何为DSP数字声场处理系统

924177110 · 发表于 2016-7-27 08:16:02

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当人们在欣赏音乐或某一故事片时，尽管器材具有杜比定向逻辑环绕声系统或杜比AC-3环绕声系统对信号源的信号进行处理，获得较为准确的声场定位，但与演奏现场或实况的效果总有较大的区别，使人感到有一点美中不足，究其原因主要是在于能够真正产生丰富、生动效果的演奏现场的各种复杂的反射声及演奏现场空间的几何尺寸及形状等因素，而这些因素均由建筑学者、声学者经过精心设计出来的，使位于现场任一方位的欣赏者均能获得理想的音响效果，而一般家庭的听音环境是没有这一条件的。另外，音乐厅现场演奏时由于乐队和观众面对面，演奏现场的气氛和临场效果与使用音响器材欣赏音乐有所不同，在演奏现场很容易引起观众的共鸣，随着音乐的高潮的起伏会使欣赏者产生一定的感情的投入。而音响器材是采用录有音乐节目的软件进行重放，当对原始的音乐进行录音处理时，由于每一个录音人员对各种声音频率的感觉不同、对音乐的审美不同和各自对音乐的喜好不同，因此在在音乐录制过程中有意无意间加入了个人的主观意念。当音响器材重放录制的音乐时，由于各种器材的技术指标、器材之间搭配、听音环境、器材的调试等因素的影响，也会直接影响重放音乐的效果。
音响器材的重放声虽然不能够完全再现演奏厅现场的效果，但是可以通过技术手段对音乐的重放声进行修饰、补充等美化加工，使器材的重放声接近现场实况的效果，或者产生一些现场实况中所没有的东西，从而更加优美动听。
“DSP”系统全称为“数码声场处理技术”（DigitalSoundFieldProcessing）。它是由日本雅马哈公司八十年代研制生产的专门用于产生与演奏现场实况相似效果的新型声场处理系统。雅马哈公司对声场在研究主要针对于演奏现场的各种声场要素而进行，他们发现除了演奏现场的空间的尺寸及形状外，声音的各种反射是起了举足轻重的作用的，一般主要有以下几种。
（1）直达声和反射声：从音源发出直接到达聆听者的耳朵的声波称为直达声。由于声波有一定方向的扩散作用，因而从声源发出的声波大部分是通过听音环境中的墙壁及顶棚反射至聆听者的耳朵的，这种通过反射传输的声波称为反射声。
（2）一次反射声：当声波出现反射时，最先到达聆听者耳朵的反射声称为一次反射声。一次反射声由于声波反射的时间很短，因此它的声波形状和直达声几乎是一样的。
（3）延时混响声：延时混响声是指继一次反射声之后到达聆听者耳朵的反射声，它的传输无方向性，因此如果出现过多的延时混响声，会影响重放声的清晰度。延时混响声的多少和听音环境的形状、大小及建筑材料有关。
（4）阻尼因素：所谓阻尼因素是指高频混响声衰减的总量，它对表现音源的声场特性起了主导的作用，调节阻尼因素可以使声场重放的深度感得到改变。
针对以上的一些因素，雅马哈公司采用专用的“单点四芯导线麦克风测量”（SingPointQuadMiking）方法，采集影剧院、大型体育场、教堂、歌舞厅等各种现场实况的声场的如：直达声、反射声、混响声等数据，再通过计算机对所采集的数据进行分析，得到声场处理的系统软件，然后将其固化到DSP处理芯片中。当器材重放时，欣赏者只要调出相应节目内容的演奏现场声场的资料数据，就可以较方便地模拟各种现场的效果。
因此在已具有了杜比定向逻辑解码器的信号中，再加入DSP的现场感信号，其营造的声场将更加玫丽，使欣赏者得到身临其境的享受，比如：在模拟流行／摇滚音乐会的声场时，重放声声场活泼，具有动感；在模拟70毫米惊险电影的声场时，重放的声场空间感较强，具有纵深、宽广的特点。雅马哈数码声场处理技术一般可以产生以下的模拟声场。
（1）HallAinEurope：欧洲音乐厅A（2500座）特点：为扇型音乐厅，室内对声波的反射较低，可产生较细腻的重放声。
（2）HallBinEurope：欧洲音乐厅B（2000座）特点：为盒式音乐厅，在舞台上设有专门的声音反射板，可产生较强劲的反射，以加强舞台的声场，使重放声混厚、强劲。
（3）HallCinEurope：欧洲音乐厅C（1700座）特点：为盒式音乐厅，室内有多种用于产生声波反射的装置，使重放声较为圆润。
（4）HallDinU.S.A：美国音乐厅D（2600座）特点：室内设计具有美国风格，能够产生较强的中频和高频的重放声。
（5）HallEinEurope：欧洲音乐厅E（圆形2200座）特点：室内具有一个圆形舞台，混响效果较明显。
（6）LiveConcert：现场音乐会特点：为一个大型圆形音乐厅，来自四周声波的反射从而产生较好的环绕声的效果，在重放时演唱卡拉ＯＫ效果较佳。
（7）CHURCH：教堂效果特点：具传统教堂的声响环境，能够重现管风琴等乐器所营造的教堂气氛。
（8）LargeChapel：大礼拜教堂效果特点：能够产生大型教堂长久声音回声的声响环境。
（9）ROCKCONCERT：摇滚音乐会特点：能够重现美国洛杉机摇滚音乐俱乐部现场具有动感的效果。
（10）JAZZCLUB：爵士音乐俱乐部特点：为一个小型爵士音乐俱乐部，天花与楼面的距离十接近，重放声较为亲切、细腻。
（11）CONCERTVIDEO1：音乐会录像1（CLassical/Opera：古典／歌剧）特点：在重放歌剧节目时，能够将演奏现场的正厅后座和舞台理想地结合起来，使欣赏者置身于充满音乐的环境中。此模式可可提供雄厚的管弦乐声和洪亮的歌声。

