22.2声道系统的发展和标准化.doc

22.2声道系统的发展与标准化 曹玉雯 姜波 （国家广播电视产品质量监督检验中心，北京 100015） 【摘要】文章介绍了22.2声道系统，该系统可以使听众在很宽角度，提供高质量的声音还原，以满足超高清系统对声音的要求。对22.2声道音频格式声学和音频技术相关的标准化组织【】【Key words】22.2；；NHK放送技术研究所研究和22.2声道音频作为（Super Hi-Vision）超高清对应的音频格式，。22.2声道系统的特点是不单单在耳朵所在的高度放置扬声器，同时在观看者的上方和下方也放置了扬声器系统。与传统剧场的声系统相比，传统声系统的声音来自与耳朵同一个平面的前方后方左方和右方，而22.2声道系统的声音除此之外，同时来自于试听者耳朵的上方和下方。22.2声道格式一种3D重放格式，比当前数字广播所采用的5.1声道格式更加接近于实际声场。目前研究中的用于超高清系统的22.2声道音频格式，目标是与超高视频一起来制作录制传播并的音频内容。为了22.2声道音频在不同国家制作播出内容交换，关于音频重放格式音频设备接口播出重放环境的协调就变得特别重要。国际标准是一种在国际范围内兼容的保证，标准化就是解决这些标准的一个过程。目前22.2声道的国际标准正在演进中。对22.2声道，与传统剧场声系统相比，如何实现更高级的声场重现22.2声道格式声学和音频的标准化组织，以及。2与超高清显示系统匹配的声系统 常规剧场声系统 多声道系统是一种音频重放的方法，在剧院，电影院等厅堂中应用广泛。关于多声道声系统的扬声器位置见图1。目前在电影院和歌剧院中应用最广的是5.1环绕声。设置上，在观看者的前方有三个通道，后方有两个通道，以及一个LFE（低频效果）通道。其他格式包括6.1声道，即在观看者的正后方添加一只扬声器。此外还有7.1声道，即在观看者的前方放置五个通道。在这些格式中，扬声器安置位置均位于试听者耳朵水平面上。由于存在一些限制，使得这些系统都不适合于超高清系统，具体原因见下。 图1 传统电影剧场声系统扬声器位置 屏幕图像垂直观看角度与声音之间的匹配难度大 由于现有声系统的扬声器只放置在屏幕中心对应高度的位置上，声像移动无法表现上下方向的运动。同时，超高清系统水平和垂直方向的观看角度比以前高清系统要宽的多，当屏幕中的物体上下移动或者左右移动时，与图像移动所同步的声像不单单只有水平方向，同时包括了垂直方向的变化。 当观看角度变宽后声音重现难度大 当重现特殊效果时，例如在音乐大厅使用的传统多声道系统，反射声通过放置在侧墙和后墙的扬声器来重现。但是，如果听众距离墙很近，这些扬声器的声音就会显得很大，从而破坏了声场的重现。由于超高清系统的观看角度足够大，包含了听众区域的后部，所以要求声系统能够在很宽的角度内很好的重现声场。 关于22.2声道系统的概述 针对前面提到的现有影院音频系统的问题， 22.2声道系统来匹配超高清系统。图2给出了22.2多声道系统的简图。在该系统中，扬声器被放置在三个高度的平面中。在保留耳朵所处的高度之外，增加了耳朵以上和耳朵以下两层。本系统主要有四个特点。 图2 关于22.2声道系统的图示 图3 关于22.2声道系统的扬声器放置 （1）匹配屏幕中的图像和声音 屏幕上方和下方扬声器的放置，能够很宽的观看角度。同时，中间的前面五只水平观看角度。目前，超高清系统的屏幕不能透声，所以扬声器还不能安放在屏幕的后部。为了弥补这个缺陷，中间层（包括了远左和远右）置于屏幕的上方或下方。这几个扬声器的组合能够使得创造的声像位于屏幕上。 （2）在宽观看角度保持重现 反射和混响产生的声音由位于上层的扬声器产生，以满足距离反射声很近的情况，从而可以在很宽的观看角度上重现。 （3）实现上下方向声场的真实感受 在观看者上方安装多个扬声器，还可以重现来自上方的声音。例如，可以很好的重现一个从听众的下方到上方的声音，加上中间和底部两层扬声器的配合，来实现垂直方向变化的声场。 （4）确保与当前剧场声系统格式匹配 现有系统中间层的设置见图1，可以兼容现有声系统。 2.3 22.2声道音频格式的特点中间层声道重现了主要声源。现有的多声道音频格式例如5.1, 6.1, 7.1在中间层都有三个主声道这意味着22.2声道音频格式可以很方便的在现有的多声道音频格式。在听音者的左右各有三个通道（前方，侧方，后方），能够表现从前到后的声像移动。侧方的通道同时能够自然，高质量的重现声场。侧方反射对于重现宏大场景例如音乐厅其他被声音所环绕的场景侧方扬声器用来重现这些反射声，以此给听音者一种音乐厅声场般的效果。顶层通道用于观看者上方的声像定位，或者与中间层底层通道一起重现垂直方向上的声像重现。这意味着音频格式需要能够重放垂直场景的声像，这在以前的多声道系统是无法实现的。顶层的通道对于