是否想過(guò)，為什么有一些音樂(lè)聽(tīng)起來(lái)有種“很寬廣”的感覺(jué)？亦或?yàn)槭裁从行﹦?dòng)作電影里的爆炸聲聽(tīng)起來(lái)像是從電影院的四面八方傳來(lái)的？

當(dāng)音樂(lè)制作人提及“立體聲像”（Stereo Image）一詞時(shí)，指的是立體聲的兩聲道之間的信號(hào)差異。這種差異可以使聽(tīng)眾在所聽(tīng)到聲音中，感知聲源的“位置”或“寬度”。不過(guò)，從技術(shù)的層面來(lái)說(shuō)，有個(gè)術(shù)語(yǔ)可以概括，即為“立體平面”（Stereo Graphic），它指的是將三維對(duì)象映射到二維平面的技術(shù)。在本文中，我們將使用這種類(lèi)比方式，解釋音頻專(zhuān)業(yè)人員使用的各種“多聲道空間音頻技術(shù)”（Multi-Channel Spatial Audio），并了解這些技術(shù)是如何欺騙我們的大腦，以實(shí)現(xiàn)聲音“定位”的。

單聲道音頻

“單聲道音頻”（Monaural Sound），一般簡(jiǎn)稱(chēng)為“單聲道”（Mono），僅使用一條音頻通道記錄聲音，是最古老、最基礎(chǔ)的聲音重現(xiàn)方式。當(dāng)揚(yáng)聲器回放音頻信號(hào)時(shí)，我們的大腦會(huì)根據(jù)左右耳接收到的信號(hào)差異來(lái)感知“寬度”，就像幾何平面上的單個(gè)點(diǎn)一樣，單聲道音頻只有一個(gè)聲源。因此，當(dāng)在立體聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)（如監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)或大多數(shù)揚(yáng)聲器對(duì)型配置）上回放單聲道音頻時(shí)，單聲道信號(hào)會(huì)在立體聲揚(yáng)聲器系統(tǒng)中呈兩通道相同的狀態(tài)呈現(xiàn)。沒(méi)有信號(hào)差，也意味著聽(tīng)者不會(huì)產(chǎn)生心理聲學(xué)定位，因此其聲源不會(huì)表現(xiàn)出“寬度”。

盡管當(dāng)今大多數(shù)音頻是以立體聲錄制、制作與傳播的，但單聲道音頻仍用于某些應(yīng)用，例如無(wú)線電廣播。由于單聲道音頻只需要立體聲音頻一半的通道數(shù)，它的信號(hào)又比立體聲信號(hào)更為簡(jiǎn)單，因此，在部分場(chǎng)合，它依然是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

雙聲道立體聲

大部分現(xiàn)代音樂(lè)都是以“雙聲道立體聲”（Stereo）發(fā)行的，而且多數(shù)“數(shù)字音頻工作站”（DAW，Digital Audio Workstation）的默認(rèn)輸出設(shè)置也是雙聲道立體聲。但這到底是什么意思呢？顧名思義，“雙聲道立體聲“（Stereophonic）指的是具有左右兩個(gè)聲道的聲音。

這聽(tīng)起來(lái)像是與單聲道沒(méi)有太大區(qū)別，但這意味著采樣雙聲道立體聲的錄音方式，可以讓音頻工程師具備，讓音頻充滿“寬度”感的能力，也就是說(shuō)，具有分別處理左右兩個(gè)聲道音頻信息的能力，亦或創(chuàng)建兩個(gè)不同的“面”的能力。在雙聲道立體聲中，聽(tīng)者的大腦可以根據(jù)每個(gè)通道的振幅對(duì)音頻進(jìn)行“定位”；如果一個(gè)聲音在左聲道的音量大于右聲道，則聽(tīng)者的大腦會(huì)將其“定位”在左邊。雙聲道立體聲音頻技術(shù)也能支持我們測(cè)量一維空間內(nèi)的音頻信號(hào)，就像在測(cè)幾何平面上某條直線一樣。

除此之外，有一種特殊的立體聲音頻，稱(chēng)為“雙耳人頭立體聲”（Binaural Audio），其使用心理聲學(xué)模型，能模擬出傳統(tǒng)雙聲道立體聲錄音中不具有的空間效果。有關(guān)“雙耳音頻”的更多信息，請(qǐng)查看這篇文章（https://www.midifan.com/modulearticle-detailview-6688.htm），該文章詳細(xì)介紹了何為“雙耳人頭立體聲錄音技術(shù)”（Binaural Recording）。

環(huán)繞立體聲

“環(huán)繞立體聲”（Surround Sound，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“環(huán)繞聲”）的協(xié)議允許音頻工程師將更多的音頻通道混合在一起。在標(biāo)準(zhǔn)的5.1環(huán)繞聲設(shè)置中，混合了六個(gè)聲道，包括五個(gè)具有全帶寬的聲道，一個(gè)“低頻效果聲道/低音炮”（LFE，Low Frequency Effect）。這些聲道的信號(hào)被發(fā)送到環(huán)繞擺放于收聽(tīng)位置（包括收聽(tīng)者身后）的揚(yáng)聲器中。這樣一來(lái)，當(dāng)您看到恐怖電影中的反派躡手躡腳地走到主角身后時(shí)，您會(huì)仿佛真的聽(tīng)到自己身后走廊的地板正在吱吱作響。

