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【技术】30.2声道、5层架构,探究家庭影院环绕声终极规格DTS:X Pro

作者:赛宾科技  日期:2020-03-07  来源:影音CN  关注:



于阿姆斯特丹RAI展馆举行的ISE2020,再度将DTS:XPro带入到公众面前。与Xperi(DTS母公司)有着长久合作关系的Trinnov Audio,宣布联手ProcellaAudio、kaleidescape共同搭建15.3.10声道的DTS:XPro专属展厅,演示这一迄今为止家庭影院领域声道数最多的沉浸式环绕声格式。




DTS:XPro,蓄谋已久的发布


回溯环绕声技术的发展,大致可以分成3个阶段:
1. Dolby Pro Logic模拟环绕声,通过增加后方环绕音效和强化前方人物对白,第一次在家庭环境中实现了具有包围感的音效;
2.DVD兴起后出现的Dolby Digital和DTS数字环绕声,带来真正意义上分离式的多声道音效,也是杜比实验室(Dolby Laboratories)和DTS正式角逐的开端;
3.以“物件为导向”的沉浸式环绕声,即Dolby Atmos和DTS:X的时代,除了追求更多的声道数(从5.1声道升级到7.1.4声道)来营造丰富的环绕音效,物件导向也起到了促进声像定位的作用。
Dolby Atmos源于商业电影院中的Dolby Cinema,杜比实验室将其成熟的商用技术移植到了家庭中来。凭借在此领域中的先导地位,Dolby Atmos亦决定了沉浸式环绕声的某些基础规格,比如7.1.4声道。随后DTS:X跟进,亦选择7.1.4声道为它的“标准格式”。
不过作为“后来者”的DTS也是个“狠角色”。早在DolbyDigital和DTS分庭抗礼的年代,它就以高于DolbyDigital传输码流的方式,获得更为丰富和细腻的环绕音效,因此坊间一直有“DTS音效更好”的说法。

Trinnov Audio 15.3.10声道演示的音箱摆位图

伴随DTS:X的面世,它表现出了更大的“野心”,那就是DTS:XPro。有消息称,早于2015年DTS:X发布时,这个30.2声道、5层架构的新规格就初步成型,只是留待未来技术的成熟和现实应用的出现。
2019年CES上,DTS和TrinnovAudio合作,首度进行了DTS:XPro的演示。作为高端AV前级/放大器品牌,Trinnov Audio早于2014年就推出过最多可支持32声道的AV前级,通过固件升级后,它成为迄今唯一支持DTS:XPro的家用AV前级。
那以后,Trinnov Audio和ProcellaAudio、Triad等音箱品牌合作,分别于香港(HKAVPE)、丹佛(CEDIA展)以及台湾(台北国际音响暨艺术大展)等地举行了DTS:XPro的演示活动,直至本月在ISE上的再度出演。

2019年6月,米乐影音举办的13.2.9声道DTS:X Pro演示
 

DTS:XPro技术详解


如何在家庭中重现电影院音效,是家庭影院环绕声技术不断演进的方向。增加声道数+物件导向,一直被认为是个有效的方式。
更多空间+更多声道造就的DTS:XPro
现实生活中,声音无处不在,它们从不同方向、不同高度呈现。商业影院和家庭影院重现时,只能通过包围在聆听者四周的音箱(声道)来还原。
为什么商业影院给人的效果会好于家庭影院:它的空间大,能营造出更宽广的音场;它的音箱数量多,可以提供更为绵密的声音来源。某种意义上,家庭影院要获得接近的效果,唯有增加声道数量。当然,增加声道数有两个限制:一是家庭环境不允许、预算不答应,二是音箱(声道)必须要有合理的投放位置。
DTS:XPro的应用,要满足几个条件:这是专为高阶用户开发的模式,适用的,是较为大型的空间,同时需要配置更为高端的系统以及更多的声道数(后级放大器+音箱)。从这个角度来说,DTS:XPro确实是“有钱人的游戏”。
当然,这不妨碍我们去了解DTS:XPro,甚至在有机会的时候去欣赏它。 30.2声道逐一解析
先来回顾DTS:X的声道布局。

