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【音响知识】杜比家庭娱乐版全景声应用-系统设计规范及依据

创建时间：2025-02-24 18:08
继QQ音乐成为支持杜比全景声（Dolby Atmos）的国内音乐平台后，各大车企相继推出了支持杜比全景声的沉浸式车载音响系统，这些消息相信大家都有所耳闻。大众对于享受杜比全景声高品质、沉浸式音乐体验的方式越来越多样化，对于好内容的需求也大大增加。对此，杜比全景声的制作将不再神秘而遥不可及。让有热忱、有志向的音乐人参与到杜比全景声的内容创作，更是离不开好的制作系统。这不禁让小编想跟大家探讨一个话题：基于杜比全景声的制作是否真如传说中所说“门槛特别高”？到底有没有适合你的系统解决方案？接下来我们将会用两篇连载文章对系统方案设计依据及规范、系统解决方案推介进行较为详尽的介绍。
本期内容：系统设计规范及依据关键内容简介

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其实早在2018年Dolby便发布了家庭娱乐版杜比全景声混录棚技术白皮书，这几年也陆续更新了部分内容，时至今日这一技术规范已然成为行业内全景声制作的标准，且在影视、音乐、游戏、播客等各个领域得到了广泛的认可。下面小编依据白皮书的内容，简单为大家整理了全景声制作系统设计规范的一些关键内容，如需详细内容请参考白皮书技术指南。

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▲Dolby颁布的“家庭娱乐版杜比全景声混录棚技术参考指南
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扬声器布局类型及设计规范

01

1.1 Dolby推荐的扬声器的布局类型
▷ 等距布局：听音位到每只扬声器的距离相等，理想的听音位置基本为扬声器布局长度的 0.4 到 0.6 倍，但可以较圆形略有出入。
▷ 正交布局：房间通常长度大于宽度, 混音位在房间的后半部分。理想的听音位到银幕的距离通常为扬声器布局长度的 0.5 到 0.7 倍。
这里需要注意一点：扬声器布局的长/宽与房间的长/宽并不等同，它指的是扬声器声学中心之间的距离。
        

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▲等距布局及正交布局
1.2 Dolby建议的扬声器布局设计规范
▶▶ 银幕扬声器摆放位置
使用投影时, 银幕扬声器应位于透声幕的后面, 左、中、右高度相同, 间隔相同，左右扬声器刚好放于银幕的边缘内或稍宽出银幕的边缘。建议银幕扬声器的位置在大约1.2米的坐姿高度。理想情况下, 银幕扬声器声学中心高度应在银幕高度的1/3到2/3之间。
使用平板显示器时, 左、右扬声器应放置在相应的显示器边缘，使扬声器之间的夹角不要低过最低限。如果夹角低过最低限, 则将左、右扬声器放置在最小角度, 而不是显示器边缘。理想情况下, 中置扬声器应位于显示器下方, 在可能的情况下, 左、中、右扬声器的高度应该相同。如果无法实现, 中置扬声器的声学中心应尽可能接近左、右扬声器的高度。左、右扬声器不应高于显示器中心。

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▷ 俯仰角
为了尽可能减小因银幕扬声器升高带来的高度感，并确保与顶部扬声器间充分的分离感，应遵循以下原则：
• 银幕扬声器的俯仰角不应大于20°
• 银幕扬声器高度不应大于布局高度的0.7倍。
▷ 超低扬声器摆放位置
超低扬声器应避开左中右音箱平面的中心, 要放置在地板上。如果有多只箱体，都是从LFE声道获得信号，可以产生更好的效果。
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▶▶ 标准平面环绕扬声器各自摆放位置的水平角度和彼此分离角度
建议标准平面环绕扬声器与坐姿高度齐平，约1.2米，与银幕扬声器的理想高度一致。侧环和后环扬声器建议的理想水平角度和范围取决于布局类型。对于这两种类型, 杜比建议在 Ls 和 Lrs，Rrs 和 Rs 之间至少分离 30°。从以下平面图中看到，Ls和Rs扬声器在与中置C声道扬声器的水平夹角理想情况为100°，Lrs和Rrs扬声器在与中置C声道扬声器的水平夹角理想情况为135°。

