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何為DSP數字聲場處理系統?

發布時間:2007/8/15 0:00:00 訪問次數:554

來源:我的博客我作主


當人們在欣賞音樂或某一故事片時,盡管器材具有杜比定向邏輯環繞聲系統或杜比AC-3環繞聲系統對信號源的信號進行處理,獲得較為準確的聲場定位,但與演奏現場或實況的效果總有較大的區別,使人感到有一點美中不足,究其原因主要是在于能夠真正產生豐富、生動效果的演奏現場的各種復雜的反射聲及演奏現場空間的幾何尺寸及形狀等因素,而這些因素均由建筑學者、聲學者經過精心設計出來的,使位于現場任一方位的欣賞者均能獲得理想的音響效果,而一般家庭的聽音環境是沒有這一條件的。另外,音樂廳現場演奏時由于樂隊和觀眾面對面,演奏現場的氣氛和臨場效果與使用音響器材欣賞音樂有所不同,在演奏現場很容易引起觀眾的共鳴,隨著音樂的高潮的起伏會使欣賞者產生一定的感情的投入。而音響器材是采用錄有音樂節目的軟件進行重放,當對原始的音樂進行錄音處理時,由于每一個錄音人員對各種聲音頻率的感覺不同、對音樂的審美不同和各自對音樂的喜好不同,因此在在音樂錄制過程中有意無意間加入了個人的主觀意念。當音響器材重放錄制的音樂時,由于各種器材的技術指標、器材之間搭配、聽音環境、器材的調試等因素的影響,也會直接影響重放音樂的效果。


音響器材的重放聲雖然不能夠完全再現演奏廳現場的效果,但是可以通過技術手段對音樂的重放聲進行修飾、補充等美化加工,使器材的重放聲接近現場實況的效果,或者產生一些現場實況中所沒有的東西,從而更加優美動聽。


“DSP”系統全稱為“數碼聲場處理技術”(DigitalSoundFieldProcessing)。它是由日本雅馬哈公司八十年代研制生產的專門用于產生與演奏現場實況相似效果的新型聲場處理系統。雅馬哈公司對聲場在研究主要針對于演奏現場的各種聲場要素而進行,他們發現除了演奏現場的空間的尺寸及形狀外,聲音的各種反射是起了舉足輕重的作用的,一般主要有以下幾種。


(1)直達聲和反射聲:從音源發出直接到達聆聽者的耳朵的聲波稱為直達聲。由于聲波有一定方向的擴散作用,因而從聲源發出的聲波大部分是通過聽音環境中的墻壁及頂棚反射至聆聽者的耳朵的,這種通過反射傳輸的聲波稱為反射聲。


(2)一次反射聲:當聲波出現反射時,最先到達聆聽者耳朵的反射聲稱為一次反射聲。一次反射聲由于聲波反射的時間很短,因此它的聲波形狀和直達聲幾乎是一樣的。


(3)延時混響聲:延時混響聲是指繼一次反射聲之后到達聆聽者耳朵的反射聲,它的傳輸無方向性,因此如果出現過多的延時混響聲,會影響重放聲的清晰度。延時混響聲的多少和聽音環境的形狀、大小及建筑材料有關。


(4)阻尼因素:所謂阻尼因素是指高頻混響聲衰減的總量,它對表現音源的聲場特性起了主導的作用,調節阻尼因素可以使聲場重放的深度感得到改變。


針對以上的一些因素,雅馬哈公司采用專用的“單點四芯導線麥克風測量”(SingPointQuadMiking)方法,采集影劇院、大型體育場、教堂、歌舞廳等各種現場實況的聲場的如:直達聲、反射聲、混響聲等數據,再通過計算機對所采集的數據進行分析,得到聲場處理的系統軟件,然后將其固化到DSP處理芯片中。當器材重放時,欣賞者只要調出相應節目內容的演奏現場聲場的資料數據,就可以較方便地模擬各種現場的效果。
 
因此在已具有了杜比定向邏輯解碼器的信號中,再加入DSP的現場感信號,其營造的聲場將更加玫麗,使欣賞者得到身臨其境的享受,比如:在模擬流行/搖滾音樂會的聲場時,重放聲聲場活潑,具有動感;在模擬70毫米驚險電影的聲場時,重放的聲場空間感較強,具有縱深、寬廣的特點。雅馬哈數碼聲場處理技術一般可以產生以下的模擬聲場。


(1)HallAinEurope:歐洲音樂廳A(2500座)特點:為扇型音樂廳,室內對聲波的反射較低,可產生較細膩的重放聲。


(2)HallBinEurope:歐洲音樂廳B(2000座)特點:為盒式音樂廳,在舞臺上設有專門的聲音反射板,可產生較強勁的反射,以加強舞臺的聲場,使重放聲混厚、強勁。


