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1、第三单元 环绕声系统梁长垠梁长垠 教授教授第三单元第三单元 环绕声系统环绕声系统学习目标学习目标 熟悉环绕声系统的工作原理熟悉环绕声系统的工作原理 掌握主要环绕声系统的技术特征掌握主要环绕声系统的技术特征技能训练技能训练 连接操作环绕声设备连接操作环绕声设备 初步体验环绕声效果初步体验环绕声效果一一.杜比模拟环绕声系统杜比模拟环绕声系统(一一)杜比杜比4-2-4环绕声编码环绕声编码 Lt=L+0.7C+0.7jS(j表示相移表示相移900)Rt=R+0.7C-j0.7S一一.杜比模拟环绕声系统杜比模拟环绕声系统(二二)被动式解码被动式解码(无源矩阵解码无源矩阵解码)编码的逆过程编码的逆过程 L
2、=Lt=L+0.7C+0.7jS,R=Rt=R+0.7C-j0.7S C=0.7(L+R)+C ,S=0.7(L-R)+jS一一.杜比模拟环绕声系统杜比模拟环绕声系统(三三)杜比专业逻辑环绕声解码器杜比专业逻辑环绕声解码器 (dolby pro-logic surround)1.特点特点:采用方向增强技术采用方向增强技术,变被动解码为主动解码变被动解码为主动解码2.优点优点:通道分离度高、声像定位准确、音响效果通道分离度高、声像定位准确、音响效果 不会因听者座位位置不同而异不会因听者座位位置不同而异 可提供可提供4种不同的音箱组合模式种不同的音箱组合模式(1)普通普通(normal)模式模式-
3、前左、右大音箱，中、环绕小音箱前左、右大音箱，中、环绕小音箱(2)宽广宽广(wide)模式模式-左、中、右大音箱，环绕小音箱左、中、右大音箱，环绕小音箱(3)幻像幻像(phantom)模式模式-无中置无中置(4)声道声道(3ch)模式模式-左、中、右三个音箱左、中、右三个音箱一一.杜比模拟环绕声系统杜比模拟环绕声系统3.杜比专业逻辑环绕声解码器组成与原理杜比专业逻辑环绕声解码器组成与原理 (dolby pro-logic surround)主动式解码器与被动式解码器区别主动式解码器与被动式解码器区别(1)用转换矩阵电路代替了检测电路；用转换矩阵电路代替了检测电路；(2)从输入平衡控制电路出来的
4、左、右声道信从输入平衡控制电路出来的左、右声道信号不是直接送输出端的主电平控制电路，而是号不是直接送输出端的主电平控制电路，而是先送转换矩阵电路；先送转换矩阵电路；(3)增加了中央声道输出与中央模式控制电路增加了中央声道输出与中央模式控制电路(4)增加了测试噪声序列发生器。增加了测试噪声序列发生器。杜比杜比Pro Logic转换矩阵的工作原理转换矩阵的工作原理二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统1.AC-3与与Dolby pro-logic 性能比较性能比较 Pro Logic AC-3信号模式信号模式编码与解码处理的是模拟信号编码与解码处理的是模拟信号编码与解码处理的是数字信号编码与解
5、码处理的是数字信号核心技术核心技术方向增强技术方向增强技术数据压缩技术数据压缩技术声道数声道数四个声道：三个全频带前方四个声道：三个全频带前方（L、R、C）声道，一个）声道，一个100Hz7000Hz的后置环绕声的后置环绕声道道(单声道单声道)5.1个声道：三个全频带前方个声道：三个全频带前方（L、R、C）声道，左、右两）声道，左、右两个全频带后置环绕声道，一个个全频带后置环绕声道，一个20-120Hz的低音声道（由于的低音声道（由于频带窄，称为频带窄，称为0.1个声道）个声道）声道分离度声道分离度30dB（典型值）（典型值）无限大无限大(90dB以上以上)兼容性兼容性向下对双声道立体声系统、
6、单向下对双声道立体声系统、单声道系统兼容声道系统兼容向下对模拟杜比环绕系统、双向下对模拟杜比环绕系统、双声道系统、单声道系统兼容声道系统、单声道系统兼容二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统2.AC-3的特殊功能的特殊功能 (1)动态范围可调动态范围可调 (2)语音标准化语音标准化 (3)自动识别节目源的制式自动识别节目源的制式 (4)三种音箱配置三种音箱配置(标配标配,兼配兼配,经配经配)(5)自我优化自我优化 二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统 动态范围可调动态范围可调:影院中的声场讲究响度、起伏、具有很大的动影院中的声场讲究响度、起伏、具有很大的动态范围。但家庭中，不同的成员
