19世紀(jì)70年代留聲機誕生，人們迎來了最早的單聲道音響系統(tǒng)。不過，在那個時代，留聲機是貴族、富豪們才能享用的奢侈品，并不能普及到大眾中來。后來，電子管收音機和晶體管收音機逐漸走入人們的日常生活中，但人們所能聽到的仍是一成不變的單聲道音響系統(tǒng)。從上個世紀(jì)20年代開始，立體聲系統(tǒng)在美、英、法等發(fā)達(dá)國家的商業(yè)運營中被使用。隨著1957年美國無線電公司(RCA)第一次將立體聲唱片引入商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，立體聲技術(shù)開始逐漸被大規(guī)模采用。1977年，杜比實驗室又成功研發(fā)出了多聲道環(huán)繞系統(tǒng)?Dolby Stereo(杜比立體聲)，至此，音響正式進(jìn)入多聲道環(huán)繞時代。而今天，我們的主題正是一次從單聲道向多聲道的發(fā)展之旅。
一、單聲道(Mono Channel)
可以設(shè)想一個這樣的場景：我們?nèi)ヂ犚粓鲆魳窌?，但并不是坐在音樂廳中，而是站在音樂廳門外。這時，音樂廳中樂器的直達(dá)聲、反射聲、混響聲等都是通過門上的鑰匙孔到達(dá)我們的耳中，我們只能通過這個鑰匙孔來欣賞廳內(nèi)的樂隊演奏，因此我們不可能感受到音樂廳中的空間感和臨場感。我們聽到的聲音也是貧乏無味、單薄膚淺的，聲音的清晰度不足，層次感不強，這就是單聲道系統(tǒng)重播聲音的鑰匙孔效應(yīng)。
這種鑰匙孔效應(yīng)在單聲道系統(tǒng)上體現(xiàn)得最為明顯。普通的單聲道錄放系統(tǒng)使用一只話筒錄音，信號錄在一條軌跡上，放音時使用一路放大器和一只揚聲器，所以重放出來的聲音是一個點聲源。無論揚聲器的音色多么明艷動人，多么豐潤飽滿，給人的感覺是所有聲音都是從一個點發(fā)出的。這些聲音以及它們在實際環(huán)境中的混響聲、反射聲等都來自一個方向，即揚聲器所處的位置，因而只能重現(xiàn)聲音的強度和音調(diào)，而不能再現(xiàn)聲音的方位和空間感，更不能精確地再現(xiàn)不同聲源在不同位置上的方位感。
隨著時代的發(fā)展，單聲道的音響系統(tǒng)越來越難以滿足人們越來越高的欣賞水準(zhǔn)和要求，因此，除了在無線廣播和電視單聲道伴音這兩個傳統(tǒng)領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮余熱外，單聲道音響系統(tǒng)在其他領(lǐng)域早已開始被效果更為出色的立體聲系統(tǒng)所取代。
[注：有一點需要說明的是，在某些特定場合，如露天的會場，有時會將同一聲道的聲音信號送入多個揚聲器放音。這個系統(tǒng)是不是就不是單聲道系統(tǒng)了呢?答案是否定的。由于重放的是同一音軌的信號，故實質(zhì)上還是屬于單聲道系統(tǒng)。
這種聲源的單一性，造成了聲場整體的平面化和聲音的緊繃感，而且各聲源之間的掩蔽效應(yīng)十分明顯。由于談不上什么聲源的空間定位，所以單聲道的音響效果往往聲音的清晰度不足，層次感不強。尤其是在回放一些含有較多打擊樂的樂曲時，由于打擊樂的動態(tài)范圍較大，沖擊和破壞了其他聲源的清晰度，因此整部作品的音響渾濁度較大。當(dāng)我們將它與現(xiàn)代立體聲音響作品相比較時，便能感受到明顯的差異。
二、雙聲道(Dual Channel)
我們知道，人耳之所以能準(zhǔn)確辨別發(fā)音點的方位，是因為聲源與雙耳之間存在著角度差。這個角度差使聲源傳到左右耳的時候產(chǎn)生微小的時間差，而人耳對這微小的時間差非常敏感，從而使人能夠產(chǎn)生準(zhǔn)確的方向感。同時，這個角度差又使聲源到達(dá)左右耳的距離產(chǎn)生微小的距離差，造成兩只人耳在接收同一聲音信號時的聲音強度差，而人耳可以通過聲音強弱的微小差異來判斷聲源離自己的距離。有了準(zhǔn)確的方向和距離感，聲像就可以得到準(zhǔn)確的定位，這種原理被稱為哈斯效應(yīng)。
