关于幻影的好处。音频的艺术

关于“幻影”的好处

音频的艺术

嗯，就是这样！我们要么虚伪地抱怨 Hi-Fi 放大器无法切换音色，要么认真思考：“难道我们不应该将昂贵的多通道编码电子处理家庭影院归类为不可触碰的高端......不仅在观点上极端，但在设备方面，它反对以更轻松的方式处理声音和民主价格的储蓄中间。因此概述了这种材料的影响范围，我们可以冷静地谈论电子环绕声的设备和操作原理处理器。此外，亲爱的读者，该主题是由编辑邮件提示的，其中包含您的问题。

我们不是在谈论真正的“剧院”处理器（例如，杜比实验室的开发），而是在现代微型迷你 midi 系统和便携式音频中以这个名称或例如在简称DSP（Digital Signal Processor）。这里是第一次提到“世界上没有的东西”的时候了：想象中的声源，虚拟图像，如果你喜欢，幻影或声音幽灵 - “可爱又可爱”（有趣的文字游戏：我梦见了一个声音 ...）。简而言之，绝大多数修改音乐节目立体声的电子系统都是基于使用常规立体声对（两个扬声器相隔一定距离）来创造这样一个声场的想法，可以在一个完全不同的环境（而不是厨房 - 体育场的空间欢呼雀跃），或者增加声源的数量（电影院），或者扩大声音空间（带有两个系统声音的桌面收音机）米立体声底座）。

关于环绕声问题的一点历史。基于双耳（双耳！）原理的立体声是自给自足的。两个通道在家用设备中长期稳固地站稳脚跟，它们很好地绘制了空间图，让您可以通过耳朵定位乐器。立体声和单声道之间的显着差异不会迫使您将立体声系统更改为可悲的孤独点声源。如果你使用四个信息频道和四个扬声器呢？ Quadrophony（Q 音）不是一个容易破解的坚果：价格的上涨显然不足以达到所达到的效果。立体声一直保持着自己的地位，但其地位目前正受到多声道家庭影院爱好者的攻击。

在环绕声问题旁边，只有一个简单的电子声音处理工具的地方：DSP、3D 声音、环绕声、声音检索系统、难以置信的声音……通常，这样的系统使用一个或另一个电路技术方案，例如设计成微电路形式，实现一种或多种对原始电信号进行频相处理的算法。在便携式立体声录音机出现之初，已经使用了最简单的立体声基础人工扩展方案，根据减法操作。这里是现代“声音幻象发生器”的例子：数字控制音频处理器（SGS-Thomson，tdA7344），矩阵环绕 IC（NEC，PC1853），Spatializer（Desper Products），RSS（Roland），SRS 或 Vivid 3D（Hughes ), 令人难以置信的声音 (飞利浦研究实验室)。

这些工具的存在是有道理的，因为它们相对便宜且用途广泛。最重要的是 - 由于要表现出额外的音效，一对立体声就足够了。各种处理器的元素库目前被消费音频设备的开发人员积极使用。因此，例如，许多现代型号的夏普和建伍迷你系统都配备了美国休斯公司的声音检索系统 (SRS) 处理器；荷兰飞利浦生产的各种设备（从便携式音响到电视）都具有令人难以置信的声音功能； Spatializer 安装在 Panasonic-“眼镜蛇”收音机中。我必须说，在大多数情况下，就最终结果而言，DSP 彼此非常接近。

让我们看一下如何使用 DSP 的具体示例。基于 SRS 技术，夏普工程师开发了一种虚拟环绕声系统——Virtual Surround，它可以处理任何来源（盒式磁带、CD、LD、电视、视频、收音机）的立体声信号，并且不需要额外的扬声器。设计师通过立体声基础的虚拟扩展制作了两个层次的三维声音：音乐模式（虚拟 I - 扬声器似乎从原来的位置移开），电影模式（虚拟 2 - 有一种错觉额外的侧扬声器）。此外，还可以重现中型音乐厅（Hall，混响明显）、圆顶大教堂（Dome，混响时间长表现为多次反射的回声）和“ live”音乐会场地的空间（Live）。

事实上，应该注意的是，人工获得的大块不仅要花钱，而且还与可能表现出来的不需要的伪影有关，例如，违反音调平衡。然而，这种扭曲只是形成了空间感。现在，对于最好奇和最有耐心的人，我想建议处理这个问题：“你究竟如何在电子设备的帮助下在传统立体声上实现环绕声效果？” 让我们以飞利浦设备中广泛使用的系统——难以置信的环绕声——Ronald Aarts 和 Robert Dekkers（作者是飞利浦研究实验室的员工）发明的主题为基础材料。

值得再次强调的是，大多数便携式系统、多媒体系统和电视的立体声质量受到扬声器之间的小距离的限制，因此立体声底座的电子扩展通常成为为数不多的、相对便宜的制作环绕声的方法之一声音。显然，这种情况是寻找新的技术解决方案的原因。发明的本质“播放声音时立体声基础的扩展 - Incredible Sound（难以置信的声音）”将有助于理解该方案。它显示：一个听众、一个信号处理单元、一对立体声、假想的扬声器（“幻影”）和直接（未反射）声波传播的图片。结果表明，虚拟声源实际上扩大了左右扬声器之间的距离和角度。

作者总结了包括真人在内的心理声学研究数据，得出了当真实扬声器从初始位置依次移动到扩展位置时左右耳声压变化的依赖性。从图中可以看出，从移位扬声器传到听众的声波在相位和频率参数方面将与初始声波有很大不同，这取决于波前到达左侧耳膜的时间和右耳，阴影和波衍射对听者头部的影响。

声音转换的函数依赖性被称为头部相关传递函数 (HRTF)，它以某种方式嵌入到处理输出立体声信号的电子电路中。在左右声道中引入适当的变化会导致听众区域中现有扬声器重建准确的声场结构，这是发射体位置改变的特征。因此，听者能真正感受到声音空间在他面前打开。可以假设作者获得的信息是详尽无遗的，并且该函数具有线性结构，因为在实践中它是使用简单的两个控制的-通道电位器。因此，在音频设备（例如，便携式收音机 AZ8070）中，可以将基本扩展模式从普通立体声（0% 扩展）平滑地更改为效果的最大体现 - 100%“令人难以置信的声音”。

顺便说一句，一组外国专家使用我们文章中提到的人工立体声扩展系统的“双盲测试”方法进行了比较，注意到 Incredible Sound 中最好的音调平衡和自然的声音，尽管事实上这种技术解决方案在实践中非常容易实施，而且非常便宜......

在研究实验室中，新的幽灵猎人继续寻找自然声音，如果明天一个巨大的声音“幽灵”在微型录音机的帮助下在房间里出现，请不要感到惊讶。

作者：谢尔盖·克洛布科夫

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