音響基礎(chǔ)知識(shí)大普及(四)
C-type(C型降噪)
杜比C型降噪技術(shù)是1981年推出的,是杜比開發(fā)的第二代民用系統(tǒng)-基本特性是其降噪能力是B型降噪能力的兩倍,同時(shí)加入其他技術(shù)特性(如頻譜偏移,抗飽和等)。此技術(shù)已授權(quán)給幾十家電子公司并在幾乎所有家用盒式錄音機(jī)和高級(jí)便攜式播放機(jī)中得以應(yīng)用。象B降噪技術(shù)一樣,杜比也生產(chǎn)C降噪專業(yè)編碼設(shè)備供應(yīng)磁帶復(fù)制商。
SR(spectral recording,頻譜錄音)
杜比SR技術(shù)于1986年推出,是第二代專業(yè)錄音系統(tǒng)。它的設(shè)計(jì)不僅是為提供更高降噪能力,還同時(shí)提供許多最新技術(shù)成分以擴(kuò)大錄音的動(dòng)態(tài)范圍,使錄制的母帶與實(shí)際聲音無異。因此SR被認(rèn)為是信號(hào)處理技術(shù)而不僅是降噪技術(shù)。杜比生產(chǎn)SR設(shè)備供應(yīng)錄音和電影工業(yè)。
S-type(S型降噪)
杜比S型降噪技術(shù)是從杜比SR中派生出來的,與SR一樣具有固定和非固定頻段相結(jié)合、抗飽和、頻譜偏移和調(diào)制控制等功能拓展。作為杜比實(shí)驗(yàn)室的授權(quán)技術(shù)(盡管杜比生產(chǎn)專業(yè)S降噪編碼設(shè)備),它能保證高頻降噪24dB,低頻降噪10dB。高級(jí)盒式錄音機(jī)基本都有杜比S降噪技術(shù),能使消費(fèi)者自錄的盒帶具有CD的效果。
HX Pro
杜比HX Pro技術(shù)于80年代早期推出,為改進(jìn)錄音質(zhì)量提供高頻拓展峰值儲(chǔ)備,采用動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)錄音偏磁電平方式。此技術(shù)應(yīng)用于專業(yè)和民用器材上(均為授權(quán)生產(chǎn))。
Dolby Stereo(杜比立體聲)
在向電影業(yè)介紹了A型降噪技術(shù)后,杜比的下一個(gè)主要貢獻(xiàn)是杜比立體聲技術(shù)。此技術(shù)能使電影制作人員利用矩陣技術(shù)在發(fā)行拷貝上擁有四個(gè)聲道(左、右、中和環(huán)繞)的聲音信息,并使影院在向公眾放映時(shí)能夠還原這四個(gè)聲道的信息。杜比生產(chǎn)的設(shè)備用于錄制杜比立體聲電影,每一部影片都能應(yīng)用這些設(shè)備并有相應(yīng)的杜比技術(shù)支持。杜比也生產(chǎn)影院回放設(shè)備,這類設(shè)備已行銷全世界。
Dolby Surround(杜比環(huán)繞)
杜比環(huán)繞技術(shù)是杜比立體聲技術(shù)在家用產(chǎn)品中的應(yīng)用。音像公司得到授權(quán)可以在VHS錄像帶和光盤上錄制與電影拷貝上同樣的四聲道矩陣編碼信息。消費(fèi)電子產(chǎn)品廠家得到授權(quán)可以生產(chǎn)民用環(huán)繞聲解碼設(shè)備,在家庭中可以再現(xiàn)四個(gè)聲道。
Dolby Pro Logic(杜比定向邏輯)
杜比定向邏輯是杜比授權(quán)的第二代家庭環(huán)繞系統(tǒng)。杜比定向邏輯最大的優(yōu)勢(shì)之一是使用了一個(gè)有效的中置聲道及配套的揚(yáng)聲器。舊有的立體聲系統(tǒng)產(chǎn)生的是一個(gè)虛擬的中置聲道,要求聽者坐在電視屏幕的正前方。如果聽者的座位偏離正中,則對(duì)白聽起來也是偏的。但是使用了杜比定向邏輯技術(shù)和適當(dāng)放置的中置揚(yáng)聲器后,對(duì)白將總是定位為屏幕方向,左、右兩只立體聲音箱就可以有較寬的擺放空間,以得到擴(kuò)展的音樂和其他聲音效果。杜比定向邏輯解碼器還可以更好地解碼出環(huán)繞信息,這些信息由一對(duì)擺放在聽者稍后處左、右兩側(cè)的揚(yáng)聲器表現(xiàn)出來。
AC-1
