杜比全景声技术在超高清影视节目制作中的发展和应用

杜比全景声技术在超高清影视节目制作中的发展和应用

许斐

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摘要：杜比全景声技术作为现代音频技术的重要突破，为影视制作带来了革命性的变革，本文深入探讨了杜比全景声技术的发展历程，并详细分析了其在超高清影视节目制作中的多样化应用，通过实例阐述了全景声技术如何提升影视节目的声音设计水平，优化后期制作流程，以及增强观众的沉浸式体验。

关键词：全景声技术；超高清影视；发展和应用

随着影视技术的不断进步，观众对于影视作品的视听效果要求也越来越高，杜比全景声技术作为一种创新的音频技术，以其独特的三维音效和沉浸式体验，正逐渐成为现代影视作品声音制作的重要工具，本文将围绕杜比全景声技术的发展及其在超高清影视节目制作中的应用进行深入探讨。

     一、杜比全景声技术的发展概述

杜比全景声技术源于Dolby环绕声技术，该技术最初由Dolby公司的创始人雷·米尔顿·杜比在1970年代中期创立，早期的Dolby立体声技术为电影《星球大战》带来了震撼的音效体验，它通过特定的编码技术，实现了4声道音效的重放，显著提升了电影的观影感受，随着技术的进步，Dolby环绕声技术在1980年代应运而生，它不仅扩展了声场，还增强了音频的真实性和空间感，然而，这些传统的环绕声技术仍然受限于二维平面内的声音定位，无法满足观众对三维环绕立体声的需求。为了满足观众对更高质量音频的渴望，杜比全景声技术应运而生，这项技术将声音视为独立对象，而非仅仅基于声道进行处理，这意味着每个人声、音效或音乐元素都可以在三维空间中被精确定位，并且能够记录并还原声音来源和移动轨迹，为观众带来更加逼真和立体的音效体验，此外，杜比全景声技术的高可扩展性使其能够适应各种扬声器配置和数量，无论是家庭影院还是商业电影院，甚至是音乐会和现场活动，都能呈现出卓越的音效，为了实现这种高可扩展性，Dolby实验室开发了一系列配套的硬件和软件技术，确保声音能够在不同环境中达到最佳表现。

二、杜比全景声技术介绍

（一）音频编码技术与工作流程

在杜比全景声技术出现之前，环绕立体声主要通过固定的声道分配来实现，即每个扬声器负责播放特定声道的音频信号，然而，杜比全景声技术带来了革新，它引入了基于对象的音频编码技术，并增设了顶部扬声器，从而能够利用多个扬声器共同营造更为立体和沉浸式的音频体验。在杜比全景声中，每个音频对象都附带了位置信息，这些信息以三维坐标或相对于扬声器的位置来描述，使得音频对象能在三维空间中精确定位，该技术采用了对象层和底层信息分离的层次结构，对象层主要包含音频对象的信息，如音乐、音效等，在时间和空间上的精确描述，这使得音频能够在不同的扬声器间动态分布，从而在听众的前方、后方和侧面营造出逼真的声场。另一方面，底层信息则涵盖了音频的基础组成部分，如前置通道、环绕通道和低音扬声器通道的音频数据流，对象层和底层信息是独立编码的，因此可以在不互相干扰的情况下分别进行处理，这种分离式的编码结构不仅提高了音频处理的灵活性，还有效地利用了现有的音频资源。

（二）多声道技术的升级

杜比全景声技术代表了多声道技术的重大进步，其核心技术包括声音对象渲染器和空间编码技术，这两项技术共同将音频体验从传统的5.1或7.1声道提升至三维音频层次，赋予声音在空间中移动的感觉，从而创造出更为逼真的音效，在杜比全景声中，声源可以被精确定位在三维空间的任何位置，这得益于杜比全景声渲染器的使用，这种渲染器在音频还原过程中，确保了音频的高精度和广泛动态范围，使得声音更为清晰且富有感染力，例如，通过渲染器为低频声音增添震动反馈，能创造出沉浸式的低音效果。此外，杜比全景声渲染器具有强大的适应性，可以根据不同的房间布局和扬声器配置进行优化，以保障最佳音效体验，对于家庭影院环境，传输多达128个通道的音频数据可能相当庞大，因此结合了空间编码技术和Dolby Digital Plus中的附加元数据来进行高效的声音传输。空间编码技术使得声音对象可以在三维空间中自由移动。

