5.1聲道音箱技術(shù)
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5.1聲道的簡述
5.1聲道分為預(yù)先錄制和游戲兩種。預(yù)先錄制已廣泛應(yīng)用于各類傳統(tǒng)影院和家庭影院中，一些比較知名的聲音錄制壓縮格式，如杜比AC-3(Audio Coding 3，第三代音響編碼)、DTS等都是以5.1聲音系統(tǒng)為技術(shù)藍本的。5.1采用左(L)、中(C)、右(R)、左后(LS)、右后(RS)五個方向輸出聲音，使人產(chǎn)生猶如身臨音樂廳的感覺。這五個聲道相互獨立，其中“.1”聲道，則是一個專門設(shè)計的超低音聲道，這一聲道可以產(chǎn)生頻響范圍20～120Hz的超低音。其實5.1聲音系統(tǒng)來源于4.1環(huán)繞，不同之處在于它增加了一個中置單元。這個中置單元負責傳送低于80Hz的聲音信號，在欣賞影片時有利于加強人聲，把對話集中在整個聲場的中部，以增加整體效果。
DVD影片除了在視訊影像畫質(zhì)方面較VCD高出不少外，更重要的是其原始音場的重現(xiàn)。要將影片中的音場效果表現(xiàn)出來，絕不會是二個音箱就能夠達到的，至少四個音箱才是構(gòu)成一個音場的基本要求，六聲道的音箱組在全音域的整體表現(xiàn)會更好。由于此應(yīng)用牽涉到視覺場景與聽覺的結(jié)合，對于影片中音場的呈現(xiàn)會有相當高的要求，如果不以多聲道的音箱組搭配，影片播放出來的音場準確性和真實性便會受到質(zhì)疑。
游戲5.1主要是3D定位，從音場效果方面來看，傳統(tǒng)3D定位音效的效果對于前、左、右的聲音定位很明確，但是在對于后方及具有高度的聲音，就可能會因為每個人的感受不同而有差異，這對于3D游戲來說，無疑是一個頗為不利的因素，因為在游戲中只能看到前方的景象，對于其它位置的動態(tài)就必須仰賴于聲音才能掌握，若是將喇叭換成四聲道或以上的產(chǎn)品的話，這個問題便可迎刃而解。
正確的音場需要聲卡和音箱共同努力，在1999年上半年曾經(jīng)出現(xiàn)某些聲稱支持4聲道的聲卡，但是在實測之后才知道，它是將原有的二聲道訊號復制一份而成為后方二聲道，如此一來，自然是前方與后方的聲音是相同的，并非真正意義上的四聲道。只有使用真正支持5.1的聲卡和音箱，并且保持角度、高度、距離、前后左右聲道連接的正確性，才能真實地還原音場。
5.1系統(tǒng)的誕生，宣告了在此之前的諸如APX、Spatializer 3D、Q-SOUND、Virtaul Dolby、Ymersion、A3D等技術(shù)的終結(jié)，它達到了真正的3D環(huán)繞聲效果。一般來說，實現(xiàn)游戲5.1，只需要5.1聲卡和音箱，如果要進行5.1影像播放，還需要增加一個杜比解碼器。
DVD中的5.1聲道
要注意的是，Dolby Digital(杜比數(shù)字音效)并不全是5.1聲道，它只是數(shù)字錄音的總稱，細分為：
1、DDM，即Dolby Digital Mono，杜比數(shù)字單聲道音效；
2、DDS，即Dolby Digital Stereo，杜比數(shù)碼雙聲道音效；
3、DDS，即Dobly Digital Surround，杜比數(shù)碼環(huán)繞音效，雙聲道存儲，環(huán)繞聲道為單聲道，共五聲道；
4、Dolby Digital 4.0，即杜比數(shù)碼環(huán)繞音效4.0，四聲道存儲，環(huán)繞聲道為獨立的單聲道錄音，五聲道；
5、Dolby Digital 5.0，即杜比數(shù)碼環(huán)繞音效5.0，五聲道存儲，后方環(huán)繞聲道是獨立雙聲道，共五聲道；
6、Dolby Digital 5.1，即杜比數(shù)碼環(huán)繞音效5.1，六聲道存儲，環(huán)繞聲道是獨立雙聲道，共六聲道；
DTS，即Digital Theater System，數(shù)字劇院系統(tǒng)，它采用與AC-3不同的壓縮技術(shù)將環(huán)繞音效儲存至DVD，播放時必須采用專門的系統(tǒng)，才能將隱藏在DVD中的5.1聲道釋放出來。DTS跟Dolby Digital 5.1的最大差別在于兩者使用不同的“算法”，Dolby Digital 5.1將相同的資料壓得更少，占用最小的空間。DTS不刻意追求最高的壓縮比，因此也有機會保存更多的資訊，如果處理得當，可以提供優(yōu)于杜比的表現(xiàn)力。