7、，不同的播放态范围。但家庭中，不同的成员，不同的播放时间，不同的播放地点，人们对声场的动态变时间，不同的播放地点，人们对声场的动态变化要求是不一样的。化要求是不一样的。因此，人们实在需要能在播放节目时调节系统因此，人们实在需要能在播放节目时调节系统的动态范围。的动态范围。AC-3的的Variable Dynamic Range功能，允许用户在播放时自由选择合适功能，允许用户在播放时自由选择合适的动态范围。的动态范围。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统语音标准化语音标准化:不同的节目源记录到媒体中去的声音音量不一不同的节目源记录到媒体中去的声音音量不一定相同，当切换节目时，音量可能会发生
8、变化。定相同，当切换节目时，音量可能会发生变化。一般的系统中，需要用户手动再次调节音量。一般的系统中，需要用户手动再次调节音量。AC-3的语音标准化功能可以按照演员语音的的语音标准化功能可以按照演员语音的平均响度进行自动调节，使不同的节目具有相平均响度进行自动调节，使不同的节目具有相同的语音音量。同的语音音量。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统自动识别节目源的制式自动识别节目源的制式:AC-3能自动识别原始信号的类别并作出相应的处能自动识别原始信号的类别并作出相应的处理理,向下兼容性单声道、双声道立体声、模拟杜比向下兼容性单声道、双声道立体声、模拟杜比环绕声节目，即当原始信号是环绕声节
9、目，即当原始信号是(1)AC-3(1)AC-3编码编码编码编码PCMPCM信号，正常解码，输出信号，正常解码，输出信号，正常解码，输出信号，正常解码，输出5.15.1声道信号。声道信号。声道信号。声道信号。(2)(2)按模拟杜比环绕声编码的按模拟杜比环绕声编码的按模拟杜比环绕声编码的按模拟杜比环绕声编码的PCMPCM信号，先将信号解码信号，先将信号解码信号，先将信号解码信号，先将信号解码成按成按成按成按 杜比矩阵编码的两路模拟信号，再送到内部的杜比矩阵编码的两路模拟信号，再送到内部的杜比矩阵编码的两路模拟信号，再送到内部的杜比矩阵编码的两路模拟信号，再送到内部的Pro Pro LogicLog
10、ic，输出四声道信号。，输出四声道信号。，输出四声道信号。，输出四声道信号。(3)(3)双声道立体声双声道立体声双声道立体声双声道立体声PCMPCM信号，解码输出两声道模拟信号。信号，解码输出两声道模拟信号。信号，解码输出两声道模拟信号。信号，解码输出两声道模拟信号。(4)(4)单声道单声道单声道单声道PCMPCM信号，将信号平均分配到左右声道，产信号，将信号平均分配到左右声道，产信号，将信号平均分配到左右声道，产信号，将信号平均分配到左右声道，产生两路模拟信号输出。生两路模拟信号输出。生两路模拟信号输出。生两路模拟信号输出。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统三种音箱配置三种音箱配置三
11、种音箱配置三种音箱配置:AC-3AC-3的的的的5.15.1个声道输出，可提供三种不同音箱配置模式个声道输出，可提供三种不同音箱配置模式个声道输出，可提供三种不同音箱配置模式个声道输出，可提供三种不同音箱配置模式 (1)(1)标准配置标准配置标准配置标准配置:五个全频道音箱与一个超低音箱。五个全频道音箱与一个超低音箱。五个全频道音箱与一个超低音箱。五个全频道音箱与一个超低音箱。(2)(2)与与与与Pro LogicPro Logic兼容配置兼容配置兼容配置兼容配置:L:L、R R声道采用较大功率的全声道采用较大功率的全声道采用较大功率的全声道采用较大功率的全频带音箱，频带音箱，频带音箱，频带音
12、箱，C C、S S声道采用功率较小的音箱，声道采用功率较小的音箱，声道采用功率较小的音箱，声道采用功率较小的音箱，AC-3AC-3解码解码解码解码器会切除送往中央及环绕声道的低音信号送至左右声道，器会切除送往中央及环绕声道的低音信号送至左右声道，器会切除送往中央及环绕声道的低音信号送至左右声道，器会切除送往中央及环绕声道的低音信号送至左右声道，以保证中央及环绕声道音箱不过载。以保证中央及环绕声道音箱不过载。以保证中央及环绕声道音箱不过载。以保证中央及环绕声道音箱不过载。(3)(3)经济配置经济配置经济配置经济配置:使用使用使用使用5 5个小型的卫星音箱及一个超低音箱。个小型的卫星音箱及一个超低
