空間音頻與Waves Nx

上一篇我們講解了環(huán)繞聲和全景聲的制式,家用環(huán)繞聲最常見的是5.1和7.1聲道,最多有9.1聲道,全景聲常見有7.1.4和9.1.4聲道,9.1.4聲道一共需要14只音箱。用音箱制作環(huán)繞聲是用真實(shí)的物理環(huán)境和真實(shí)的發(fā)聲源定位來讓我們感受到聲音真實(shí)的環(huán)繞。環(huán)繞聲的使用成本是高昂的,不僅需要這么多數(shù)量的音箱,也需要相同通道數(shù)的功放,并且需要一個(gè)比較大的環(huán)境放置環(huán)繞音箱。
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既然音箱做環(huán)繞聲的成本這么高,那目前的技術(shù)可以用耳機(jī)制作虛擬環(huán)繞聲嗎??
前面我們提到人耳定位聲音的方式是通過分析音量差、時(shí)間差、音色差來定位,這是聲音在真實(shí)空間的物理傳播特性決定的。聲音傳播需要時(shí)間,到達(dá)不同的距離自然會(huì)有時(shí)間差,同時(shí)也會(huì)有能量損耗導(dǎo)致的音量差,還有身體遮擋、耳廓形狀、環(huán)境反射導(dǎo)致的音色差。如果反過來把一個(gè)原本不帶有任何空間信息、本應(yīng)該在耳機(jī)中一維的聲音通過算法給到左右兩個(gè)耳機(jī)聲道不同的音量、時(shí)間和音色,是不是可以讓大腦認(rèn)為這個(gè)聲音產(chǎn)生了空間變化??

“空間音頻”或者說“全景聲”是近來比較火的一個(gè)概念,蘋果最近推出支持頭部追蹤的空間音頻,在Apple Music中就可以體驗(yàn)帶有強(qiáng)烈空間定位和縱深感的音樂,用空間音頻技術(shù)聽交響樂的時(shí)候仿佛打開了新世界的大門。
用耳機(jī)制作虛擬空間聲場(chǎng)的方式不僅成本低,更不用考慮空間因素,只要帶上耳機(jī),就能體驗(yàn)到聲音從四面八方撲面而來,仿佛置身一個(gè)無比真實(shí)的虛擬世界。只要算法夠精確,小小的耳機(jī)就能容納乾坤。?同時(shí),蘋果旗下的數(shù)字音頻工作站Logic Pro在最新的10.7版本更新中支持了7.1.4聲道的杜比全景聲支持,也就是使用Logic Pro也可以制作杜比全景聲而無需專用的軟件了,配合耳機(jī)虛擬空間監(jiān)聽技術(shù),可以大幅降低全景聲制作門檻。

此外,索尼在2019年布局的“360度臨場(chǎng)聲效”(360 Reality Audio)也屬于空間音頻的一個(gè)技術(shù)分支。DTS推出的DTS:X也是空間類音頻技術(shù),用于強(qiáng)調(diào)空間沉浸感??臻g音頻的大佬杜比自然不用說,杜比是全景聲概念的提出和實(shí)踐者?!癉olby Atmos”杜比全景聲在電影行業(yè)全景聲制作領(lǐng)域幾乎壟斷。?

今年元宇宙的概念炒得熱火朝天,元宇宙大概的意思就是今后人們可以通過超級(jí)真實(shí)的視覺、聽覺、體感等方式進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)世界生活,類似《頭號(hào)玩家》、《黑客帝國(guó)》中所描述的場(chǎng)景一樣,肉體活在真實(shí)世界,而意識(shí)活在虛擬世界。要達(dá)到元宇宙的要求,感官的真實(shí)性是非常重要的,目前VR技術(shù)已經(jīng)接近以假亂真的程度,但聲音方面依然停留在耳機(jī)一維的程度,讓人無法很好地帶入。而“空間音頻”概念的提出和實(shí)踐是現(xiàn)代科技邁向元宇宙的一個(gè)重要里程碑。?
作為音頻領(lǐng)域的技術(shù)先驅(qū),Waves自然不會(huì)在“空間音頻”這個(gè)前沿技術(shù)上落后。Waves早在2016年就開始布局空間音頻領(lǐng)域,并將其命名為——Waves Nx。Nx是一套從桌面端、移動(dòng)端娛樂到專業(yè)錄音監(jiān)聽全面覆蓋的空間音頻解決方案,軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品布局讓用戶一站式體驗(yàn)真3D音頻帶來的越級(jí)體驗(yàn)!?

Waves Nx本身是一種算法,通過聲音在虛擬聲場(chǎng)中的位置為結(jié)果,反向計(jì)算這個(gè)聲道的聲音應(yīng)該產(chǎn)生的參數(shù)變化,從而讓人感覺聲音位置在真實(shí)的空間中產(chǎn)生了位移,有點(diǎn)類似3D電影技術(shù)通過“視覺欺騙”讓大腦以為這個(gè)畫面是立體的。理論上來說只要算得夠精確,可以讓聲音在整個(gè)立體空間被感知。也就是說Waves Nx可以讓耳機(jī)跨越維度從一維聽覺變成三維聽覺,從此用耳機(jī)也可以享受真實(shí)空間的三維聲音了!?
Waves Nx軟件覆蓋Windows和Mac的桌面端以及iOS和安卓手機(jī)端,這款A(yù)pp主要應(yīng)用于影音娛樂,通過Nx可以實(shí)現(xiàn)看電影、聽音樂、玩游戲的時(shí)候?qū)⒍鷻C(jī)變?yōu)榄h(huán)繞聲甚至全景聲。


插件類有面向?qū)I(yè)3D音效制作的Nx Virtual Mix Room,和錄音室虛擬房間監(jiān)聽的Abbey Road Studio 3、Nx Ocean Way Nashville、CLA Nx三款插件。它們分別建模自傳奇錄音室,并帶有其錄音室聲學(xué)環(huán)境特性,可以讓混音師在耳機(jī)中聽到三維的監(jiān)聽效果,仿佛置身真實(shí)的錄音棚控制室中。




硬件方面,Waves有Nx Head Tracker和一些經(jīng)過校準(zhǔn)并帶有頭部追蹤功能的耳機(jī)型號(hào)。Nx Head Tracker是一個(gè)安裝在頭戴耳機(jī)橫梁上的設(shè)備,通過內(nèi)部的陀螺儀捕捉頭部的動(dòng)作從而使Nx算法產(chǎn)生相應(yīng)的改變。

下一篇我將帶大家再次實(shí)際體驗(yàn)Waves Nx的使用效果!
本文作者:MICHAEL.D
音響工程師、混音師、杭州阿珂曼傳媒技術(shù)總監(jiān)、廣州龍維電子科技有限公司高級(jí)技術(shù)經(jīng)理。

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