AC-1是杜比的第一項(xiàng)數(shù)字音頻編碼技術(shù)。1984年當(dāng)降低比特率的理論剛剛提出時(shí),一些系統(tǒng)供應(yīng)商首先采用了此技術(shù)。AC-1是一種自適應(yīng)增量調(diào)制(ADM)的更精準(zhǔn)的形式,信號(hào)振幅隨時(shí)間的變化值可被傳送,而不是單純的絕對(duì)值。除了能對(duì)振幅變化值進(jìn)行編碼外,亦應(yīng)用了一個(gè)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行預(yù)加重和去加重的系統(tǒng),以減少可聽到的編碼噪聲。在當(dāng)時(shí),我們今天普遍應(yīng)用的數(shù)字信號(hào)處理方法尚不存在,AC-1曾被設(shè)想用于商業(yè)電視廣播,解決方案是由相對(duì)復(fù)雜的編碼器驅(qū)動(dòng),使用簡單的因而較便宜的解碼器。此技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星和有線傳輸系統(tǒng)中。杜比實(shí)驗(yàn)室有自己制造和銷售的編解碼器,也將此技術(shù)授權(quán)給其他廠家生產(chǎn)和銷售編解碼器。
AC-2
杜比AC-2技術(shù)是基于感覺編碼的自適應(yīng)變換編碼算法,以較低的比特率實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量音頻,因此極大地降低了衛(wèi)星和地面線路及數(shù)字音頻存儲(chǔ)媒體中的數(shù)據(jù)容量。杜比實(shí)驗(yàn)室研制的這項(xiàng)數(shù)字算法根據(jù)心理聲學(xué)掩蔽效應(yīng)采用了多頻帶方式。比特分配法為80%固定配置,20%自適應(yīng)配置,使編解碼的復(fù)雜程度相對(duì)降低。杜比生產(chǎn)應(yīng)用了AC-2技術(shù)的專業(yè)編解碼器(如杜比FAX),也將此技術(shù)授權(quán)給其他廠商,應(yīng)用于他們的產(chǎn)品中。
Dolby Digital (杜比數(shù)字AC-3)
杜比數(shù)字(AC-3)技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的感覺編碼技術(shù),用于傳輸和儲(chǔ)存多達(dá)五個(gè)全頻帶聲道的信息,另加一個(gè)低頻效果聲道(因其信息量少所需的比特?cái)?shù)也較少,常將其表述為.1聲道),而全部所需空間甚至少于CD上PCM線性編碼的一個(gè)聲道的空間。與AC-2相比,杜比數(shù)字技術(shù)是一個(gè)更加有效力也更靈活的編碼系統(tǒng),能夠提供一系列的功能:
1) 混合功能使單聲道、立體聲、定向邏輯及全部5.1聲道的回放均能兼容;
2) 向解碼器傳輸動(dòng)態(tài)范圍控制及對(duì)白電平控制等信息;
3) 具有多種比特率操作方式。在上千部電影中和最新一代的LD中都能欣賞到杜比數(shù)字技術(shù)。杜比數(shù)字技術(shù)也被用于DVD音頻聲軌中,是制定于1998年的美國新高清晰度電視系統(tǒng)(ATSC)的音頻標(biāo)準(zhǔn),并于1999年成為歐洲數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)(DVB)的可選音頻制式。
Dolby E
杜比E音頻編碼技術(shù)可以使一路AES/EBU音頻對(duì)或數(shù)字錄像機(jī)(VTR)上的一對(duì)聲軌傳送多達(dá)八個(gè)聲道的廣播級(jí)質(zhì)量的音頻信息,用于后期制作和發(fā)行。杜比數(shù)字編碼技術(shù)是將音頻傳送給家庭中最終聽眾的編碼方式,杜比E與其不同,它可以允許節(jié)目被編輯,并且多次解碼和再編碼不會(huì)產(chǎn)生可聽到的聲音損失。杜比E同時(shí)也能在整個(gè)發(fā)行編輯過程中傳送重要的音頻元數(shù)據(jù)或有關(guān)音頻的數(shù)據(jù)。杜比E 設(shè)備于1999年夏季問世。
