环绕声系统 surround sound system 一种多声道记录和重放系统,它可围绕聆听者的四周来播放声音。常用的5.1环绕声系统使用前左、中置、前右、左环绕、右环绕和超低音音箱。

环绕声系统：沉浸式音频体验的核心技术

环绕声系统（Surround Sound System）是一种多声道记录和重放系统，其核心目标在于通过精心布置在聆听者周围的多个扬声器，重构出具有高度临场感和空间感的声场，使听众仿佛置身于表演现场或故事场景之中。它与传统双声道立体声的本质区别在于，它不仅能够提供声音的方向感，更能创造出声音的环绕感和扩展感，让聆听者被声源所包围，感受到声音向四周扩散并被物体反射的复杂效果。

环绕声系统的历史演进

声音重放技术从单声道发展到立体声，再演进到环绕声，是一个不断追求真实感的过程。早期声音录制和再现都是单声道的，只能提供空间中某一点的声音信息。1931年，广播电视声音格式进入双声道立体声时代，带来了方向感和展开感。20世纪50年代，环绕声系统开始为追求更极致的沉浸感而应用于电影院。到了20世纪70年代，环绕声系统的研究进入活跃期，多轨磁带录音机的诞生使得多声道录音成为可能。1987年，广播电视声音格式正式由双声道立体声升级为环绕声。随着技术发展，家庭环绕声系统在20世纪80年代开始普及，并在90年代进入数字时代，提供了更高的音质和更多的声道选择，如今已成为家庭影院、游戏娱乐和高端音频欣赏不可或缺的一部分。

工作原理与核心技术

环绕声系统的工作原理基于多声道音频、精确的音箱布局和复杂的信号处理技术，旨在模拟真实的三维空间声场。其技术核心常常通过头部相关传输函数（HRTF）与多声道编解码技术，重构声源的方位坐标及混响空间信息，从而将空间声源由水平面扩展至垂直面，逼真再现如演出厅的空间混响过程。

系统对声音的处理方式多样。例如，模拟环绕声系统会利用人耳听觉的掩蔽效应和哈斯效应，对立体声信号进行延迟、移相等处理，来模拟出环绕声场。而编解码环绕声系统（如杜比环绕声）则是将原始的多声道信号通过编码合成为双声道进行传输或存储，在重放时再通过解码器还原为多声道信号，经多个扬声器播放以形成环绕立体声场。此外，将声音延迟一定时间后再与未经延迟的原声混合，也是增强声音厚重感与空间魅力的常见技术手段。

常见格式与系统配置

环绕声系统拥有多种标准化配置格式，以满足不同场景下的沉浸感需求。

5.1声道系统：这是最普及和基础的环绕声格式。它包含五个全频段扬声器（前置左、前置右、中置、环绕左、环绕右）和一个专门负责120Hz以下超低频效果的超低音扬声器（俗称低音炮）。由于低音方向性不明显，故其被定义为0.1声道。中置声道主要负责对白和前置声场的定位，而环绕声道则提供环绕感和包围感。
7.1声道系统：它在5.1声道的基础上增加了两个后置环绕扬声器（Left Back/Right Back 或 Left Side/Right Side）。这进一步拓展了声音舞台的宽度和深度，使得声音的定位和移动轨迹更加精准和平滑，尤其适合较大的聆听空间。
对象导向式沉浸式音频（如Dolby Atmos, DTS:X）：这是环绕声技术的重大飞跃。它们不再受限于固定的声道概念，而是将声音视为一个个独立的“音频对象”（Audio Object），并在三维空间（包括头顶）中为其精确指定位置坐标。回放时，系统会根据实际扬声器的布局和数量，实时运算并将这些对象渲染到合适的扬声器上，从而实现前所未有的精准声像定位和自上而下的三维包围感，真正实现了“声音从头顶掠过”的效果。

