首先一個結論是,耳機所謂的空間感即耳機的空間音訊技術將是未來耳機的趨勢,也是VR和AR以及元宇宙等普及化的關鍵。
小夥伴們有沒有發現在平時帶著耳機聽音樂的時候,我們會有立體3D的音效,就感覺像是自己身臨其境。在影院看電影的時候,我們能感受到聲音從我們的左邊、右邊、後邊甚至是頭頂傳進我們的耳朵,從而給我們帶來更好的聽覺體驗。
這種能夠使聲音具有
空間方向感
的技術被稱為
環繞聲技術
,它能讓聽眾體驗到與現場幾乎一致的聲場。
那麽,我們如何能讓聲音環繞著身邊呢?最簡單的思路就是把喇叭盡可能多的環繞在我們耳朵邊,這樣不同的喇叭重放的聲音能夠讓人耳感應到聲音來自不同的位置,這也是電影院空間音訊的設計思路。
可對於我們個人來說,這樣不僅器材成本很高,而且還非常不方便!
與電影院不一樣,我們的耳機只用左右兩個喇叭就可以實作這種效果。這種用兩個入耳式耳機發出空間中任意方向聲音的技術被稱為
虛擬環繞聲技術
,也被稱為
空間音訊技術(Spatial Audio)。它作為一個新朋友,我們先來認識它一下~
「空間感」一種新的體驗
空間音訊的目的是為了讓人耳抓住聲音中的資訊,進行整合,讓自己對環境的判斷更有真實感。因此,要深入了解空間音訊技術,首先需要我們思考一個問題——
我們人類是如何判斷聲音方向的呢
?
小夥伴們都知道,我們可以憑借一只耳朵來感受聲音的響度、音調和音色。但是,如果想辨別出聲音的方向,就要依靠兩只耳朵了。
先回歸到物理世界,聲音借助空氣傳遞到頭部的耳朵外部時(註意是耳朵,還沒透過耳道到達骨膜),如果不是正前正後方,一定會有兩個變量:
時間差——兩個耳朵聽到聲音是先後順序,
能量差——兩個耳朵聽到聲音大小的差別
比如在下圖場景中,聲源在我們的右邊時,我們的右耳會先聽到聲音,之後聲音才會到達左
耳。聲波在空氣中的傳播距離越長,能量會越來越小,因此右耳聽到的聲音能量要大於左
耳。
那麽僅僅依靠時間差和聲級差這兩個因素,就可以實作聲源在三維空間中的定位嗎?
其實呢,這還是比較困難的,我們再來看看下面這個場景。
如下圖場景,當聲音從我們的正前方和正後方發出的時候,到達雙耳的時間差和能量差都是零。也就是說,當聲音到達兩耳的時間差和能量差都是零時,我們無法區分聲音是從正前方來的,還是正後方來的。
原因是外界聲音經過耳郭被「加密」了
耳郭這種反射是高度個人化的,每個人的形狀深淺完全不同,且隨著年齡還會變化,換句話說,我們耳膜聽到的聲音,是被耳郭等各類反射後,進行了空間資訊的「加密」,視為加密聲。
假定是加密後的
聲音2
,
這是內建了空間感的加密聲音,當鼓膜聽到後,大腦接受資訊反向解密傳遞。從而,感受到聲音發出的大致位置和變化。
假設用耳機來播放耳道聲音2
這時,如果能夠獲得耳道聲音2,用耳機直接來播放
,大腦接收到資訊,做出一樣的判斷,就達到了同樣的效果啦!
那麽,空間音訊具體會帶給我們什麽不同的感受呢? 下面我們就一起來看看它的特別之處吧!
「空間感」一種新的聆聽方式
眾所周知,人類最先接觸到的都是單聲道的聲音系統。但是由於聲道數的限制,單聲道的聲音系統並不能滿足人們的使用需求。
隨著技術發展,人們在不斷的追求,從單聲道到雙聲道再到多聲道立體聲,而隨著空間音訊的技術創新,可以讓你戴上支持空間音訊技術的耳機之後,模擬出來一種多聲道的環繞效果,甚至能讓你有一種置身於IMAX影院的聽覺享受。
空間音訊依靠演算法來實作,再配合上耳機中的陀螺儀來時刻檢測人腦袋的運動方向,讓你在轉動腦袋的過程中感受到這是一種來自四面八方的聲音。相比普通音訊,空間音訊讓音樂中的一道道聲音擁有了方位感。
還有一點,空間音訊與普通音訊相比,當它的技術制作發生改變時,也產生了後續的連鎖反應,優創合影音樂總監、杜比全景聲混音師池誌成稱:相比以往,空間音訊可以避免制作時聲音與聲音之間的競爭。
比如一首歌曲中的吉他聲和人聲,在空間音訊所構建的 3D 虛擬空間中位置是不一樣,兩者的音量、頻段不會產生沖突,即使是同一時間播放兩個甚至多個聲音,體驗仍然足夠細膩。
簡單來說,在你使用耳機來聽歌或者看影片的時候,當你旋轉腦袋的時候,耳機裏的聲音會跟著你一起旋轉,環繞在你的周圍,並且各種聲音之間音質細膩。甚至,耳機聲音大點感覺就像有人在你面前說話,臨場效果拉滿。
由於,這項技術透過捕捉我們頭部的運動,來實作更加逼真的臨場感,就像讓我們置身於交響樂舞台中央。當你轉動頭部並被耳機捕捉到之後,無論是你前方的小提琴還是後方的大鼓,你都可以聽見,從而獲得更沈浸的效果。
換一種說法,就是當我們開啟空間音訊之後,你能聽見前方有一個小提琴在你前方演奏,但是你轉個身,小提琴跟著就跑到了你的身後啦!是不是感覺很神奇~
空間音訊的「沈浸感」對人們來說是新穎而又貼近真實的聽音方式,清晰的聲音細節結合空間音訊對方位、距離的精準定位,兩者相輔相成,讓我們身臨其境般的融入歌曲當中。
好音樂當然要配好的音訊技術!!!
看完了前面這些內容,是不是會覺得這些東西有一點晦澀難懂?其實空間音訊確實是一項依靠多個傳感器實作的復雜技術,想要簡單解釋確實有點難。
總的來說,
空間音訊
就是能讓你透過
兩個耳機
實作在電影院才能體驗到的
杜比全景聲
效果,帶給我們耳朵一種純凈的聲音享受,這下是不是就覺簡單多了?