DTS:X7.1.4声道布局

DTS:X被视为11.1声道(即7.1.4,中间的“.1”为超低音声道),即7个(底层)主声道(Bed channels)和4个(高层)天空声道(Height channels)。它和DolbyAtmos一样,都是这样的双层结构。
再来看DTS:XPro的声道布局,它拥有多达30.2声道(“.2”同样是指超低音声道)。
※ 这份TrinnovAudio提供的声道布局图有处笔误,应为“17(14+3)×Bedchannels”。Bed channels包括Beds(底层)的14个声道和Bottom(最底层)的3个声道。

DTS:XPro声道布局

17个Bedchannels(14+3)如何来识别?注意上图中黑底标注的声道。这其中包括属于Bottom(最底层)的L、C、R(即左、中、右主声道),以及另外14个声道(Beds)。
12个白底标注的声道,为Height(高层)channels和Top(顶层)channels。
居中是Oh层,它又被称为“Voiceof God(上帝之声)”。我们熟悉的Dolby Atmos和DTS:X里都不存在所谓“Oh层”,但另一种沉浸式环绕声格式Auro3D却有类似的设置。
现在,我们逐一解析DTS:XPro的各个声道。由于它是5层架构的,因此叙述中还必须把架构的概念引入其中。
Bed channels里,基础声道即是L、C、R(它们位于整个空间的最底层/Bottom,可以视作落地式主音箱)和Ls、Rs。通俗点说,就是左、中、右、左环绕和右环绕。与早年7.1声道时的DolbyDigital EX和DTS-ES不同,这里没有“后环绕”的说法,即没有Lsb和Rsb(sb是SurroundBack的缩写)。
但是围绕L、C、R分别增加了Lc和Rc 2个居中补偿声道,用以优化大空间时的前方音场。针对正面较宽的视听环境,于聆听者正前方呈现(这又和NHK 8K电视中22.2声道的布局类似)。在外围,则有2个增宽声道,即Lw、Rw(注意看声道的示意图)。再接着,于Lw和L之间以及Rw和R之间,各有1个增宽声道与主声道之间的增补声道,同样在中置声道(C)的上方,也有一个Cb声道。你是不是觉得这些声道过于重叠了?并没有!因为DTS:XPro有5层架构,L、C、R是最底层的,其它音箱都在其上方设置,即Cb的位置,其实是在C和Height(高层)中间。
再看后方,在Ls和增宽声道Lw之间,有个Lss。同样,在Rs和增宽声道Rw之间也有个Rss。至于原来后环绕的位置,现在由Lsr、Cs、Rsr 3个声道取代。毫无疑问,从声音密度上来说,相比Dolby Digital EX和DTS-ES的7声道,声道数激增,且又有高度上的错位,音效肯定是既丰富又绵密的。
注意这句话:“12×Height & Top channels in two layers”,现在我们要开始关注Height(高层)和Top(顶层)的12个声道了。从高度上来说,Bottom的L、C、R和2个超低音声道是最底层的,之后是Beds,然后就是8声道的Height(高层)和4声道的Top(顶层)。
Height(高层)8个声道中,Lh、Ch、Rh、Lhs和Rhs就是Lb、Cb、Rb、Lss和Rss的向上延伸,Lhr、Chr和Rhr同样是Beds层环绕声的向上延伸。再往上的Top(顶层),既是天空声道,又是Height(高层)的延伸。
为什么要这样做?以往的环绕音效是平面的,即只要和耳朵高度齐平,在这一平面呈现360度的包围感(即水平向)。但是沉浸式环绕声,就要求有垂直向的包围感。如果再算上Oh层,DTS:X Pro的5层架构,就能为你呈现出近似“自四面八方而来”的沉浸式效果。

Trinnov Audio就音箱摆位给予的3D模拟图
 与Auro 3D和NHK22.2声道的对比
去年影音中国在介绍NHK BS8K时,曾提到过NHK的22.2声道和Auro 3D,那么我们来看下DTS:X Pro与这两者的区别。
诚如前面所述,DolbyAtmos和DTS:X都有天空声道,但它们呈现的,仍然是两层架构。
Auro 3D的13.1声道,因为有个Top声道,因此被视为3层架构。

