沉浸式環繞聲格式的差異:杜比全景聲、DTS:X、Auro 3D、IMAX Enhanced各有什么區別?

自2014年推出以來,杜比全景聲(Dolby Atmos)一直是沉浸式環繞聲格式大戰中的市場領導者。之后便是DTS:X、IMAX Enhanced和Auro-3D,它們以自己的方法來演繹沉浸式環繞音效。

沉浸式環繞聲格式的差異:杜比全景聲、DTS:X、Auro 3D、IMAX Enhanced各有什么區別?

本文,Trinnov將逐一介紹這些環繞聲格式,并為你解讀他們在技術上的差異。此舉并非想要討論哪種格式更好,而是作為技術概述來加以說明。Trinnov會讓你自行做出決定,同時也不會介紹“上混音”(Upmixer)技術,因為這將在下一篇文章中討論。

杜比全景聲

從杜比全景聲開始。作為市場領導者,杜比是絕大多數消費者認可的環繞聲音效品牌。你會看到杜比全景聲(Dolby Atmos)的Logo覆蓋在眾多消費電子設備上,例如Soundbar、手機、智能音箱、智能電視、Xbox、PlayStation以及AV放大器和AV處理器上。杜比也搶占到主流媒體的先機,在衛星電視或互聯網電視的節目包中獲取,內容涵蓋體育、電影、音樂會、電視劇,現在還有支持杜比全景聲的音樂。

此外,Netflix、Amazon Prime Video、Disney+、Apple Music和Tidal等流媒體服務中也廣泛采用。最后,杜比全景聲還引領了游戲中的沉浸式音頻。

你去商業影院的話,在一些大型城鎮,就能找到杜比全景聲(Dolby Atmos)影廳。要想獲得杜比全景聲混音的藍光光碟也很簡單,它們早已出現在消費者的視線中。


東京Toho Cinemas Funabashi的杜比全景聲影廳

我們來了解一下杜比全景聲的技術規格。

關于杜比全景聲,首先要知道的是,它是一種基于聲音對象的音頻編解碼格式,包括元數據和聲音對象。如果你不確定該術語的含義,請參閱Trinnov“什么是沉浸式聲音”的相關內容。

在杜比全景聲的住宅規范中,它最多支持34.1個單獨渲染的聲道。這是我們今天討論的3種格式中可用聲道數最多的。這使得它無論在大房間還是小房間都能完美再現,但也會令人產生疑惑——如果只需2個音箱就能獲得Dolby Atmos認證,為什么消費者還需要多達34個聲道?

杜比有推薦的布局示例,但你會注意到,所有這些都是針對單個聽眾/單排座位的。這對于集成商的展廳來說,也許再好不過,通常只有一位混音工程師/客戶在使用,但對家庭影院這樣的社交空間來說,則不然。

適用于7.1.4和24.1.10聲道布局的杜比全景聲推薦

Trinnov是唯一能提供并展示完整住宅規格34.1聲道的AV處理器制造商。早在2018年悉尼音響展上,Trinnov就與澳大利亞音箱品牌Krix合作,使用Altitude 32和Altitude 48 ext組合,進行24.10.10聲道的演示。

DTS:X/DTS:X Pro

DTS在5.1和7.1聲道中使用DTS-HD這種基于聲道的環繞音效處理上,有著輝煌歷史和廣泛的內容可選。現在他們也提供由DTS-HD Master Audio演化、基于對象的沉浸式環繞音效,即DTS:X的11.1聲道解決方案。

Trinnov與DTS的淵源很深,兩者的合作始于2014年,當時討論了在2015年的CES上展示世界首個DTS:X公開演示。這開啟了一種互惠互利的關系,Trinnov可以提前訪問代碼,DTS可以在消費類設備上開發、測試和展示他們的技術,而不是基于PC軟件來模擬獲得。