13、音箱。个小型的卫星音箱及一个超低音箱。个小型的卫星音箱及一个超低音箱。AC-3AC-3解码器将解码器将解码器将解码器将5 5个全频道的低音信号都提取出来送至超个全频道的低音信号都提取出来送至超个全频道的低音信号都提取出来送至超个全频道的低音信号都提取出来送至超低音箱，低音箱，低音箱，低音箱，5 5个小音箱只播放剩余的高音部分，所以功率较个小音箱只播放剩余的高音部分，所以功率较个小音箱只播放剩余的高音部分，所以功率较个小音箱只播放剩余的高音部分，所以功率较小。小。小。小。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统自我优化自我优化:在把声音变成在把声音变成AC-3的数字信号时，要建立一个数的数字信
14、号时，要建立一个数学模型，由于过程的复杂性，已经建立的数学模学模型，由于过程的复杂性，已经建立的数学模型不一定是最优的，而在使用过程中，操作者可型不一定是最优的，而在使用过程中，操作者可以凭借经验修改变量，逐步向最佳状态逼近。以凭借经验修改变量，逐步向最佳状态逼近。AC-3的编码器具有智能化的自我优化功能。的编码器具有智能化的自我优化功能。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统3.AC-3编码的基本原理编码的基本原理 (1)6声道采用声道采用PCM方式传输方式传输 (2)听觉掩蔽效应听觉掩蔽效应 (3)感知型编码感知型编码 (4)数据压缩数据压缩 音频频带分割音频频带分割动态改变频带占有数
15、据量动态改变频带占有数据量合并信号类似的声道合并信号类似的声道技术参数优良技术参数优良二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统听觉掩蔽效应听觉掩蔽效应:频率与振幅不变或变化不大的声音可以被频频率与振幅不变或变化不大的声音可以被频率与振幅变化大的声音所掩蔽；两种频率相近振率与振幅变化大的声音所掩蔽；两种频率相近振幅不同的声音同时出现时，音量小的声音会被声幅不同的声音同时出现时，音量小的声音会被声音大的声音所掩蔽；高频率声音比低频率声音更音大的声音所掩蔽；高频率声音比低频率声音更容易被掩蔽；频率相差越接近，掩蔽效果越好。容易被掩蔽；频率相差越接近，掩蔽效果越好。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环
16、绕声系统感知型编码感知型编码:编码时，只记录那些被人的听觉感知的声音编码时，只记录那些被人的听觉感知的声音信号（可闻阈），而忽视被它所掩蔽的信号。信号（可闻阈），而忽视被它所掩蔽的信号。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统技术参数优良技术参数优良:压缩后压缩后压缩后压缩后(1)(1)存储空间小存储空间小存储空间小存储空间小:全部全部全部全部6 6个声道的数据所需存储空间比双声个声道的数据所需存储空间比双声个声道的数据所需存储空间比双声个声道的数据所需存储空间比双声道的道的道的道的CDCD还要少，其音质与还要少，其音质与还要少，其音质与还要少，其音质与CDCD不相上下。不相上下。不相上下。
17、不相上下。(2)(2)动态范围高动态范围高动态范围高动态范围高:可达到可达到可达到可达到20bit20bit水平，四个全声道的频率响水平，四个全声道的频率响水平，四个全声道的频率响水平，四个全声道的频率响应为应为应为应为20Hz20kHz 20Hz20kHz（0.3dB 0.3dB）；低音通道的频率响应；低音通道的频率响应；低音通道的频率响应；低音通道的频率响应为为为为20120Hz 20120Hz（0.3dB 0.3dB）。(3)(3)采样频率可以在采样频率可以在采样频率可以在采样频率可以在32kHz32kHz、44.1kHz44.1kHz、48kHz48kHz中取值。中取值。中取值。中取值
18、。比特率最低为比特率最低为比特率最低为比特率最低为32kb/s32kb/s、最高为、最高为、最高为、最高为640kb/s640kb/s，以适应单声道、，以适应单声道、，以适应单声道、，以适应单声道、双声道、四声道、双声道、四声道、双声道、四声道、双声道、四声道、5.15.1声道等多种制式。声道等多种制式。声道等多种制式。声道等多种制式。掩蔽模块与数据量分配技术是掩蔽模块与数据量分配技术是掩蔽模块与数据量分配技术是掩蔽模块与数据量分配技术是AC-3AC-3获得高压缩而又不影获得高压缩而又不影获得高压缩而又不影获得高压缩而又不影响音质的关键技术。响音质的关键技术。响音质的关键技术。响音质的关键技术
