将音频传输到耳机的基站,在外部放大器/处理器中或耳机本身中。

杜比Atmos是耳机上基于对象的环绕声时包装的明显领导者。它具有PC,Xbox One,Xbox系列X / S和移动电话的耳机实现。它使用音频信号处理将Atmos对象元数据转换为耳机两个驱动程序的双耳360度输出。这种技术是对以前的杜比耳机技术的重大改进,允许将数百个声音通道被处理成虚拟环绕声体验。

耳机:X是另一个高轮廓,基于专有的对象的环绕声系统。它还可以使用多通道流,并将它们转换为耳机的环绕声。除了提供完整的多通道电影院经验,它可以使用和增强游戏音频空间线索,使游戏体验完全包围。

创意称其其超级X-Fi技术音频全息术用于耳机,使用复杂的算法和计算密集型技术。通过使用手机拍摄脸部和耳朵的三张照片,通过复杂的头部和耳朵映射过程为每个用户创建定制拟合。它可在便携式耳机放大器包中提供,以及公司的耳机。

您的Windows 10 OS中有一个可用的虚拟环绕声解决方案,称为Sonic。您可以通过查看音频设备属性:Windows Sonic for耳机访问它。即使电影或游戏没有明确说它与Windows Sonic合作,该功能将增强经验,无论源材料如何。

Apple的空间音频旨在专门为其Airpods Pro和Airpods Max耳机提供3D环绕声。此功能作为IOS 14的一部分,并在特定的硬件配置中使用头部跟踪,使其成为当前可用的更高级产品之一。

索尼还拥有自己的对象环绕声版本,适用于音乐侦听器和游戏玩家。使用耳机享受360个现实音频,您需要下载其移动应用程序并拍摄每只耳​​朵的照片。这些照片将生成个性化的声音配置文件,可以将其上传到支持的流媒体服务(Deezer,Nugs,Tidal)之一。 PlayStation 3D音频适用于任何耳机,还有自己的耳机,只要您拥有PlayStation 5.可以选择HRTF配置文件以获得最佳效果。

Audio Plugin Maker Waves'高端360度环绕声系统使您可以体验与现实的3D声音的电影,音乐和游戏。这可能是最复杂的竞争者,推进耳机通过组合房间仿真和运动跟踪来提供3D音频,将侦听器浸入虚拟现实音频环境。最容易找到与高端游戏耳机一样的捆绑,如Audeze Mobius和Hyperx Cloud Orbit S.

我们在此列出的所有基于软件的环绕声系统都将使用您的常规耳机,所以要么从您所拥有的那些开始,或者开始与您友好的邻里声音的一些指导一起寻找副本!

至于哪些处理解决方案,这真的取决于您的应用程序和平台,在您的平板电脑或手机上看电影或观看电影。大多数人可以免费尝试,经常更新和改进,因此可以看到最适合您的方法。当您在测试它们时,请确保在同时操作不断运行一个以上的环绕系统,结果可能是奇怪和不可预测的同时!