這種關系持續到現在。通過與DTS合作實現DTS:X Pro的渲染,這讓Trinnov可以非常早得獲得訪問權限。因此Trinnov早在2019年2月的ISE上首次展示了DTS:X Pro的工作測試版。通過使用Altitude 32開發的廣泛認證計劃后,還于2020年正式發布了這一功能。它意味著,Trinnov比競爭對手提前一年進入市場。

以下視頻是Trinnov 2018年時在DTS Calabasas辦公室進行的一次訪談,有助于你了解這種合作關系是如何開啟的。


DTS:X 7.1.4和DTS:X Pro 30.2聲道布局,由DTS推薦

這讓我們得以了解DTS的最新發展和有機會更詳細地討論DTS:X Pro。

DTS:X Pro不是新的編解碼器,你不會在藍光碟外包裝上看到任何與此相關的標識。它是對渲染器的擴展或改進。

渲染器的工作,是根據設備提供的音箱數量來決定將如何再現內容的。這將DTS:X施加的聲道限制從12個遞增到32個。這意味著任何DTS內容,無論是舊版5.1還是11.1聲道的沉浸式混音,都可以使用Neural:X upmix引擎在所有可能的30個音箱位置上播放,這是個聰明和獨特的引擎。啟用Neural:X后,無論內容中的原始聲道數量如何,它都會對30個聲道中的每一個,進行上混,從而即使是基本的5.1聲道混音,也能創造出廣闊的聲場和令人印象深刻的氛圍。

所有DTS:X沉浸式內容都包含用于謹慎處理的、所有可用聲道的元數據。之前提供限制的是渲染器,而不是內容本身。

DTS:X Pro的完整布局

DTS:X Pro引入額外的聲道,旨在通過增加屏幕上方、下方聲道來強化屏幕高度的空間分辨率,見上圖所示,有Lb、Cb、Rb、Lh、Ch、Rh等。

家庭影院通常不會出現屏幕下方聲道,但對大型商業影院(或天花板高度不成問題的安裝),會使得在地板、屏幕和天花板之間有很大的空間。這增加了在垂直平面上平移聲音的能力。通常在住宅項目中,我們沒有高得離譜的天花板,因此底部聲道就不太理想。但是上面的屏幕聲道通常是有意義的。

你會注意到Auro中也有Oh聲道(Top/VoG)以及高度聲道。根據杜比全景聲的規范,也能看到頂部聲道,因此我們可以看到這兩種格式之間有些聲道是共通的,即使位置略有不同。這樣一來,讓這些聲道獲得最佳的兼容性,變得越來越重要。

AURO-3D

盡管Auro-3D是率先進入商業影院的沉浸式環繞聲格式,也是消費者最不為人知的格式。你找不到支持該格式的Soundbar或智能音箱,也不容易找到支持該格式的商業影院。很不幸,這種格式在很多時候都被忽視。然而Auro有許多不同于競爭對手的技巧。

Auro Technologies脫胎于屢獲殊榮的Galaxy Studios,這是家位于比利時的世界知名錄音棚。以下視頻是Trinnov對Auro Technologies的Wilfried Van Baelen進行的采訪。

※  視頻僅有英語對白。

Auro-3D是種基于聲道的格式,提供13.1個聲道。它沒有利用更多的聲道數和DTS:X、杜比全景聲等應用到的動態音頻對象(不過Auromax有應用到)。


Auro 3D的圖層

如果你翻看支持Auro-3D的藍光碟信息,會發現多以現場音樂會為主。你會在其中找到一些電影內容,但它不如前兩種格式來得豐富。這并不是一件壞事,Auro-3D已經圍繞如何獲得最佳音樂體驗開發了整個平臺。Auromatic的upmixer被廣泛認為是音樂內容的最佳選擇,作為用戶也能在Trinnov Altitude AV處理器上輕松選擇。

這種發布趨勢使得Auro處于獨特的地位,并導致高分辨率藍光格式Pure Audio Blu-ray的興起。這些音樂光盤提供高達192kHz/24bit的播放,并通過遙控器上的簡單導航,獲得包括Auro-3D、杜比全景聲等內容的不同版本。順便說一句,Altitude 32是市場上唯一能夠以原生192kHz分辨率播放多聲道音頻的AV處理器。