二、杜比全景声技术在超高清影视节目制作中的应用

（一）影视节目声音设计的革新

随着杜比全景声技术的引入，影视节目的声音设计正经历着一场深刻的变革，在传统的声音设计中，声音的层次感和空间定位受限于技术条件，往往难以给观众带来身临其境的沉浸式体验，然而，杜比全景声技术的出现彻底打破了这一局限，为声音设计带来了全新的可能性。杜比全景声技术允许声音设计师在三维空间中精确放置声音，这种高精度定位能力不仅局限于左右声道，更扩展到了上下和前后的全方位定位，在影视节目中，这意味着飞机从头顶飞过的轰鸣声、雨滴轻轻落在地面的细微声响，乃至脚步声的方位和距离，都可以通过杜比全景声技术得到逼真再现，在这一技术革新中，声音设计师获得了前所未有的创作自由度，他们可以根据剧情需要和场景氛围，通过调整声音的方位、音量和音质，营造出更加丰富、细腻且层次分明的声音环境，在恐怖片中，利用杜比全景声技术，可以制造出更为惊悚、紧张的氛围，使观众的观影体验更加扣人心弦。此外，杜比全景声技术支持多达数十个甚至上百个声道的配置，极大地拓展了声音设计师的创作空间，设计师可以充分利用这些声道，设计出更为复杂、生动的声音场景，在战争片中，通过全景声技术，可以模拟出战场上的枪炮声、飞机的轰鸣声以及士兵的呼喊声，将观众带入一个仿佛置身于战争现场的沉浸式环境中。

（二）杜比全景声技术在后期制作中的整合与优化

杜比全景声技术在影视节目的后期制作中发挥着举足轻重的作用，传统的后期制作在声音编辑和混音方面往往受到技术制约，难以达到制作人员的预期效果，然而，随着杜比全景声技术的引入，后期制作迎来了突破性的进步，利用杜比全景声技术，后期制作人员能够以前所未有的精度调整声音的层次和效果，该技术允许制作人员将声音精确地放置在三维空间中，实现声音与画面的无缝融合，这种高度的声音定位能力不仅显著提升了影视作品的声音质量，更使作品在音频层面上达到专业级水准。此外，杜比全景声技术还具备出色的音频格式兼容性，支持多种音频格式的导出，这一特点极大地简化了后期制作的流程，使制作人员无需再为音频格式的转换和兼容问题分心，从而能够更专注于创作过程，值得一提的是，杜比全景声技术还极大地便利了后期制作中的音频修复和优化工作，借助该技术，制作人员能够更准确地识别和定位音频中的问题，如噪音、失真等，进而进行有针对性的修复和优化。

（三）全景声技术对超高清影视节目观众体验的影响

全景声技术对超高清影视节目观众体验的影响是深远的，全景声技术通过提供沉浸式的听觉体验，使得观众能够更加深入地融入影视作品中，观众可以清晰地感知到声音的方向和距离，仿佛身临其境地置身于影视作品所描绘的世界中，这种沉浸式的观影体验极大地提升了观众的观影兴趣和满意度，其次，全景声技术与超高清画面的结合，为观众带来了更加综合、立体的感官享受，观众在观影过程中，不仅可以欣赏到细腻的画面效果，还能感受到逼真的声音效果，这种全方位的感官刺激使得观众能够更加深入地理解和感受影视作品的情节和氛围。全景声技术还提升了观众的情感共鸣和参与度，通过精准的声音定位和音质调整，全景声技术能够营造出更加真实和动人的情感氛围，观众在观影过程中，能够更加深入地感受到角色的情感和心境。

结束语：

总之，杜比全景声技术在超高清影视节目制作中的应用，无疑为影视行业带来了革命性的变革，其精准的声音定位与三维音效，极大地丰富了影视作品的层次感和观众体验，通过全景声技术，影视作品的声音设计得以革新，后期制作流程更加高效，观众的观影感受也更加真实、沉浸。

参考文献：

[1]杨博. 杜比全景声技术在VR电影声音系统中的运用探析 [J]. 科技创新与生产力, 2017, (06): 101-103.

[2]岑可晴. 杜比全景声技术在VR电影声音系统中的运用 [J]. 电声技术, 2022, 46 (04): 24-26. DOI:10.16311/j.audioe.2022.04.006.

作者简介：许斐（1976.4- ），男 ，汉族 ，江苏，  本科，工程师 ，视频技术及应用