原创 科普 | 虚拟环绕声技术的升华，探索人类的听觉感知

早在10年前，许多环绕声技术和AV品牌就开始研究虚拟环绕声的技术，而当中来自日本的多家AV放大器品牌，就推出了各种各样的虚拟环绕声技术，例如Yamaha的11.2声道3D音效，还有美国的Audyssey环绕声技术等等，这些技术都在不断挑战影音技术的极限，推出一个又一个能够提升包围感、立体感和实体感的声音效果。

进入2012年，Dolby也在原来7.1声道环绕声的基础上推出了Dobly Atmos杜比全景声技术，而其中在家庭环境中所打造的全景声家庭影院，又再次把虚拟环绕声的概念提出，其中就包括了这个Dolby Atmos-Enabled Speakers（杜比全景声扬声器）。

面向大众的Dolby Atmos

刚刚在美国结束的ces 2016展会上，我们就可以看到许多支持Dolby Atmos的产品，而推出这里产品的品牌都并非传统的音响厂家，反而是各大科技品牌，例如来自韩国的Samsung（三星）就推出了一款可以和平板电视结合的杜比全景声喇叭，这款产品和许多我们常见的Dolby Atmos-Enabled Speakers一样，出了拥有直接面向用户的发声单元外，还有一个指向天花板的发声单元，这个单元可以把声音传送到房间的顶部，再经过天花板的反射实现虚拟的上方声场。

这款来自三星的全景声喇叭其实只是今年新增的Dolby Atmos产品的其中一员，我们还可以发现有许多拥有这个虚拟上方声场设计的产品出现，例如整合到Soundbar之中的，整合到蓝牙音响之中的。不难发现，如金的Dolby Atmos技术已经渐渐变成大众化的音响配置，只要在高清播放以及网络、电视广播中加入这个全景声声轨，以后在家中就能轻松体验到杜比全景声带来的3D立体音效。

电影为什么拥有如此强大的魅力？

电影之所以如此栩栩如生，其中一个因素就是这些电影采用的顶部声音。在现实生活中，直升机从我们头顶飞过，鸟儿站在枝头鸣叫，有时候孩子们的欢声笑语从楼上的房间里传来。能够再现这些声音就变得十分重要了，因为在真实的世界中，我们的周围的各种声音都是真实存在的，这让杜比全景声体验变得更加真实生动。

虚拟环绕声的实际意义

在杜比全景声的系统组成中，我们需要创造一个顶部发声扬声器阵列，许多商用影院放映商通过在他们影院的天花板上安装两排扬声器来解决这一问题。不过要想把杜比全景声带入家庭影院，我们就需要找到在家中创造顶部声音的简单方法。

当然，如果你已经在屋内天花板里或天花板上安装了扬声器，或打算这样做，这些扬声器很可能会适用于杜比全景声系统。不过很多人并没有天花板扬声器，而且他们也不能安装天花板扬声器或者不想如此麻烦。

为解决这一问题，杜比充分利用了我们所掌握的有关人脑如何感知周围世界的丰富知识。通过运用这方面的科学知识，我们学会了解密你的听觉感知，即使不真的在你的头顶上方安装扬声器，也能创造出极为逼真的顶部声音。

开发支持杜比全景声的扬声器

来自杜比实验室的音频技术研究高级总监Brett Crockett就和我们介绍了许多关于这个虚拟环绕声的技术，通过与杜比实验室的硬件合作伙伴紧密合作，杜比开发出了支持杜比全景声的扬声器技术。这种扬声器的设计旨在以等同于传统扬声器的安装高度创造出顶部声音。它们会向上发出声音，而声音则会通过天花板反射至你所坐的位置。

不过，只是将声音信号从天花板反射下来还不足以产生真正令人信服的顶部声音。这也是为什么我们需要逆向处理你的听觉感知。

人类能够在三维空间中对声音进行定位，我们这种能力着实令人称奇。一个很好例子就是我们是如何探测到顶部声音的。

人类对声音的感知，让虚拟环绕声变的现实

Brett Crockett先生认为，声音在通过我们的外耳时，它们会像过滤器一样对声音进行修改。声音被修改的方式会根据声音来源的不同而有所不同。如果声音来自于头顶上方，大脑主要会探测高频方面的变化。既然这些高频在探测顶部声音方面最为重要，支持杜比全景声的扬声器就极力地将这些较高的频率聚焦到天花板上。

此外，支持杜比全景声的扬声器还会对这些高频进行过滤，以模拟我们人耳在听到来自头顶的声音时对其进行的过滤。这一过滤过程会向你的大脑发出信号：“这是来自我头部上方的声音。”

这样做的效果是令人信服的，以至于一些人在听到杜比全景声家庭影院的早期演示时，简直不敢相信在他们头顶上方并没有扬声器。他们会爬上椅子去查看天花板，确保我们并没有在天花板里隐藏任何扬声器。

在广阔的影音世界之中，有不少技术正在不断发展、演变和改善，就好像虚拟环绕声技术一样，我们一直在追寻着更高效、更真实和影音娱乐，杜比全景声只是把虚拟环绕声的技术再次升华，让这个技术更加合理和具有价值，虚拟环绕声的效果虽然获得了许多人的认同，但是对于普通用户来说，最好还是进行亲身体验，来感受那种与别不同的环绕声快感。