19、。二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统4.AC-3解码器框图解码器框图 二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统5.AC-3解码器内部电路解码器内部电路 二二.杜比数字环绕声系统杜比数字环绕声系统 6.AC-3的应用的应用 (1)影视界影视界 (2)LD (3)DVD (4)电视广播电视广播三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统（一）定义与特点（一）定义与特点1.定义定义 THX（Tomlison Holmans Experiment）-汤姆利森汤姆利森赫尔曼实验室赫尔曼实验室2.特点特点 针对独立六声道宽银幕立体声影院制订的伴音针对独立六声道宽银幕立体声影院制订的伴音标准，标准，
20、一种能还原录音棚音响效果影院音响系统一种能还原录音棚音响效果影院音响系统3.兼容性兼容性 THX软件与杜比软件与杜比Pro Logic结合的称为结合的称为THX 4.0；与杜比；与杜比AC-3结合的称为结合的称为THX5.1三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统（二）控制器组成与原理（二）控制器组成与原理1.组成组成-电子分频器电子分频器电子分频器电子分频器-再均衡电路再均衡电路再均衡电路再均衡电路-音色匹配音色匹配音色匹配音色匹配-去相关电路去相关电路去相关电路去相关电路 三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统1.电子分频器电子分频器功能功能:(1)将超低音信号分离将超低音信号分离(
21、2)对对PROLOGIC解码器输出解码器输出,频率范围为频率范围为100Hz7kHz,只对主声道信号分离只对主声道信号分离(3)对对AC-3解码器输出全频道（解码器输出全频道（20Hz20kHz），），对全部声道信号分离对全部声道信号分离三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统2.再均衡电路再均衡电路 功能功能:降低高频降低高频,恢复正常的音调平衡恢复正常的音调平衡3.音色匹配音色匹配 功能功能:通过音色补偿电路来消除人耳形状、结构通过音色补偿电路来消除人耳形状、结构对音色的影响。当声源前后移动时，它能使环对音色的影响。当声源前后移动时，它能使环绕声信号的音色与前方声道的音色保持浑然一绕声信
22、号的音色与前方声道的音色保持浑然一体，确保逼真、完整的声场效果体，确保逼真、完整的声场效果三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统4.去相关电路去相关电路 功能功能:将单声道环绕声分成两个不相关的输出去将单声道环绕声分成两个不相关的输出去驱动左右两路环绕声扬声器，使左右环绕声永驱动左右两路环绕声扬声器，使左右环绕声永远保持一个固定的时间（相位）差，左右不再远保持一个固定的时间（相位）差，左右不再一致的声音传到人耳后，使人感觉到声音来自一致的声音传到人耳后，使人感觉到声音来自于两个不同的平面，产生与电影院相类似的立于两个不同的平面，产生与电影院相类似的立体感与宽敞感。体感与宽敞感。三三.HOM
23、E-THX环绕声系统环绕声系统（二）控制器工作原理（二）控制器工作原理 声音信号输入声音信号输入声音信号输入声音信号输入THXTHX解码电路后，先经过输入电平平衡控制电路，将电平重新解码电路后，先经过输入电平平衡控制电路，将电平重新解码电路后，先经过输入电平平衡控制电路，将电平重新解码电路后，先经过输入电平平衡控制电路，将电平重新调整平衡，进入杜比专业逻辑电路进行解码，解出左、中、右和环绕四个声调整平衡，进入杜比专业逻辑电路进行解码，解出左、中、右和环绕四个声调整平衡，进入杜比专业逻辑电路进行解码，解出左、中、右和环绕四个声调整平衡，进入杜比专业逻辑电路进行解码，解出左、中、右和环绕四个声道信
