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耳機中的「空間感」是如何實作的?

2022-07-25數碼

一位對聲學學術不精的耳機玩家路過。上面已經有大佬講的非常明白了,我就按照自己的理解隨便說兩句。

說起耳機的空間感,那麽我最先想到的應該就是蘋果的空間音訊和索尼的360 Reality Audio,使用過的小夥伴應該都聽說過一種函數,叫做頭相關函數:Head Related Transfer Function,簡稱HRTF。

而HRTF又是怎麽來生成的呢?

大家應該都有過聽聲辯位的經歷,因為現實世界裏每個聲源發出的聲音會,會經過不同的距離到達我們的耳朵,其中也可以分為直達聲、反射聲和混響。

  • 直達聲:也就是聲音直接從音源直接傳達到我們的耳朵
  • 反射聲:經過墻壁反射一次後再傳輸到我們的耳朵中
  • 混響:聲音在周圍整個環境中經過多次反射,在傳到我們的耳朵中
  • 而聲波進入耳朵的角度、你的耳郭、頭以及身體對聲音的阻擋和過濾,也會讓聲音略有不同。

    也正是這些不同變化的聲音,會讓你分清聲音的方位以及遠近。

    理解了這些原理,那麽就可以透過軟件演算法來模擬聲音定位。

    而演算法在耳機中怎麽實作模擬定位?

    最常見的立體空間感耳機就是大家所熟知的5.1聲道耳機或7.1聲道耳機。這些多用於遊戲耳機。而音樂領域中,左/右立體聲依舊是主流。

    以5.1為例,其構成有中置音源(C)、左聲道(L)、右聲道(R)、左環繞聲(Ls)、右環繞聲(Rs)、低音(lfe)。當這些聲音在你的耳朵周圍輪流出現時,你會感受到立體聲的魅力,

    立體聲又分為寬度和深度,就以我大學四年的Java功底,勉強搜集到了寬度的簡單演算法。

    簡單來說,演算法的原理就是透過音源的定位來實作不同聲道的播放,其中音色和響度不同,那麽人聽起來就有立體感。

    也就是透過HRTF來實作耳機的空間感。