924177110 · 发表于 2016-7-27 08:16:11

（12）CONCERTVIDEO1：音乐会录像1（Recital：独奏独唱会）特点：可产生一个具有较好环绕声的环境，重放声中带有适当的混响，对重现音乐的内涵有较好的表现。
（13）CONCERTVIDEO2：音乐会录像2（Pop/Rock：流行／摇滚音乐）特点：此模式可营造强烈的动感气氛，扩展了画面周围的影像空间和声音空间，仿佛使欣赏者置身于众多人群之中。
（14）CncertVideo2：音乐会录像2(Pavilion：中型体育馆)特点：能够产生庞大在重放声的空间，具有一定的回声效果。
（15）TVTHEATER：电视剧场（MonoMovie：单声道电影）特点：此模式可以重现单声道电影的声音特点，利用中置音箱可以清晰地表达画面中人物的对话，使画面与人物的对话溶为一体。
（16）TVTHEATER：电视剧场（Variety/Sports：体育节目）特点：能够产生较强烈的体育场的竞技气氛，重放时体育解说员的声音位于声场的中间位置，而运动员及观众的喊叫声遍布整个声场，极易调动欣赏者的情绪。
（17）MOVIETHEATER1：电影院1（70mmSpectacle：70毫米惊险电影）特点：采用此模式重放时，可重现70mm电影院的效果，它可以准确地重现声源的声音，具有较高的逼真度。
（18）MOVIETHEATER1：电影院1（70mmMusical：70毫米音乐电影）特点：该模式主要重现音乐厅现场的重放特性，具有一定的混响效果，各种乐器的定位较准，可重现声场的深度和背景的反射。
（19）MOVIETHEATER2：电影院2（70mmAdventure：10毫米动作电影）特点：这一重放模式主要用于重放70mm／AC-3多声道电影节目，整个声场清晰且雄浑有力。
（20）MOVIETHEATER2：电影院2（70mmGeneral：70毫米剧情电影）特点：该模式突出了重放声场的立体感，特别将剧情中人物的对白表现得淋漓尽致，使观众极易投入感情。
（21）DOLBYPROLOGICSURROUND：杜比定向环绕声特点：这一模式主要用于进行精确的杜比解码和数码声场处理，从而改善了重放声的相位和各声道之间的分离度，令声像位置更加准确。
需要指出的是，一般的DSP处理器与雅马哈DSP数码声场处理技术是有区别的。一般的DSP处理器只能模拟几种如：教堂、音乐厅及音乐厅的声场效果，由于其仅靠电路对信号进行较为简单的处理，所以重放时模拟声场效果较一般，与有无DSP处理器无多大的区别。雅马哈DSP数码声场处理器所模拟的声场是十分具有临场气氛的，如模拟教堂效果的声场时，教堂中具有深度回音的效果非常明显，使欣赏者仿佛置身于教堂幽远、空灵的环境中。再如：当模拟中型体育馆的声场效果时，体育馆宽广的声场、具有刺激效果的竞技气氛，使人情绪激奋。

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