杜比實(shí)驗(yàn)室的歷史
杜比實(shí)驗(yàn)室是由瑞·米爾頓·杜比博士建立的。杜比博士1933年生于美國俄勒岡州波特蘭市,成長于舊金山灣區(qū)。在他16歲還在高中讀書時(shí),就在Ampex公司打工。該公司是美國最早生產(chǎn)磁帶錄制設(shè)備的廠家之一。稍后,他負(fù)責(zé)開發(fā)該公司研制的世界上第一臺(tái)實(shí)用錄像機(jī)的電子電路部分。
1957年杜比自斯坦福大學(xué)畢業(yè),獲得英國劍橋大學(xué)提供的馬歇爾獎(jiǎng)學(xué)金,研究長波段X光。1961年他獲得物理學(xué)博士學(xué)位。1963年,他接受聯(lián)合國任命前往印度擔(dān)任為期兩年的顧問。
作為一個(gè)業(yè)余錄音愛好者,杜比博士多年以來認(rèn)識(shí)到在磁帶上錄制音頻或視頻信號(hào)時(shí)本底噪聲對(duì)錄制質(zhì)量的損壞。在印度時(shí)他開始認(rèn)真地思考一種降低噪聲而又不損害錄制質(zhì)量的辦法。他的這些探索成為將來杜比A降噪,B降噪和C降噪系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
1965年回到英國后,他在倫敦建立了自己的實(shí)驗(yàn)室用以實(shí)施他在印度時(shí)想到的方案。1968年成立了以”杜比實(shí)驗(yàn)室“命名的公司。盡管在公司成立的頭10年工作的中心在英國,但它一直是一家美國公司。1976年,公司的主要工作挪到了舊金山。
1965年,一臺(tái)杜比A型降噪器(A代表音頻Audio)生產(chǎn)了出來。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能針對(duì)多種音頻降噪應(yīng)用,尤其是可以解決錄音棚中錄制母帶時(shí)磁帶錄音機(jī)產(chǎn)生的噪聲。到1966年為止,已經(jīng)有好幾種降噪技術(shù)問世了,但它們都多少要損害錄音質(zhì)量。因此杜比博士當(dāng)時(shí)面臨的困難是如何使業(yè)內(nèi)人士和潛在客戶相信他的技術(shù)。那時(shí),多軌錄音機(jī),從4軌,8軌,16軌到24軌,開始應(yīng)用,當(dāng)多軌錄制的磁帶進(jìn)行混音時(shí),其混錄的兩軌母帶噪聲電平比雙軌直接錄制的母帶要高很多。
1966年1月,Decca唱片公司英國部認(rèn)為杜比A型降噪器確能如杜比博士所描述地那樣發(fā)揮作用,于是定購了9臺(tái)杜比A301 A型降噪器,首次應(yīng)用于1966年5月在維也納錄制阿什肯那齊演奏的莫扎特的一些鋼琴協(xié)奏曲。1966年11月,Decca出版了第一張應(yīng)用杜比A型降噪器錄制的唱片-由索爾第指揮的馬勒第二交響曲。
隨后,錄音行業(yè)開始承認(rèn)并大量使用杜比A型降噪系統(tǒng)。一開始只用于錄古典音樂,當(dāng)多軌錄音技術(shù)推廣后,便得以更廣泛的應(yīng)用。不久,全世界專業(yè)和非專業(yè)人士都開始將”杜比“與高質(zhì)量錄音聯(lián)系在一起。
讓杜比發(fā)明用于民品錄音機(jī)的降噪技術(shù)的呼聲越來越高。在一家美國商用磁帶錄音機(jī)制造商KLH公司的敦促下,1967年4月杜比實(shí)驗(yàn)室開始研制更實(shí)用的民用降噪技術(shù),一開始稱”簡化杜比系統(tǒng)“,后成為廣為人知的杜比B型降噪技術(shù)。在杜比B降噪技術(shù)的開發(fā)接近完成時(shí),杜比博士作出決定杜比實(shí)驗(yàn)室將不生產(chǎn)民用音頻產(chǎn)品或稱消費(fèi)電子產(chǎn)品,而是向廠家授權(quán)杜比的技術(shù)由已經(jīng)很成熟的廠家進(jìn)行應(yīng)用生產(chǎn)。到1974年底,杜比實(shí)驗(yàn)室的授權(quán)廠家已達(dá)47家,包括了所有消費(fèi)類音響器材的主要生產(chǎn)廠。
此后
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