Auro 3D,7.1Surround的底层(基础层)之外,还有Height层和Top层

逐一分解,Auro 3D的Surround层(蓝色)覆盖了聆听者耳朵±15°的区域,Height(高层)则负责15°~75°的区域,Top(顶层)“上帝之声”承担起75°~90°的区域。DTS:X Pro与此不同的地方在于,它用Height(高层)+Top(顶层)来实现Auro 3D的Height(高层),因此不仅层级划分更多,声道数量的增加,也令环绕效果会变得更加细密。

Auro 3D不同层级对应的覆盖区域

再来对比DTS:X Pro与NHK 22.2声道。

左为DTS:X Pro,右为NHK 22.2声道

NHK 22.2声道中下层的3个声道,便对应了DTS:XPro Bottom(最底层)的L、C、R。“.2”的超低音声道也对应LFE1和LFE2。中层(蓝色)前方5个声道和高层前方左、中、右3个声道与DTS:XPro亦是一一对应。相比之下,DTS:XPro只是增加了Beds层位于两侧和后环绕的9个声道以及Height(高层)的5个声道。3层架构的NHK22.2声道,其上层9个声道是3、3、3平均划分的,但没有Oh的“上帝之声”。

DTS:XPro的优势


DTS提供的资料中,提到了DTS:XPro的特征(优势),它包括immersive(沉浸式)、backwardcompatible(向后兼容)和flexible(灵活性)。

DTS:XPro的三大优势

Immersive的沉浸式体验,聚焦于它能将声音精准定位到实际发生的位置。相较于 DTS:X,新规格增加了声道布局,提供前所未有、生动和逼真的多维音频体验。
同时DTS:XPro向后兼容所有DTS核心的比特流,包括用它来解码经典的DTS-HD Master Audio声轨,同样会是获得出色体验的最佳方式。原厂建议用户使用DTS:XPro,来将自己喜爱/熟悉的Blu-ray、DVD或数字电影的播放效果提升到新的高度。
flexible(灵活性)也是DTS:XPro特意强调的。它宣传能适用于任何对称式音箱布局,支持 7.1.6、9.2.8、10.2.9.3等。
说到灵活性,DTS表示,它最多可以连接32个音箱(30.2声道),内嵌的DTSNEURAL:X技术可以为立体声、5.1、7.1和11.1声道的源内容呈现沉浸式的环绕声音效。它能适应各种主流的音箱布局,用户无需更改原有的音箱摆位/设置,令使用起来变得轻松方便。

7.1.7、10.2.9.3和14.2.13.3,DTS推荐了多种组合方式

回头来看ISE 2020上,TrinnovAudio采用的就是15.3.10声道配置。Bottom(最底层)为3.3声道,Beds层为12声道(3×4),Height(高层)+Top(顶层)为9声道(3+2+2+2),Oh层×1。至于前几场演示,也都稍有出入,因此不难看出DTS:XPro会因应不同环境,做出灵活的配置。

超过1000名观众,参与了ISE 2020上的DTS:X Pro演示


15.3.10声道演示

此外,作为IMAX Enhanced规格的制定者之一,DTS表示,DTS:XPro可以完全兼容IMAX Enhanced,以获得更为身临其境的音效体验。 

关于DTS:XPro,你还需要了解……


DTS:XPro终究是个小众的选择。音箱数量的剧增,需要有大空间来“容纳”,需要有昂贵的器材来支撑。事实上,到目前为止,也仅有Trinnov Audio的旗舰前级Altitude32可以真正支持到32声道解码处理。不仅如此,片源也是个问题。目前的演示,依然是建构在原有DTS:X声轨的基础上。

不过这一切都不能阻挡影音爱好者对高规格、无限接近商业影院音效/视效的追求。这个行业里,确实需要这种对高级影音格式孜孜不倦予以求索的技术支持者和制造商。毕竟,许多曾经的梦想,今天人类不都一一实现了吗?



各体验点地址:

1、旗舰体验馆:佛山桂城深海路17号瀚天科技城A6座909室

2、美居体验馆:佛山禅城区绿景西路美居建材城6座2楼

3、保利体验店:佛山南海区保利水城三层3B078-3B079号铺

4、BOSE影音体验店:佛山禅城区绿景西路美居建材城8座1楼

5、HIFI体验会所:佛山桂城创越时代

6、顺德体验馆:佛山顺德区大良新桂南路33号



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