DVD中的聲音儲存方式，除了Dolby Digital和DTS數(shù)碼環(huán)繞音效，還有歐洲的MPEG 2、SONY發(fā)展的SDDS，或以高音質(zhì)立體聲為基礎(chǔ)的PCM數(shù)碼格式等，但目前DVD主要還是利用Dolby Digital和DTS來記錄聲音，營造豐富的環(huán)繞效果。
也許大家還聽說過THX，它是美國大導演喬治.盧卡斯所提出的電影院播放標準，其目的是為了提高電影院的影片聲音播放水準，使觀眾能完全感受到導演所要表達的企圖。因此它對電影院的空間與所有音響器材都有相當嚴格的規(guī)定，甚至播放時銀幕的亮度都有一定的要求，而且電影院在發(fā)給THX執(zhí)照之后還必須每半年接受復檢一次，以免器材老化而不符標準。THX規(guī)格后來也由電影院延伸至家庭用的器材，與電影院有著同樣嚴厲的規(guī)格，目前已有許多廠商生產(chǎn)符合THX標準的影音器材。一套完全由THX規(guī)格器材組成的AV系統(tǒng)應(yīng)該能夠達成以下的效果：全頻段的高音及低音、聲音更為平順自然、在聽覺范圍內(nèi)最少的低音失真、更清晰的人聲定位。
能得到THX認證的器材非常昂貴，而且大多都得搭配Hi-End的音響器材才能發(fā)揮其效果，因此通常有THX效果的家庭影音系統(tǒng)，大多價格不菲。
配置5.1聲道系統(tǒng)
音箱增多之后，不是雜亂地往電腦旁邊一放即可。為了突出5.1的效果，對每個音箱的位置都有嚴格的要求。PC系統(tǒng)服務(wù)于個人，不能絕對按家庭影院相同的方法來擺放音箱，不過，仍有一個簡單法則：高音音箱擺在高處，低音音箱擺在低處。
前方音箱以一字排開的方式面對聆聽者擺放，左右分別放置一個音箱，中置音箱放在顯示器前的桌面上或顯示器的頂部。前置音箱與中置音箱的高度盡可能相同，而且這三個音箱的正面應(yīng)在同一平面上，或是中置音箱稍微向后一點，但其正面應(yīng)與前置音箱的正面平行。前置左右兩音箱之間的距離與聽者的位置有關(guān)，在正常的觀看位置上，音箱與聽者的角度為45度。
環(huán)繞音箱擺在聽者的左右兩側(cè)，兩個音箱面對面朝向聆聽者，兩個音箱與聽者的距離相同，并將這兩個音箱放在高于聽者坐姿時頭部以上60～90厘米處。第二種方案是在聽者背后的墻上吊掛音箱，環(huán)繞音箱朝向前方或面對面。
人類對重音的定向不敏感，重低音音箱的擺放位置較為隨意。然而，電腦音箱的低頻范圍不是想像中那么低，還是放在聽者前方的地面上為佳。假如低音音箱出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，即開大音量后出現(xiàn)不正常振動的聲音時，可以為它安裝膠墊、或在低音音箱上面放置書本等重物來消除諧振。
聲音傳播與音箱擺放
從音源發(fā)出后直接傳到聆聽者的聲波稱之為直達聲。
由于聲波在傳輸過程中在各方向上有一定程度的擴散，因此當我們欣賞家庭影院節(jié)目時，從音源發(fā)出的大部分聲波將通過房間中的墻壁、天花板等物體反射到我們的耳朵里，這種通過反射傳輸?shù)穆暡ǚQ為反射聲。
最早到你耳朵的反射聲是一次反射聲。一次反射聲由于聲波反射的時間很短，因此它的聲波形狀和直達聲非常接近。
延時混響聲是繼一次反射聲之后到達你耳朵的反射聲，它在傳輸時沒有方向性，因此如果出現(xiàn)過多的延時混響聲，將會嚴重影響重放聲音的清晰度。延時混響聲的多少與聽音環(huán)境形狀、尺寸及建筑材料的材質(zhì)有密切關(guān)系。
將衛(wèi)星音箱擺放在離開室內(nèi)墻壁稍遠的位置時，比較容易獲得良好的聲音重放效果，不僅音色自然，而且聲像定位也更好，同時聲音的空間感和縱深感方面會更強烈。原因是經(jīng)過如此擺放的音箱，在直接發(fā)出聲音后(直達聲)到達你耳朵的時間，能夠同稍后從室內(nèi)各墻壁以及天花板反射后到達你耳朵的聲音(反射聲)，在時間上存在明顯差別。這個時間差別最好不少于10ms。只有這樣，人腦才有足夠的時間對原先聽到的聲音信號進行完整的分析處理，從而避免受到早期反射聲的干擾。
如果在很短的時間內(nèi)就聽到了那些反射聲，則人腦便會把這些反射聲當作原先的聲音的一部分，容易使聲音的空間特性變得模糊不清。從人腦這一特性出發(fā)，將音箱擺放在離后墻大約0.6m，離側(cè)墻大約0.9m(這是一個比例，可動態(tài)改變)，容易獲得比較好的聲音重放效果。
擺放完之后，就要進行音量調(diào)節(jié)，讓聽者在座位上感到每一個音箱的音量均相等。如果環(huán)繞音箱距聽者較近，音量控制必須相應(yīng)調(diào)低，不覺得吵雜，才能獲得平衡的音響感覺。
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