24、号。其中左、中、右三路前方信号经过电子分频器，将超低音滤出并直道信号。其中左、中、右三路前方信号经过电子分频器，将超低音滤出并直道信号。其中左、中、右三路前方信号经过电子分频器，将超低音滤出并直道信号。其中左、中、右三路前方信号经过电子分频器，将超低音滤出并直接送至输出电平控制电路，而输出的左、中、右三声道继续送入再均衡电路，接送至输出电平控制电路，而输出的左、中、右三声道继续送入再均衡电路，接送至输出电平控制电路，而输出的左、中、右三声道继续送入再均衡电路，接送至输出电平控制电路，而输出的左、中、右三声道继续送入再均衡电路，去掉一些加强的高频，然后再进入输出电平控制电路。单声道的环绕声道信去
25、掉一些加强的高频，然后再进入输出电平控制电路。单声道的环绕声道信去掉一些加强的高频，然后再进入输出电平控制电路。单声道的环绕声道信去掉一些加强的高频，然后再进入输出电平控制电路。单声道的环绕声道信号则先进入去相关电路并模拟立体声化，以增强环绕声的宽广感，然后进入号则先进入去相关电路并模拟立体声化，以增强环绕声的宽广感，然后进入号则先进入去相关电路并模拟立体声化，以增强环绕声的宽广感，然后进入号则先进入去相关电路并模拟立体声化，以增强环绕声的宽广感，然后进入音色匹配电路，对环绕声进行音质补偿，使它与前方声道的声音在音色上保音色匹配电路，对环绕声进行音质补偿，使它与前方声道的声音在音色上保音色匹配
26、电路，对环绕声进行音质补偿，使它与前方声道的声音在音色上保音色匹配电路，对环绕声进行音质补偿，使它与前方声道的声音在音色上保持一致，使整个声场保持连贯。最后，所有信号再通过输出电平控制电路调持一致，使整个声场保持连贯。最后，所有信号再通过输出电平控制电路调持一致，使整个声场保持连贯。最后，所有信号再通过输出电平控制电路调持一致，使整个声场保持连贯。最后，所有信号再通过输出电平控制电路调整后，输出左、中、右、超低音、环绕左、环绕右六个声道的信号，送往六整后，输出左、中、右、超低音、环绕左、环绕右六个声道的信号，送往六整后，输出左、中、右、超低音、环绕左、环绕右六个声道的信号，送往六整后，输出左、
27、中、右、超低音、环绕左、环绕右六个声道的信号，送往六声道功率放大器。声道功率放大器。声道功率放大器。声道功率放大器。三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统（三）（三）HOME THX设备要求设备要求 1.1.音箱音箱音箱音箱 为保证前面声像定位的统一，左、中、右三路音箱型号一致，为保证前面声像定位的统一，左、中、右三路音箱型号一致，为保证前面声像定位的统一，左、中、右三路音箱型号一致，为保证前面声像定位的统一，左、中、右三路音箱型号一致，在设计上一般为二分频结构音箱，音箱的水平指向性宽广，而在设计上一般为二分频结构音箱，音箱的水平指向性宽广，而在设计上一般为二分频结构音箱，音箱的水平指向性
28、宽广，而在设计上一般为二分频结构音箱，音箱的水平指向性宽广，而垂直指向性狭窄，以减少地面和天花板的反射，改善声音因反垂直指向性狭窄，以减少地面和天花板的反射，改善声音因反垂直指向性狭窄，以减少地面和天花板的反射，改善声音因反垂直指向性狭窄，以减少地面和天花板的反射，改善声音因反射过强而产生的音色差异，有利于提高语言放音的清晰度。射过强而产生的音色差异，有利于提高语言放音的清晰度。射过强而产生的音色差异，有利于提高语言放音的清晰度。射过强而产生的音色差异，有利于提高语言放音的清晰度。环绕音箱安置在聆听者左右两侧墙上，为了与前方音箱保持音环绕音箱安置在聆听者左右两侧墙上，为了与前方音箱保持音环绕音
29、箱安置在聆听者左右两侧墙上，为了与前方音箱保持音环绕音箱安置在聆听者左右两侧墙上，为了与前方音箱保持音色良好一致，环绕音箱中的扬声器单元使用与前方音箱相同的色良好一致，环绕音箱中的扬声器单元使用与前方音箱相同的色良好一致，环绕音箱中的扬声器单元使用与前方音箱相同的色良好一致，环绕音箱中的扬声器单元使用与前方音箱相同的单元，并做成二分频四单元结构，对分置于音箱正反面，以形单元，并做成二分频四单元结构，对分置于音箱正反面，以形单元，并做成二分频四单元结构，对分置于音箱正反面，以形单元，并做成二分频四单元结构，对分置于音箱正反面，以形成成成成8 8字形的指向性。这样，环绕声向前后辐射，并经墙壁反射而
30、字形的指向性。这样，环绕声向前后辐射，并经墙壁反射而字形的指向性。这样，环绕声向前后辐射，并经墙壁反射而字形的指向性。这样，环绕声向前后辐射，并经墙壁反射而扩散开来，再传到听者耳中，声音定位被削弱，空间感更好。扩散开来，再传到听者耳中，声音定位被削弱，空间感更好。扩散开来，再传到听者耳中，声音定位被削弱，空间感更好。扩散开来，再传到听者耳中，声音定位被削弱，空间感更好。它与它与它与它与THXTHX控制器中的去相关电路相配合使用，可形成十分自然控制器中的去相关电路相配合使用，可形成十分自然控制器中的去相关电路相配合使用，可形成十分自然控制器中的去相关电路相配合使用，可形成十分自然的包围听者的环绕
