SRS 3D音頻技術(shù)：二只音箱營(yíng)造立體聲

SRS是一個(gè)由美國(guó)SRSLabs公司根據(jù)人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)(DynamicsofHumanHearingSystem)原理及心理聲學(xué)(Psychoacoustics)而研究出來(lái)的專利音頻技術(shù)。

SRS的特點(diǎn)是可以用二只音箱來(lái)營(yíng)造出一個(gè)逼真的立體聲場(chǎng),而且這系統(tǒng)適用于所有雙聲道的音源，包括所有立體聲，環(huán)繞聲，以至包含有其它系統(tǒng)編碼的音源。而對(duì)于單聲道的音源，SRSLabs公司也有一個(gè)名為3DMono的模擬立體重播技術(shù)。



SRS 3D音頻效果圖

人類的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)之所以能夠辨別聲源的空間及方向，是由于人類耳朵的構(gòu)造對(duì)由不同方向到達(dá)的聲音有不同的頻率響應(yīng)，這種由聲音以不同方向到達(dá)時(shí)跟人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的變化可以用一種名為“頭部相關(guān)傳遞函數(shù)(HeadRelatedTransferFunction,簡(jiǎn)稱HRTF)”來(lái)作數(shù)學(xué)描述。而人的腦部就以這些不同的頻率響應(yīng)來(lái)斷定所聽(tīng)到的聲音來(lái)自空間中的哪一個(gè)位置。

傳統(tǒng)的錄音技術(shù)采用與人耳結(jié)構(gòu)不同的麥克風(fēng)進(jìn)行錄音。雖然來(lái)自空間各個(gè)方向的聲音信息也一同被記錄下來(lái)，但由于麥克風(fēng)沒(méi)有類似人類對(duì)空間及方向的識(shí)別能力，因此傳統(tǒng)雙聲道系統(tǒng)在重播時(shí)沒(méi)法真實(shí)地重現(xiàn)錄音中原有的音場(chǎng)。

SRS技術(shù)的核心在于補(bǔ)償麥克風(fēng)錄音方式與人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)間的差異。SRSLabs公司從多年的研究中掌握了人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)辨別空間中各方向位置的方法，從而發(fā)展出以HRTF為基礎(chǔ)的SRS系統(tǒng)。

SRS在傳統(tǒng)的雙聲道重播系統(tǒng)上加上了麥克風(fēng)和人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)上差異的補(bǔ)償，把原有的聲場(chǎng)信息從錄音中提取出來(lái)，用專利技術(shù)處理、還原。聲場(chǎng)中應(yīng)有的闊度及深度得到重現(xiàn)，更使一般雙聲道系統(tǒng)中音箱為“點(diǎn)音源(PointSource)”的問(wèn)題得以解決，營(yíng)造出一個(gè)既寬闊又連貫的聲場(chǎng)。這亦是SRS（SoundRetrievalSystem，聲場(chǎng)還原系統(tǒng)）名稱的來(lái)由。

使用SRS系統(tǒng)除了可以得到真實(shí)廣闊的聲場(chǎng)外還有其它優(yōu)點(diǎn)。由于經(jīng)SRS處理后的聲音本身已帶有方向性，SRS并不依賴音箱左右聲道聲音到達(dá)聆聽(tīng)者雙耳的時(shí)差或相位差來(lái)營(yíng)造立體效果。所以可聽(tīng)到立體聲場(chǎng)效果的位置非常廣闊，沒(méi)有一般系統(tǒng)局限在一個(gè)狹小聆聽(tīng)位置的弊端。亦因?yàn)橥瑯拥睦碛桑琒RS對(duì)音箱的擺放位置及聆聽(tīng)環(huán)境的要求寬松，即使在不甚對(duì)稱的擺放下仍有理想的效果。

此外，由于SRS完全沒(méi)有使用一般所謂“聲場(chǎng)處理系統(tǒng)”所慣用的延時(shí)、相位差處理、或其它人工的模擬效果，SRS所營(yíng)造出來(lái)的聲場(chǎng)穩(wěn)定，聆聽(tīng)者不會(huì)因?yàn)樯晕⒁苿?dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)頭部而感覺(jué)到聲場(chǎng)改變，更沒(méi)有一般上述模擬系統(tǒng)所帶來(lái)的嚴(yán)重音染及清晰度降底等問(wèn)題。在音質(zhì)方面，因?yàn)镾RS是以人類本身的聽(tīng)覺(jué)特性為基礎(chǔ)，沒(méi)有加上任何不自然的處理，錄音本身的傳真度可以得到保存。同時(shí)因?yàn)镾RS在重播時(shí)把原音中應(yīng)有的聲場(chǎng)還原出來(lái)，所得的效果可以說(shuō)是一種更自然的聲音。

SRS系統(tǒng)因?yàn)槭抢娩浺糁斜旧硪汛嬖谥穆晥?chǎng)信息來(lái)還原成為一種可以透過(guò)二只音箱重播的立體聲音，所以適用于各種雙聲道的音源。這包括各種雙聲道的錄音及廣播，完全不需要任何的編碼。即使是用已含編碼音源的環(huán)繞聲系統(tǒng)，在同時(shí)使用SRS系統(tǒng)的情況下也不會(huì)有矛盾，還可以得到更良好的空間感及更連貫的聲場(chǎng)較果。

除了雙聲道的音源以外，SRSLabs還兼顧到單聲道音源的重播。SRSLabs的3DMono（單聲道三維或單聲道立體）系統(tǒng)是針對(duì)單聲道音源在雙聲道系統(tǒng)重播而開(kāi)發(fā)的。一些舊的錄音，一部份的電臺(tái)廣播，或設(shè)有雙語(yǔ)選擇的電影及設(shè)有原唱及卡啦OK選擇的VCD光盤(pán)都是常見(jiàn)的單聲道音源。

SRSLabs的3DMono系統(tǒng)，用獨(dú)有的技術(shù)去將單聲道模擬成一種雙聲道的效果，再用SRS技術(shù)去把錄音中的聲場(chǎng)信息抽出處理，營(yíng)造出富真實(shí)感的立體聲場(chǎng)。除了立體聲場(chǎng)效果外，3DMono的另一特點(diǎn)是可以在模擬立體聲中保持到聚焦及結(jié)實(shí)的低頻重播，沒(méi)有一般單至雙聲道模擬系統(tǒng)中常見(jiàn)的低頻松散情況。

目前，SRSLabs的SRS及3DMono技術(shù)已被多個(gè)國(guó)家的主要影音器材生產(chǎn)廠家廣泛接受，并被普遍的應(yīng)用在專業(yè)音響、家庭影音、及汽車音響等消費(fèi)電子器材上。