如果我們將雙聲道立體聲比作一條直線，那您可以將環(huán)繞聲想象成一個(gè)正方形。雙聲道立體聲的兩條音頻通道，可以讓我們?cè)诹Ⅲw聲場(chǎng)的左右位置擺放聲音的發(fā)聲點(diǎn)；而環(huán)繞聲的六條音頻通道，則可以讓我們將立體聲場(chǎng)視為一個(gè)平面，而不是一條簡(jiǎn)單的直線：因?yàn)樗噍^于立體聲來(lái)說(shuō)擁有了聲音的“寬度”。盡管對(duì)于大多數(shù)音樂(lè)人來(lái)說(shuō)，音樂(lè)作品環(huán)繞聲版混音可能沒(méi)什么必要，但環(huán)繞聲在另一個(gè)音頻領(lǐng)域中有著重大意義：電影，尤其是在安裝了全套專(zhuān)業(yè)音頻設(shè)備的家庭影院環(huán)境下，環(huán)繞聲可以給您帶來(lái)絕佳的音視覺(jué)體驗(yàn)。

全景聲

對(duì)于聲音在空間位置的定位擺放效果呈現(xiàn)，我們應(yīng)該尋求一種什么樣的目標(biāo)呢？這是一個(gè)需要“全景聲”（Ambisonics）領(lǐng)域的研發(fā)公司及人員所要回答的問(wèn)題。“全景聲”可以理解為上升了一個(gè)維度的環(huán)繞聲，聽(tīng)者可以通過(guò)全景聲技術(shù)，在三維立體空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)聲音的定位，簡(jiǎn)而言之，可以想象成一個(gè)環(huán)繞在聽(tīng)音者的球形聲場(chǎng)。因?yàn)閱蝹€(gè)點(diǎn)（單聲道）沒(méi)有“長(zhǎng)度”，單條線（立體聲）沒(méi)有“寬度”，單個(gè)平面（環(huán)繞聲）沒(méi)有“高度”，而全景聲則長(zhǎng)、寬、高俱全。

全景聲增加了“高度”這個(gè)維度的空間音頻信息，使聽(tīng)者可以分辨出，來(lái)自其上方或下方的聲音。經(jīng)典的“杜比全景聲系統(tǒng)”（Dolbys Atmos System）就是通過(guò)在天花板上安裝額外的揚(yáng)聲器，以實(shí)現(xiàn)全景聲的回放需求。對(duì)于全景聲音頻來(lái)說(shuō)，最酷的功能之一是，在沒(méi)有安裝全景聲適配的揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)行回放時(shí)，它可以自動(dòng)對(duì)音頻文件進(jìn)行“下行混音”（Downmix）的兼容處理。這意味著，在全景聲條件下工作的音頻工程師，根本不需要單獨(dú)交付立體聲格式及環(huán)繞聲格式的音頻文件了。

關(guān)于全景聲的錄制（拾?。兄S多的話筒擺位方案以及話筒陣列的方式。不過(guò)，最常見(jiàn)的全景聲錄制（亦或創(chuàng)建）技術(shù)，其使用到的元素，其實(shí)是我們的老朋友：?jiǎn)温暤酪纛l。諸如由杜比公司研發(fā)的“Atmos Production Suite”軟件，就是通過(guò)在三維聲場(chǎng)中發(fā)送單聲道聲音，實(shí)現(xiàn)全景聲效果的。您可以在三維空間內(nèi)“移動(dòng)”（Pan）該聲音的“定位”并讓它停留在某個(gè)符合需求的位置，您也可以通過(guò)賦予單聲道聲音具有方位及速度信息的矢量參數(shù)，獲得更好的效果。通過(guò)這樣的方式所產(chǎn)生的“定位”提示感，可以幫助我們的大腦，了解聲場(chǎng)及聲音的定位。

大多數(shù)用于電影或廣播的全景聲音頻，其實(shí)現(xiàn)方式是，利用標(biāo)準(zhǔn)雙聲道立體聲（或5.1環(huán)繞聲）創(chuàng)建的“床”（Bed，通常是指不在空間范圍內(nèi)移動(dòng)的氛圍型聲音），然后在“床”上將單聲道的聲音對(duì)象放置在空間中，亦或通過(guò)發(fā)送的方式使其在空間中移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)讓聽(tīng)眾產(chǎn)生聲音在四周“運(yùn)動(dòng)”的錯(cuò)覺(jué)。在電影領(lǐng)域中，則將聲音的移動(dòng)軌跡與熒幕上的發(fā)聲體位移保持同步，可以增強(qiáng)動(dòng)作效果帶來(lái)的音視感官體驗(yàn)。

對(duì)于音樂(lè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，全景聲音頻是一門(mén)新興技術(shù)。目前也有一些音頻工程師開(kāi)始嘗試在全景聲音頻系統(tǒng)中創(chuàng)作并該系統(tǒng)下進(jìn)行對(duì)音樂(lè)進(jìn)行“混音”。

關(guān)于作者M(jìn)ax Rewak：

Max Rewak是一位音樂(lè)制作人、音頻工程師、音樂(lè)創(chuàng)作者。目前在紐約工作，就職于Splice公司的音頻部門(mén)。

作者：Max Rewak

編譯：Monnie From iKnowMusic

校對(duì)：Sing T From iKnowMusic

原文：https://splice.com/blog/multi-channel-audio-stereo-image/