31、声场。的包围听者的环绕声场。的包围听者的环绕声场。的包围听者的环绕声场。三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统（三）（三）HOME THX设备要求设备要求 2.THX AV 功放功放 必须具有必须具有THX控制器的处理功能；控制器的处理功能；必须具备完全独立的六声道功率输出；必须具备完全独立的六声道功率输出；前方三个声道应具有完全相同的的功率输出；前方三个声道应具有完全相同的的功率输出；两路环绕声道的总输出功率应不小于前方声道两路环绕声道的总输出功率应不小于前方声道输出功率的输出功率的1/2。三三.HOME-THX环绕声系统环绕声系统（四）（四）HOME THX家庭影院系统的标准家庭影院系
32、统的标准 人声对白分明，层次清楚。人声对白分明，层次清楚。人声对白分明，层次清楚。人声对白分明，层次清楚。声像定位准确，图像与声音的一致性好。声像定位准确，图像与声音的一致性好。声像定位准确，图像与声音的一致性好。声像定位准确，图像与声音的一致性好。环绕声场均匀，与前方声道的音色匹配一致。环绕声场均匀，与前方声道的音色匹配一致。环绕声场均匀，与前方声道的音色匹配一致。环绕声场均匀，与前方声道的音色匹配一致。还声的频率响应平直，前方声道低频可达还声的频率响应平直，前方声道低频可达还声的频率响应平直，前方声道低频可达还声的频率响应平直，前方声道低频可达20Hz20Hz。足够大的动态范围，低失真，一
33、般要求声压级可达足够大的动态范围，低失真，一般要求声压级可达足够大的动态范围，低失真，一般要求声压级可达足够大的动态范围，低失真，一般要求声压级可达105dB105dB。平滑的声像移动感。平滑的声像移动感。平滑的声像移动感。平滑的声像移动感。为达到其标准，为达到其标准，为达到其标准，为达到其标准，THXTHX还对家庭影院的建筑声学条件提出还对家庭影院的建筑声学条件提出还对家庭影院的建筑声学条件提出还对家庭影院的建筑声学条件提出严格的要求。严格的要求。严格的要求。严格的要求。四四.DTS数字影剧院系统数字影剧院系统（一）（一）DTS系统概况系统概况 DTS（Digital Theatre Sys
34、tem），即数字化影），即数字化影院系统。院系统。DTS和数字杜比环绕声和数字杜比环绕声AC-3在许多方在许多方面是类似的。它也是一种将多声道音频信号采面是类似的。它也是一种将多声道音频信号采用压缩编码技术的声频制式，将用压缩编码技术的声频制式，将6路（路（5.1声道）声道）甚至甚至9路（路（8.1声道）的数码声迹同规定的时间声道）的数码声迹同规定的时间码同步，直接录制在各种传输媒体上。码同步，直接录制在各种传输媒体上。四四.DTS数字影剧院系统数字影剧院系统（二）（二）DTS系统特点系统特点(与与与与AC-3AC-3比较比较比较比较)1 1 压缩原理与压缩比压缩原理与压缩比压缩原理与压缩比压
35、缩原理与压缩比AC-3AC-3是利用人在听觉方面的心理学特征，听觉掩蔽效应是利用人在听觉方面的心理学特征，听觉掩蔽效应是利用人在听觉方面的心理学特征，听觉掩蔽效应是利用人在听觉方面的心理学特征，听觉掩蔽效应DTSDTS采用采用采用采用的是声学相干编码（的是声学相干编码（的是声学相干编码（的是声学相干编码（CACCAC）原理进行压缩的。）原理进行压缩的。）原理进行压缩的。）原理进行压缩的。DTSDTS对数据压缩比为对数据压缩比为对数据压缩比为对数据压缩比为3:13:1，AC-3AC-3为为为为12:112:1，两者相差，两者相差，两者相差，两者相差4 4倍。倍。倍。倍。2 2提高取样频率提高取样
36、频率提高取样频率提高取样频率CDCD的取样频率为的取样频率为的取样频率为的取样频率为44.1kHz44.1kHz，AC-3AC-3为为为为48kHz48kHz，DTSDTS为为为为96kHz96kHz。具更。具更。具更。具更良好的全音域频响。良好的全音域频响。良好的全音域频响。良好的全音域频响。3 3提高量化位数提高量化位数提高量化位数提高量化位数CDCD量化位数是量化位数是量化位数是量化位数是16bit16bit，AC-3AC-3是是是是20bit20bit，DTSDTS最高是最高是最高是最高是24bit24bit，量化噪声，量化噪声，量化噪声，量化噪声减少，声音纯净度提高。减少，声音纯净度
