谈谈家庭影院的环绕声系统(上)

　　【神州音响网讯】家庭影院系统的核心是环绕声系统。有了环绕声系统，才能在家庭中达到影院中的效果。环绕声系统是多声道回放系统，由于历史的原因，信号的传送介质大多是双声道的，为了兼容这些系统，多声道的环绕声只能使用编码的方式，把多声道的信号编码为两个声迹的信号，录入介质传送，回放时再进行解码，还原为多声道，也有采用多声道记录传送的(例如AC-3标准的5.1信号)，但由于成本的原因，目前应用不是很广泛。

　　提到环绕声就不能不提到美国杜比(Dolby)实验室，由该实验室开发的杜比环绕声(DOBLYSURROUND)系统使用的最为广泛，据该实验室称，目前大约有3100万套杜比环绕声系统用于家庭影院。

　　杜比实验室现有三代环绕声系统用于家庭影院系统，分别为采用杜比基本解码器的环绕声系统、采用杜比定向逻辑解码器的环绕声系统和杜比AC-3系统。

　　1 杜比基本解码器

　　Dolby实验室参考了Peter Scheiber设计的SQ制式，设计出杜比环绕声系统，它采用固定矩阵解码的4-2-4方式，即拾取4个声道：左(L)、右(R)、中置(C)和后置环绕(S)，编码为两个声迹LT、RT，其中LT=L+0.7C+0.7jS，LR=R+0.7C-0.7jS，回放时再解码为四声道。解码方式如图2，其中中置声道以相同的相位和电平同时输入L和R音箱。

　　杜比环绕系统输出的各声道之间的还原度和分离度均不理想，环绕与前置之间只有3dB的分离度，串音无法消除，声响定位也较差，所以杜比实验室又开发出杜比定向逻辑系统。

　　2 杜比定向逻辑(DOBLY SURROUND PRO-LOGIC)解码器

　　杜比定向逻辑解码器将杜比基本解码器的固定矩阵解码改为自适应矩阵解码，采用前三后二的音箱摆放方式，有了独立的中置音箱，加上其他方面的改进，把分离度提高到了25～30dB，解决了杜比环绕声系统的一些问题，目前杜比定向逻辑解码器应用得最为广泛。杜比定向逻辑解码方式如图3。

　　杜比定向逻辑系统的工作方式如图4。当杜比定向逻辑系统缺少中置音箱时，它能以一种幻象(Phantom)模式工作，缺少后置音箱时，它能只提供叁前(左中右)信号，这就叫Dolby。

　　3 Stereo模式了，这样给杜比定向逻辑系统带来了一定的灵活性。但由于杜比定向逻辑系统仍然是一种4-2-4的模拟环绕声系统，它的左右两路後置音箱其实是重播同一单声道环绕声信号，而且只有7kHz以下的信号，再加上在解码过程中会损失一些真实的信号，使得声场的再现不够自然。针对杜比定向逻辑系统的以上缺陷，杜比实验室又开发了杜比AC-3系统。

　　3 杜比AC-3(DOLBY AC-3)系统

　　杜比AC-3系统也称杜比数字(DOLBY DIGITAL)系统，是一种音频感觉编码系统(AUDIO-PERCE PTURAL CODING SYS-TEM)，它根据人耳的听觉特性，把各个声道的音频带分为很窄的音频带，通过数字方式编码，删除噪音、冗余信息或对人的听觉不起作用的信息，而且把固定的比特率动态分配，用在最需要的频带，实现了在较低的数据传输容量下，回放5.1个声道，包括左、中、右及左后、右后5个相对独立的全音频范围(3Hz～20kHz)的声道及一个独立的超重低音(3Hz～120Hz)声道。杜比数字系统解决了杜比定向逻辑系统的不足，获得了极好的环绕声效果，具有自然的声场，所以被HDTV、DVD等下一代的音响媒体选为标准的音响编码制式，前景十分乐观，有望占领最大的家庭影院市场。杜比数字系统如图5。

　　杜比实验室研究出以上的环绕声系统后，采用许可证的方式，让集成电路厂家生产兼容的芯片，对于音响厂家，则采用认证的方式，让他们生产杜比认证产品，经过认证的音响产品可以打杜比标志，有此标记的产品一般较正规。环绕声系统其实还有许多种类，如THX、DSP、SDDS、DDSC和DTS等，效果甚至好于杜比数字系统，但是杜比实验室的环绕声系统影响力最大，使用最广泛。

　　(编辑：小莹)