环绕声音频的监视.doc

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1、环绕声音频的监视科讯网信息中心　李双编辑2009年11月03日前言　　一提起图像，我们可以谈论很多。但是，如果没有伴音和它结合在一起，这样的电视节目对观众的吸引力将会大打拆扣。在对信号质量进行评测时，人们发现：在一个电视节目中，如果只是声音质量低下，观众感受到图像质量似乎也受到了影响，但实际上这时图像质量并没有什么变化。由此可见，在电视节目中，必须保证与视频信号相关联的音频信号的质量，就如同确保视频信号的质量一样地重要。　　在丰富多彩的视音频节目中，多通道、环绕声音频技术的开发大大增强了观众临场体验的效果。　　环绕声技术是伴随着数字电视和其它数字视频技术而出现的，它为人们提供了家庭影院的临场

2、体验。将改善后的图像质量与环绕声结合在一起，给观众带来的是震撼人心的感受，使观众完全融入到观看节目之中。　　环绕声技术的使用，带来了多通道音频信号监视解决方案的需求。在实践中，音频和视频专业人员需要采用监视和显示手段，以帮助他们通过观测声音影像以给观众带来更佳的视听体验。　　在音频制作过程中，提供一种直观的声音影像显示是对听觉体验的补充，它有助于音频工程师在后期节目制作中建立理想的音频混合，对音频信号进行更精确的调整。在广播电视系统中，操作人员通过一些直观的显示能够更及时地发现多通道音频节目中的问题，从而帮助工程技术人员迅速地隔离和查找有问题的音频信号源。为说明声音影像的特性，介绍如何利用声

3、音影像的直观显示，我们需要回顾环绕声音频技术的基本原理，介绍与创建环绕声音频信号有关的术语。环绕声的体验　　我们的视觉器官可以直接观察到我们前方一个相对较窄的角度范围。与此不同的是，我们的听觉器官却可以听到来自我们四周的声音，借助听觉，我们融身于现实世界。而听觉上的局限性则会影响到我们对于现实世界的感知。单声道系统和立体声系统是凭借周围物理环境的反射而被听音者所接受。在这样的声音环境中，利用单声道系统和立体声系统均可以建立来自听音者前方声音的真实感受，例如，在音乐厅中，我们可以听到来自舞台上的管弦乐队演奏。23　然而，在单声道系统和立体声系统中，却不能建立仿佛来自听音者的侧面和后方的声音。但

4、在环绕声系统中，只需在上述系统中再增加几个声道，用来驱动位于听音者侧面和后方的扬声器，利用这几个增加的声源，就可以建立起更加逼真的声音感受。　　多声道音频系统的优点是可以提供更加逼真的声音体验。在单声道系统中，听音者无法分辨各个不同声源的相对位置。但在立体声和环绕声系统中，凭借人的听觉系统确定声源位置的能力，从而能够感知到存在于不同位置的声源。声音的定位　　我们的神经中枢系统利用我们双耳对声音的声级差、相位差和听觉的延时差以及声音信号的频谱特性来确定声源的位置。假设在一个立体声系统中，听音者前方的左、右扬声器发出完全相同的声音信号，听音者且处于与左、右两个扬声器相对称的位置，即与两个扬声器的

5、距离恰好相等。这样，听音者的双耳所接收的信号就是声级相同的同相信号。此时，听音者所感受到的信号就如同位于两扬声器之间中点的声源发出的声音一样。　　这就是说，两个直接的声源，即左、右扬声器可以建立一个幻象声源。如果改变来自每一扬声器的信号强度，这个幻象声源也会随之移动。例如，增大左扬声器的信号强度，那么到达听音者的双耳之间就会出现声级差。对位于“sweetspot”（最佳听音位置）的听音者而言，他所处位置与两个扬声器的距离相等，人的神经中枢系统就会利用这个声级差，感受到声源的位置偏向正中心的左方。在立体声混合中，工程技术人员正是利用这一技术，即所谓intensitypanning(声强平移)，

6、就可以确定各种声迹(soundtracks)的左右定位。相位差和相位相关　　声音信号到达人的两耳之间的相位差会引起不同的效果。人的大脑将两个同相信号当作是来自于某一特定位置的同一个声源，而该声源的定位则取决于这两个信号之间的声级差。人的大脑将两信号之间的相位差解释为这两个声音来自不同的声源。因此，两信号之间的相位差会“模糊”声源的定位而降低幻象声源的存在，此时听音者会认为声源来自于一个宽广的空间范围。相位差大的两个声音信号，就不会使听音者产生幻象声源的错觉，人的大脑不再意识到幻象声源的存在。在一个立体声系统中，我们可以用驱动左、右扬声器的声音信号之间的相关度这个术语来描述上述特性。两个相同的

7、、同相声音信号的相关度等于＋1。在这种情况下，这两个声音信号将产生定位准确的幻象声源。如果两信号非常相似，例如两信号具有很小的相移，那么它们的相关度值接近于＋1。这两个信号也将产生一个幻象声源，不过这时听音者对幻象声源定位的准确性就要差些。　　假设这两个声音信号的差别增大，或者说它们具有较大的相移，那么它们之间的相关度值就趋近于230。如果用这样的不相关信号来驱动多声道系统的各个扬声器，将不会产生位置确定的幻