37、提高。减少，声音纯净度提高。减少，声音纯净度提高。4 4高传输率高传输率高传输率高传输率取样频率与量化位数的提高，使同一时间需要传输的数据量大大取样频率与量化位数的提高，使同一时间需要传输的数据量大大取样频率与量化位数的提高，使同一时间需要传输的数据量大大取样频率与量化位数的提高，使同一时间需要传输的数据量大大提高，其录制到媒体所占有的空间增大。传输率为提高，其录制到媒体所占有的空间增大。传输率为提高，其录制到媒体所占有的空间增大。传输率为提高，其录制到媒体所占有的空间增大。传输率为1411Kb/s.1411Kb/s.四四.DTS数字影剧院系统数字影剧院系统（三）（三）DTS系统与系统与AC-
38、3的对比的对比项目项目DTSAC-3应用领域应用领域音乐音乐CD、电影、影视、电影、影视LD、HDTV、音乐影视、音乐影视DVD电影、影视电影、影视LD、影视、影视DVD、HDTV数据压缩原理数据压缩原理相干声学编码（相干声学编码（CAC）原）原理理听觉掩蔽效应听觉掩蔽效应最多频道数最多频道数8.15.1最高量化位数最高量化位数24bit20bit最高取样频率最高取样频率96kHz48kHz典型传输率典型传输率1411kbP/S448kbP/S典型压缩比典型压缩比3:112:1四四.DTS数字影剧院系统数字影剧院系统（四）（四）DTS系统的应用系统的应用n n1电影界电影界 1993年，第一部
39、以年，第一部以DTS编码的电影编码的电影侏罗纪公侏罗纪公园问世园问世 2在在DVD上的应用上的应用 3将环绕声带入将环绕声带入CD 4可能问鼎可能问鼎HDTV四四.DTS数字影剧院系统数字影剧院系统（五）（五）DTS与与AC-3并存的应用并存的应用五五.DSP数字声场处理系统数字声场处理系统（一）（一）DSP的定义的定义 DSP-digital signal processor DSP-digital signal processing DSP-Digital Sound Field Processing（二）（二）DSP分类分类 -普通普通DSP、雅马哈、雅马哈DSP 家庭影院中的家庭影院中
40、的DSP系统称为雅马哈系统称为雅马哈Cinema DSP系统系统（三）（三）DSP技术（技术（A/D、D/A技术）应用技术）应用 数码效果器、数码延迟器、数码混响器、数码数码效果器、数码延迟器、数码混响器、数码滤波器、数字控制均衡器等滤波器、数字控制均衡器等五五.DSP数字声场处理系统数字声场处理系统（四）（四）DSP的原理的原理 1.普通普通DSP(数码声音处理系统数码声音处理系统)在数码模拟声场处理电路内部经在数码模拟声场处理电路内部经在数码模拟声场处理电路内部经在数码模拟声场处理电路内部经A/DA/D变换后将得到的数变换后将得到的数变换后将得到的数变换后将得到的数字信号再经纠错、校正、补
41、漏等处理，并对声音信号字信号再经纠错、校正、补漏等处理，并对声音信号字信号再经纠错、校正、补漏等处理，并对声音信号字信号再经纠错、校正、补漏等处理，并对声音信号的混响、延时和相位进行调整，再经的混响、延时和相位进行调整，再经的混响、延时和相位进行调整，再经的混响、延时和相位进行调整，再经D/AD/A转换形成多声转换形成多声转换形成多声转换形成多声道的道的道的道的模拟环绕声模拟环绕声模拟环绕声模拟环绕声信号，实现模拟几种特定声场（如电信号，实现模拟几种特定声场（如电信号，实现模拟几种特定声场（如电信号，实现模拟几种特定声场（如电影院、音乐厅等）的实际效果。影院、音乐厅等）的实际效果。影院、音乐厅
42、等）的实际效果。影院、音乐厅等）的实际效果。(与杜比系统不兼容与杜比系统不兼容与杜比系统不兼容与杜比系统不兼容)五五.DSP数字声场处理系统数字声场处理系统（四）（四）DSP的原理的原理 2.2.雅马哈雅马哈雅马哈雅马哈Cinema DSP Cinema DSP 系统系统系统系统 (1)(1)特点特点特点特点 它是在杜比定向逻辑解码系统和杜比它是在杜比定向逻辑解码系统和杜比它是在杜比定向逻辑解码系统和杜比它是在杜比定向逻辑解码系统和杜比AC-3AC-3系统声场上系统声场上系统声场上系统声场上开发出的一种高质量数码声场处理技术。开发出的一种高质量数码声场处理技术。开发出的一种高质量数码声场处理技