正是通過對這種聲像定位原理的逆向運用，人們發(fā)明了最早的也是最簡單的雙聲道立體聲系統(tǒng)，即在錄制聲音時，在不同的位置用兩只話筒進(jìn)行錄音，而在重放時則使用兩路獨立的放大器和兩個揚聲器，從而使聽者可以較準(zhǔn)確地判斷出錄音中不同音源的準(zhǔn)確位置。
雙聲道立體聲系統(tǒng)不僅消除了單聲道系統(tǒng)的鑰匙孔效應(yīng)，而且與單聲道系統(tǒng)相比，雙聲道立體聲系統(tǒng)無論是在音質(zhì)的改善、臨場感的加強，還是在重現(xiàn)實際聲場中各個聲源的空間定位等諸多方面都有很大的改進(jìn)。因此，立體聲技術(shù)在被人們認(rèn)識并接受后，很快就得到了普及與發(fā)展。
從上個世紀(jì)20年代開始，立體聲系統(tǒng)就在美、英、法等發(fā)達(dá)國家的商業(yè)運營中被使用。隨著1957年美國無線電公司(RCA)第一次將立體聲唱片引入商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，立體聲技術(shù)開始逐漸被大規(guī)模采用。在60年代，大多數(shù)唱片公司也逐步放棄單聲道而轉(zhuǎn)向立體聲技術(shù)，并開始大量出版立體聲節(jié)目磁帶。在其后的幾十年里，立體聲節(jié)目的信號載體也經(jīng)歷了開盤式磁帶、黑膠唱片、盒式磁帶、激光唱盤(CD)、MD、MP3隨身聽等一系列變革，但在Hi-Fi領(lǐng)域，普通的CD光盤仍占據(jù)著無可取代的統(tǒng)治地位。
高水準(zhǔn)的立體聲音響給予我們的美好感受和愉悅是單聲道音響所無法比擬的。立體聲具有強烈的空間感(方位感和深度感)，用一套高水準(zhǔn)的雙聲道音響系統(tǒng)播放音樂節(jié)目時，聽眾幾乎感覺不到音箱的存在，整個樂隊就像活生生地坐在你面前演奏一樣。比如在播放雨果公司錄制的《古琴與簫》這張專輯時，就明顯地體現(xiàn)出了當(dāng)代立體聲的典型效果。古琴輕撩的劃指聲清晰可辨，琴聲的純度、潤度以及簫聲的悠遠(yuǎn)、蕭瑟極為和諧。聲像位置的空間感恰如其分，充分體現(xiàn)了立體聲音響效果的細(xì)膩程度。再如《阿姐鼓》，低沉的音響厚實而不渾濁，女高音清醇，亮而不薄，竹笛聲悠遠(yuǎn)而空靈，多聲部的交融清晰明了，音樂的寬闊度和縱深感給人以神秘與舒展之感。
三、多聲道(Multi Channel)
盡管雙聲道立體聲的音質(zhì)和聲場效果大大好于單聲道，但在家庭影院應(yīng)用方面，它的局限性也暴露了出來。雙聲道立體聲系統(tǒng)只能再現(xiàn)一個二維平面的空間感，即整個聲場是平平地擺在我們面前，并不能讓我們有置身其中的現(xiàn)場感。當(dāng)然，由于在音樂會現(xiàn)場，觀眾原本就是坐在臺下的，而樂隊演奏人員則位于舞臺之上，立體聲所能再現(xiàn)的這種簡單的聲場方位感與現(xiàn)場音樂會的方位感是基本符合的，因而它仍能滿足欣賞需求。但是，在欣賞影片時，整體聲場全方位的三維空間感無疑可以給觀眾一種鮮活的，置身于其中的臨場感，因此，多聲道技術(shù)也開始發(fā)展起來。