Auro 13.1聲道音箱布局,Auro建議

Auro對音箱布局采取了與其他人不同的方法。13.1聲道分為三層:耳朵高度、高度和頂部(頭頂)。這會產生與DTS和杜比布局交叉兼容的現象,因為建議將高度聲道放在距聽眾30度仰角的位置,這意味著在大多數房間中,它們應該位于墻上,而不是在天花板上。頭頂唯一的音箱就是Top聲道(通常稱為“上帝之聲”/Voice of God)。

IMAX Enhanced

IMAX Enhanced是市場上的新成員,它以DTS:X格式為基礎,通過引入視覺元素來匹配音頻體驗。這是DTS對杜比視界和杜比全景聲的回應。當然,我們都聽說過IMAX是商業影院的大屏/大音效體驗,但是它在家里是如何實現的?

將專有內容附加在IMAX Signature Sound,是種最接近家庭影院級IMAX混音的配樂。IMAX Enhanced兼容設備(例如Altitude 16和Altitude 32)將自動檢測IMAX Enhanced內容并啟用特定低音管理設置,以盡可能最佳的方式來適應這些特定的音軌。它還依賴于DTS:X的渲染和DTS Neural:X的上混技術。因此IMAX Enhanced配樂利用Trinnov獨特的DTS:X Pro來實施。


IMAX Enhanced 7.1.4圖層

索尼希望以IMAX Enhanced發布100多部影片,從現在開始,你將看到更多這種規格的影院,因此在設計系統時務必考慮到這一點。


當前獲得IMAX Enhanced的部分影片

結語

總之,編解碼器之間存在一些技術差異,但真正突出的是音箱布局中的不同概念。兩者,包括杜比、DTS和Auro都沒有就音箱擺位達成一致(杜比和DTS相對接近,因此被歸為一類,譯者注),Trinnov必須做些什么來設計一個解決方案,以適應這些不同的方法。

慶幸的是,Trinnov不僅制造了支持所有這些格式的行業領先的硬件,以充分發揮其潛力。過去的20年中,也一直在研究沉浸式音頻并試圖加以規范,從每個建議布局中獲取公差,以創建統一的布局。這是同類研究中唯一的一項,并且也提出了些建議,為多個觀眾的同時聆聽,提供最佳體驗。

正如本文所提到的,每個編解碼器制造商的建議布局都是基于單個標準,沒有充分考慮兼容性。Trinnov認為,一套系統不應該被設計成僅僅只能接受一種格式,而應該以最小的妥協來容納所有這3種格式,并為每個觀眾提供相同的高級體驗。

這在我們的《揚聲器位置指南》(請向銷售經理索取,目前僅有英文原版)中有詳細討論,并且是唯一適用于所討論的3種環繞聲格式并為多個聽眾設計的推薦指南。這些建議也可在自動化影院設計軟件The Cinema Designer中實施。

Trinnov的音頻重映射

如果你遵守這些建議,Trinnov專有的3D重映射軟件將完成剩下的工作,并為你提供從不同環繞聲格式切換的無縫融合,你什么都不用做,坐下來享受你選擇的節目內容即可,讓它按照藝術家/制作人的意圖進行重播。

Trinnov是唯一一個涉足制作和播放產業鏈所有領域的AV處理器制造商。你了解或喜愛的某些內容很可能就是使用Trinnov產品混錄制作完成的。Trinnov的產品可以在商業影院中體驗到,當然也可以在家庭中使用。錄音室、商業影院和家庭影院,3個市場部門共享相同的優化器技術。

既然Trinnov的產品能充分滿足專業人士的需求,那么我們真誠地希望,它也能滿足你的需求。

本文源于Trinnov Audio技術博客頁面,作者為高級國際技術/銷售經理David Meyerowitz。

weixin

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