43、术。开发出的一种高质量数码声场处理技术。它共有它共有它共有它共有1212种种种种DSPDSP声场模式声场模式声场模式声场模式和和和和2323种副声场模式种副声场模式种副声场模式种副声场模式，并且在，并且在，并且在，并且在上述环绕立体声方式的基础上提出上述环绕立体声方式的基础上提出上述环绕立体声方式的基础上提出上述环绕立体声方式的基础上提出七声道扬声器系统七声道扬声器系统七声道扬声器系统七声道扬声器系统。它不仅包含了杜比定向逻辑系统和它不仅包含了杜比定向逻辑系统和它不仅包含了杜比定向逻辑系统和它不仅包含了杜比定向逻辑系统和AC-3AC-3系统，还在前系统，还在前系统，还在前系统，还在前方增设了两
44、个环绕效果扬声器，形成环绕四周的更为动方增设了两个环绕效果扬声器，形成环绕四周的更为动方增设了两个环绕效果扬声器，形成环绕四周的更为动方增设了两个环绕效果扬声器，形成环绕四周的更为动人的声场效果。人的声场效果。人的声场效果。人的声场效果。杜比环绕声系统追求的是声像合一的真实感，杜比环绕声系统追求的是声像合一的真实感，杜比环绕声系统追求的是声像合一的真实感，杜比环绕声系统追求的是声像合一的真实感，DSP DSP 追追追追求的是变化多样的亲临不同影院的临场感。求的是变化多样的亲临不同影院的临场感。求的是变化多样的亲临不同影院的临场感。求的是变化多样的亲临不同影院的临场感。五五.DSP数字声场处理系
45、统数字声场处理系统（四）（四）DSP的原理的原理 2.2.雅马哈雅马哈雅马哈雅马哈Cinema DSP Cinema DSP 系统系统系统系统 (2)(2)电路结构与工作原理电路结构与工作原理电路结构与工作原理电路结构与工作原理 六六.SRS-3D系统系统(一一)SRS系统概述系统概述 SRS（Sound Retrieval System）-声音声音恢复系统。恢复系统。它是根据人的生理和心理听觉效应，对音频信它是根据人的生理和心理听觉效应，对音频信号进行相位处理和频率补偿，重现真实的现场号进行相位处理和频率补偿，重现真实的现场立体感。立体感。SRS-3D是采用两个音箱实现三维立体声仿真是采用两
46、个音箱实现三维立体声仿真的系统。的系统。与传统二维平面立体声相比，它能产与传统二维平面立体声相比，它能产生三维的效果；与杜比环绕声、生三维的效果；与杜比环绕声、THX、DSP系系统相比，它不需要软件（节目源）与硬件的支统相比，它不需要软件（节目源）与硬件的支持，成本低，安装方便。持，成本低，安装方便。六六.SRS-3D系统系统(二二)SRS系统结构与原理系统结构与原理 SRS SRS处理的都是模拟音频信号，系统仅包括反向器、处理的都是模拟音频信号，系统仅包括反向器、处理的都是模拟音频信号，系统仅包括反向器、处理的都是模拟音频信号，系统仅包括反向器、混合（加法）器、放大器、频率补偿器几个基本电路
47、，混合（加法）器、放大器、频率补偿器几个基本电路，混合（加法）器、放大器、频率补偿器几个基本电路，混合（加法）器、放大器、频率补偿器几个基本电路，用大规模集成电路实现起来十分方便。用大规模集成电路实现起来十分方便。用大规模集成电路实现起来十分方便。用大规模集成电路实现起来十分方便。f f（R-LR-L）为右环绕声信号）为右环绕声信号）为右环绕声信号）为右环绕声信号f f（L-RL-R）为左环绕声信号）为左环绕声信号）为左环绕声信号）为左环绕声信号n n（R+LR+L）为中置信号）为中置信号）为中置信号）为中置信号六六.SRS-3D系统系统(三三)SRS与家庭影院环绕声的区别与家庭影院环绕声的区
48、别 SRS的环绕声场是一个虚拟声场的环绕声场是一个虚拟声场，其中央声场，其中央声场的声像定位与环绕声场的效果必须通过两个电的声像定位与环绕声场的效果必须通过两个电位器用手动的方式调节，它无法准确表现声像位器用手动的方式调节，它无法准确表现声像在画面上的移动，无法产生杜比、在画面上的移动，无法产生杜比、THX、DTS系统的那种准确的声像定位，平滑的声像移动，系统的那种准确的声像定位，平滑的声像移动，宽阔的动态范围与细腻的声场层次，无法达到宽阔的动态范围与细腻的声场层次，无法达到THX与与DSP系统的那种气势磅礴的震撼力。系统的那种气势磅礴的震撼力。SRS-3D系统是一个三维立体声系统，系统是一个三维立体声系统，而不能而不能算是一个真正的家庭影院系统，这是算是一个真正的家庭影院系统，这是SRS与家与家庭影院环绕声的本质区别。庭影院环绕声的本质区别。六六.SRS-3D系统系统(四四)SRS 的应用的应用（1）家庭音响系统）家庭音响系统-音响产品音响产品（2）家庭音视系统）家庭音视系统-彩电产品彩电产品（3）汽车音响系统）汽车音响系统-汽车产品汽车产品（4）娱乐音像系统）娱乐音像系统-游戏产品游戏产品（5）电影院）电影院-家庭影院系统家庭影院系统