(3)HallCinEurope:歐洲音樂廳C(1700座)特點:為盒式音樂廳,室內有多種用于產生聲波反射的裝置,使重放聲較為圓潤。


(4)HallDinU.S.A:美國音樂廳D(2600座)特點:室內設計具有美國風格,能夠產生較強的中頻和高頻的重放聲。


(5)HallEinEurope:歐洲音樂廳E(圓形2200座)特點:室內具有一個圓形舞臺,混響效果較明顯。


(6)LiveConcert:現場音樂會特點:為一個大型圓形音樂廳,來自四周聲波的反射從而產生較好的環繞聲的效果,在重放時演唱卡拉OK效果較佳。


(7)CHURCH:教堂效果特點:具傳統教堂的聲響環境,能夠重現管風琴等樂器所營造的教堂氣氛。


(8)LargeChapel:大禮拜教堂效果特點:能夠產生大型教堂長久聲音回聲的聲響環境。

來源:我的博客我作主


當人們在欣賞音樂或某一故事片時,盡管器材具有杜比定向邏輯環繞聲系統或杜比AC-3環繞聲系統對信號源的信號進行處理,獲得較為準確的聲場定位,但與演奏現場或實況的效果總有較大的區別,使人感到有一點美中不足,究其原因主要是在于能夠真正產生豐富、生動效果的演奏現場的各種復雜的反射聲及演奏現場空間的幾何尺寸及形狀等因素,而這些因素均由建筑學者、聲學者經過精心設計出來的,使位于現場任一方位的欣賞者均能獲得理想的音響效果,而一般家庭的聽音環境是沒有這一條件的。另外,音樂廳現場演奏時由于樂隊和觀眾面對面,演奏現場的氣氛和臨場效果與使用音響器材欣賞音樂有所不同,在演奏現場很容易引起觀眾的共鳴,隨著音樂的高潮的起伏會使欣賞者產生一定的感情的投入。而音響器材是采用錄有音樂節目的軟件進行重放,當對原始的音樂進行錄音處理時,由于每一個錄音人員對各種聲音頻率的感覺不同、對音樂的審美不同和各自對音樂的喜好不同,因此在在音樂錄制過程中有意無意間加入了個人的主觀意念。當音響器材重放錄制的音樂時,由于各種器材的技術指標、器材之間搭配、聽音環境、器材的調試等因素的影響,也會直接影響重放音樂的效果。


音響器材的重放聲雖然不能夠完全再現演奏廳現場的效果,但是可以通過技術手段對音樂的重放聲進行修飾、補充等美化加工,使器材的重放聲接近現場實況的效果,或者產生一些現場實況中所沒有的東西,從而更加優美動聽。


“DSP”系統全稱為“數碼聲場處理技術”(DigitalSoundFieldProcessing)。它是由日本雅馬哈公司八十年代研制生產的專門用于產生與演奏現場實況相似效果的新型聲場處理系統。雅馬哈公司對聲場在研究主要針對于演奏現場的各種聲場要素而進行,他們發現除了演奏現場的空間的尺寸及形狀外,聲音的各種反射是起了舉足輕重的作用的,一般主要有以下幾種。


(1)直達聲和反射聲:從音源發出直接到達聆聽者的耳朵的聲波稱為直達聲。由于聲波有一定方向的擴散作用,因而從聲源發出的聲波大部分是通過聽音環境中的墻壁及頂棚反射至聆聽者的耳朵的,這種通過反射傳輸的聲波稱為反射聲。


(2)一次反射聲:當聲波出現反射時,最先到達聆聽者耳朵的反射聲稱為一次反射聲。一次反射聲由于聲波反射的時間很短,因此它的聲波形狀和直達聲幾乎是一樣的。


(3)延時混響聲:延時混響聲是指繼一次反射聲之后到達聆聽者耳朵的反射聲,它的傳輸無方向性,因此如果出現過多的延時混響聲,會影響重放聲的清晰度。延時混響聲的多少和聽音環境的形狀、大小及建筑材料有關。


(4)阻尼因素:所謂阻尼因素是指高頻混響聲衰減的總量,它對表現音源的聲場特性起了主導的作用,調節阻尼因素可以使聲場重放的深度感得到改變。


針對以上的一些因素,雅馬哈公司采用專用的“單點四芯導線麥克風測量”(SingPointQuadMiking)方法,采集影劇院、大型體育場、教堂、歌舞廳等各種現場實況的聲場的如:直達聲、反射聲、混響聲等數據,再通過計算機對所采集的數據進行分析,得到聲場處理的系統軟件,然后將其固化到DSP處理芯片中。當器材重放時,欣賞者只要調出相應節目內容的演奏現場聲場的資料數據,就可以較方便地模擬各種現場的效果。
 
因此在已具有了杜比定向邏輯解碼器的信號中,再加入DSP的現場感信號,其營造的聲場將更加玫麗,使欣賞者得到身臨其境的享受,比如:在模擬流行/搖滾音樂會的聲場時,重放聲聲場活潑,具有動感;在模擬70毫米驚險電影的聲場時,重放的聲場空間感較強,具有縱深、寬廣的特點。雅馬哈數碼聲場處理技術一般可以產生以下的模擬聲場。


(1)HallAinEurope:歐洲音樂廳A(2500座)特點:為扇型音樂廳,室內對聲波的反射較低,可產生較細膩的重放聲。


(2)HallBinEurope:歐洲音樂廳B(2000座)特點:為盒式音樂廳,在舞臺上設有專門的聲音反射板,可產生較強勁的反射,以加強舞臺的聲場,使重放聲混厚、強勁。


(3)HallCinEurope:歐洲音樂廳C(1700座)特點:為盒式音樂廳,室內有多種用于產生聲波反射的裝置,使重放聲較為圓潤。


(4)HallDinU.S.A:美國音樂廳D(2600座)特點:室內設計具有美國風格,能夠產生較強的中頻和高頻的重放聲。


(5)HallEinEurope:歐洲音樂廳E(圓形2200座)特點:室內具有一個圓形舞臺,混響效果較明顯。


(6)LiveConcert:現場音樂會特點:為一個大型圓形音樂廳,來自四周聲波的反射從而產生較好的環繞聲的效果,在重放時演唱卡拉OK效果較佳。


(7)CHURCH:教堂效果特點:具傳統教堂的聲響環境,能夠重現管風琴等樂器所營造的教堂氣氛。


(8)LargeChapel:大禮拜教堂效果特點:能夠產生大型教堂長久聲音回聲的聲響環境。

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