系统组成与关键设备选择

构建一套高质量的环绕声系统需要以下几个核心组件协同工作：

AV功放（音响接收器）：这是整个系统的大脑和心脏。它负责接收来自蓝光机、游戏机、电视盒等各种音视频源的信号，对其进行解码（支持如Dolby Digital, DTS, Dolby Atmos, DTS:X等格式），并放大音频信号以驱动扬声器。现代AV功放通常还具备自动房间声学校正功能（如Audyssey, YPAO等），能通过附带的测试麦克风测量房间的声学特性，并自动调整各声道的电平、分频点和延时，以获得更均衡的声音。
扬声器组：根据选择的环绕声格式（如5.1, 7.1等）配置相应数量和类型的扬声器。为保证音色的一致性，建议选择同一品牌、同一系列的产品。前置左、右音箱和中置音箱是声场的基础，尤其重要。
超低音扬声器（低音炮）：专司低频效果，为爆炸、雷鸣等场景提供震撼力，同时也丰富音乐的低音部分。其摆放位置相对灵活，可通过“爬行法”在房间内寻找低频响应最平滑的位置。
线材：使用高质量的HDMI线传输数字音视频信号，或使用光纤音频线、同轴音频线进行数字音频传输。扬声器线也应保证足够的线径和良好的连接，以减少信号损失。

扬声器布局与房间声学

正确的扬声器摆位是发挥环绕声系统效能的关键。以常见的5.1系统为例：前置左、右扬声器应与听者位置形成一个等边三角形或接近等边三角形；中置扬声器最好位于屏幕的正中下方或上方；环绕扬声器则应放置在听者的侧后方，与听者耳朵形成约110-120度的夹角，高度略高于听者坐姿的耳朵高度。

房间的声学特性对最终音效影响巨大。硬墙、玻璃窗等光滑表面会导致过多的声音反射和混响，而地毯、窗帘、沙发以及专用的吸音板/扩散板则有助于改善音质，减少有害反射，使声音更清晰、定位更准确。

现代AV功放自带的自动音场校正系统能极大简化调试过程，但它不能完全替代基础的物理摆位和声学处理。两者结合才能获得最佳效果。

应用领域与核心优势

环绕声系统的应用已远远超出家庭影院的范畴：

家庭影院：这是环绕声系统最经典的应用。与大屏幕视频结合，能提供极具感染力的影院级视听体验，尤其是播放支持多声道音轨的蓝光电影或4K流媒体内容时。
游戏娱乐：在游戏中，精准的音频定位至关重要。支持多声道技术和EAX、A3D等音效API的游戏，能让玩家更准确地判断游戏中声音来源的方向和距离，如敌人的脚步声、子弹的呼啸声，极大增强了游戏的临场感和竞技性。
音乐欣赏：虽然传统音乐录制多以立体声为主，但越来越多的发烧友唱片和沉浸式音频格式（如SACD多声道、Dolby Atmos Music）开始采用环绕声技术，为听众提供“坐在乐队中间”的全新音乐欣赏体验。

环绕声系统的核心优势在于其提供的沉浸式体验、逼真的音效、提升的娱乐体验以及更丰富的声音细节。它通过多个扬声器营造出强烈的包围感，还原声音的方位和距离，增强音频的真实感，使观众无论是观看电影、玩游戏还是听音乐，都能获得更具代入感的体验，并听到更多在传统立体声系统中可能被掩盖的细节。

未来发展趋势

环绕声技术仍在不断进化。未来的趋势将更加侧重于三维空间的全覆盖，例如Dolby Atmos和DTS:X这类基于对象的音频格式将进一步普及。同时，处理技术也更加智能，如哈曼的Quantum Logic Immersion 3D技术已支持将单声道或立体声信号上混转换为3D环绕声，甚至配合多达23支扬声器构建极致沉浸的7.1.4声道布局。

此外，随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的兴起，对360度全景声的需求日益增长，这对环绕声技术提出了更高要求，也推动了其进一步发展。耳机领域的虚拟环绕声技术（通过DSP处理和HRTF模型）也在不断进步，力求用最简便的设备为个人用户提供接近多扬声器系统的沉浸感。

总之，环绕声系统（Surround Sound System）作为现代电声技术的结晶，通过其多声道架构和精密的声音处理，持续为我们重塑着听觉体验的边界，将娱乐、艺术和生活的沉浸感不断提升至新的高度。

常用录音技术术语 - 环绕声系统

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环绕声系统的历史演进

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