1974年7月，杜比實驗室與EMI錄音室合作開發(fā)了Dolby Stereo Film Sound電影錄音系統(tǒng)，由此，電影進(jìn)入了立體聲時代。1977年，杜比實驗室又成功研發(fā)出了多聲道環(huán)繞系統(tǒng)?Dolby Stereo(杜比立體聲)，電影正式進(jìn)入多聲道環(huán)繞時代。杜比立體聲仍屬于模擬信號系統(tǒng)，其大致原理是將4個聲道(左、中、右、后)的信息通過矩陣編碼方式保存在兩條音軌上，而后置聲道是一條單聲道音軌，但通過兩路后置揚聲器播放。這一系統(tǒng)也就是目前流行的Dolby Digital 5.1聲道系統(tǒng)的前身。在隨后的20年內(nèi)，環(huán)繞聲技術(shù)逐漸成熟起來，數(shù)字錄音技術(shù)也有了飛速的發(fā)展。1994年，杜比實驗室與日本先鋒公司成功推出了一種嶄新的采用數(shù)字技術(shù)的環(huán)繞聲制式?Dolby Surround Audio Coding-3，也就是我們所熟知的杜比AC-3系統(tǒng)，由此，電影音頻技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字時代。1998年，杜比實驗室正式將杜比AC-3環(huán)繞聲命名為杜比數(shù)碼環(huán)繞聲(Dolby Surround Digital)，也就是我們現(xiàn)在常說的Dolby Digital。
Dolby Digital環(huán)繞聲系統(tǒng)由5個全頻域聲道和1個超低音聲道組成，也稱為5.1聲道，5個聲道分別是左前、右前、前中置、左環(huán)繞和右環(huán)繞。超低音聲道主要負(fù)責(zé)傳送低音信息(<>
1998年10月，杜比實驗室在美國亞特蘭大舉行的Show East Film Exhibition上宣布推出Dolby Surround EX系統(tǒng)，這是一種在Dolby Digital系統(tǒng)上進(jìn)行擴充的系統(tǒng)，由原來的5.1聲道升級為6.1聲道，即在原有的5個主聲道的基礎(chǔ)上，又增加了1個獨立的Back Surround聲道(后環(huán)繞或稱后中置)，從而使后部聲場的連貫性和聲音的綿密度大大增強，有效地改善了原來的后部聲場聲音中空的缺陷。1999年美國首映的《星球大戰(zhàn)前傳首部曲》是第一部采用了這種Dolby Surround EX系統(tǒng)的影片。
這時可能有朋友會問：現(xiàn)在還有一種7.1聲道系統(tǒng)，那這是一種什么樣的系統(tǒng)呢?7.1與6.1的差別在哪里呢?實際上，7.1聲道是在系統(tǒng)中使用一對后環(huán)繞揚聲器來代替6.1聲道的一只后環(huán)繞揚聲器。目前6.1聲道的影片越來越多，但到目前為止，還沒有一部7.1聲道的影片出現(xiàn)。為什么呢?這是因為這個7.1聲道系統(tǒng)并不是一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而是一項由某些音響器材公司研發(fā)出來的，并將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用在影院功放上的技術(shù)。
在7.1聲道系統(tǒng)中，Back Surround(后中置)的單聲道信號經(jīng)過矩陣運算，加入延時、回響等多項參數(shù)之后，被分配到左后環(huán)繞與右后環(huán)繞兩個聲道中，而不是簡單地將一路單聲道信號平均分配到兩個后環(huán)繞聲道中來。簡而言之，這種方案最大的優(yōu)點就是進(jìn)一步增強了后部聲場的方向感和聲像移動的連貫性與真實性。
雙聲道的Hi-Fi系統(tǒng)(高保真系統(tǒng))與多聲道的AV系統(tǒng)(家庭影院系統(tǒng))是音響器材市場的兩大陣營，今天我們向朋友們介紹了基礎(chǔ)的聲道演變及技術(shù)現(xiàn)狀，這也是影音入門專欄的首篇，在以后的文章中，我們將向朋友們介紹家庭影院與高保真音響的一些相關(guān)知識。
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