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▲杜比推荐的两种7.1.4扬声器布局方式
▷ 标准平面环绕扬声器垂直俯仰角
为了很大限度地减少环绕扬声器升高带来的高度感, 并确保与顶部扬声器充分分离，请遵从以下原则：
• 侧环扬声器的俯仰角不应大于20°
• 后环绕扬声器的俯仰角不应大于25°
• 侧环扬声器高度不应超过房间布局高度的0.7倍。这保证了顶环和其他扬声器之间的垂直分离度
• 后环绕扬声器的高度不应超过房间布局高度的0.75倍。这保证了顶环和其他扬声器之间的垂直分离度
注意: 不同高度的环绕扬声器应与银幕扬声器和后环扬声器之间的声学中心排列在一条平滑的直线上。
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▶▶ 顶部环绕扬声器摆放位置
顶部环绕扬声器的位置应该是房间左右对称分布在混录师的两侧 (每个顶部环绕扬声器的横轴截面俯仰角度是相同的)，顶部环绕扬声器通常靠近天花板，在混音位从地面到扬声器的最小高度为2.4米。
▷ 顶部环绕扬声器在横轴截面的俯仰角
在正面横轴截面图上看到的顶部环绕扬声器最小俯仰角为45°+ (E/2)，其中E是侧环扬声器在水平方向上的俯仰角，这也是理想角度。顶部环绕扬声器的最大角度为55°+ (E/2)。

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▷ 顶部环绕扬声器在纵轴截面的俯仰角
前顶扬声器从水平面的的理想角度是45°+ (EF /2)，其中EF是银幕扬声器从水平方向的仰角。后顶扬声器的理想位置和角度限制是相同的，只是后环绕扬声器的俯仰角度被称为ER。扬声器应尽可能接近理想角度，顶部环绕扬声器的最小角度允许范围为：
• 最小: 30°+ EF，30°+ ER
• 最大: 55°+ (EF/4)，55°+ (ER/4)

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▶▶ 使用扬声器阵列
对于想在更大的房间（通常指宽度大于6m的房间）完成制作或获得更大听音覆盖区域时，可以使用扬声器阵列。组建扬声器阵列的方式是在原有侧/后环点位上增加 1-2 个扬声器。也可以增加顶环扬声器把顶环扩展为阵列。具体设计细节可以参考白皮书技术指南，这里就不再赘述。

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▲杜比推荐的阵列扬声器布局方式
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扬声器参考声压级和功放规范

02

杜比全景声制作系统合适的标准参考声压级取决于其所生产的内容类型及准确的文件交付要求。杜比全景声家庭娱乐混录棚建议校准为79dBC到85 dBC的范围内。除LFE超低音扬声器外, 所有扬声器都应设置为统一声压级。与中声道扬声器相比, 超低扬声器在LFE所覆盖的频率范围内应高出10 dB。
功放和扬声器设备在理想情况下应如实还原数字工作站中记录的内容,不会带来失真。每只扬声器应能够在参考声压级之上有至少20dB余量来承载峰值声压，但可能受成本制约无法达到，也可将峰值余量适当降低，满足房间的低配置。
如要了解扬声器和功放是否适用于该房间, 需要使用Dolby Audio Room Design Tool for Home Entertainment.xlsb (DARDT_HE) Excel表格来评估它们在混音位上具备的动态余量。在设计工具中能看到最小及建议的余量，方便进行扬声器选型、数量、声压级动态余量的评估、计算。

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▲DARDT_HE设计工具主页面
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房间尺寸建议

03

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▲杜比建议满足的最小和最大布局尺寸
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声学要求

04

房间内建议做适当声学处理，以避免出现明显声反射和回声反射以及产生声染色、声共振等声学问题。
为确保家庭娱乐全景声混录棚具备良好的制作环境，应达到以下的声学标准：
▶ 所有设备均开机, 且所有间歇性和持续性噪声源均开启下所测得的房间本底噪声不得高于 NC25标准。此外也应尽可能解决可闻的其他噪声源。
▶ 强烈的离散反射声应通过吸收或扩散来适当地处理, 以减少声染色。
▶ 在混响衰减时间方面, 应对 125 Hz、250 Hz、500 Hz、1kHz、2 kHz、4 kHz 和 8 kHz 采集 RT60 结果。这些值应落在杜比音频混录棚设计工具 （Dolby Audio Room Design Tool） “DARDT” 表格里的混响衰减时间上下限区间内。

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画面大小和分辨率的要求与建议

05

用银幕投影或平板显示器显示画面都是可以的，对于这两种显示方式，建议是相同的：
▶ 最小银幕尺寸50寸 
▶ 最小分辨率为1920 x 1080
▶ 支持4K高动态范围 (HDR)
▶ 视频播放设备支持多种帧速率
▶ 处理延时须可知且能通过视频回放设备完成补偿
文章来源：艾维音响网

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END

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