談談人頭立體聲技術(shù)的優(yōu)勢及實際應用方向

顏 開

（四川傳媒學院，四川 成都 611745）

談談人頭立體聲技術(shù)的優(yōu)勢及實際應用方向

顏 開

（四川傳媒學院，四川 成都 611745）

人們對聲音重放的品質(zhì)需求日益增高，“品質(zhì)”不僅包括我們常提起的“高保真”音質(zhì)，而且人們也越來越重視重放聲音的聲場還原！從最初的單聲道到熟悉的雙聲道立體聲，再到已經(jīng)家喻戶曉的環(huán)繞立體聲，甚至已經(jīng)開始迅猛發(fā)展的全景聲技術(shù)……我們在這上面的追求還遠遠沒有停止。至于早已出現(xiàn)于專業(yè)錄音工作中的人頭立體聲技術(shù)，為何遲遲得不到市場的重視和普及？它到底有什么明顯的缺陷和不足？它的重要特性又能在哪些實際應用方向上發(fā)光發(fā)亮呢？本文，筆者從最淺顯的立體聲原理出發(fā)，結(jié)合當今節(jié)目制作的特點和發(fā)展方向，與各位一起探討一下人頭立體聲的發(fā)展方向與實際應用價值。

人頭立體聲；仿真頭；HRTF；雙耳效應；耳廓效應；頭中定位；虛擬現(xiàn)實

人們在聲音錄制和回放的追求之路上，腳步從未停過。從音頻最初的單聲道信號，發(fā)展到雙聲道立體聲；為了追求更真實更寬廣的聽音范圍，又發(fā)展出了環(huán)繞立體聲，以及在這基礎上最新出現(xiàn)的全景聲。緊隨電影產(chǎn)業(yè)的蓬勃生機，全新的技術(shù)已經(jīng)融入到了人們的生活中。例如，Dolby公司的ATMOS為代表的全景聲技術(shù)，已經(jīng)在國內(nèi)各大城市影院普及。它具有水平方向360度的聲音覆蓋定位能力，還有“上下”的聲音方位感，已經(jīng)非常接近自然環(huán)境下的人耳聽覺感受了。那么，我們就此可以滿足了嗎？

這個問題，可能要先從立體聲的原理開始分析了。上面介紹到的立體聲方案，其實都是基于房間立體聲下的方法。從利用傳聲器系統(tǒng)進行立體聲的拾音到揚聲器系統(tǒng)的立體聲重放，建立在英國物理學家瑞利于1896年提出的“雙耳效應”的原理基礎上完成立體聲的還原。雙耳效應依靠雙耳間的四個差值——時間差、相位差、聲級差、音色差來判別聲音的方位感。

可是，隨著人們對人耳對聲音定位的研究發(fā)現(xiàn)，僅僅靠雙耳效應還是不夠的。在這過程中，人耳的耳廓、外耳道、人頭、肩部等等對聲波的反射、繞射及衍射，都會對聲音的定位造成一定的影響，在聲學上稱之為“頭部相關傳輸函數(shù)”（即HRTF）。根據(jù)HRTF的這些變量的接收，人腦通過自己的經(jīng)驗可以判斷出聲音發(fā)出的方位和距離來。這其中，還有已經(jīng)被研究證明起重要定位作用的“耳廓效應”。所以，純粹基于雙耳效應實現(xiàn)的立體聲是無法聽到真實的聲場信息的。用耳機重放時甚至得到的效果就是：聲場的大部分仿似擠在左右耳之間連線的腦海中，俗稱“頭中定位效應”（In-Head Effect）。

與房間立體聲相對的還有一種思路——人頭立體聲，一種基于耳機重放原理的立體聲方式。其中仿真人頭技術(shù)是唯一能百分之百還原360度環(huán)繞音場的技術(shù)，遠勝于任何“多聲道環(huán)繞聲技術(shù)”。拾音方式其實很簡單，把兩只小巧的全指向電容傳聲器安置于一個假體人頭的耳道內(nèi)的中耳鼓膜位置，從而模擬雙耳聽到聲音的完整過程。盡可能地在錄制時模擬出HRTF全盤影響。但為了避免重放時再次影響，人頭立體聲節(jié)目只能用耳機重放。

這樣360度聲場立體全包裹的聲場聽感，僅需一套立體聲耳機就能營造出來。不得不說這是它相對房間立體聲的極大優(yōu)勢。然而人頭立體聲從提出到實踐再到成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)，已經(jīng)有很長一段時間了，但至今影響力卻遠小于傳統(tǒng)的房間立體聲，遲遲不能普及，甚至在普通消費者面前還是極為神秘之物。這是什么原因呢？

總結(jié)一下，有它的缺點，更有它的市場定位原因。

缺點主要是以下兩點：

錄音過程過于模仿真人在聲音現(xiàn)場“聆聽”，對于影視作品或音樂作品而言缺少太多寫意成分。難以滿足眾多聲音的藝術(shù)創(chuàng)作方式。

只能使用立體聲耳機做監(jiān)聽設備，完全不能兼容揚聲器回放。但傳統(tǒng)的聲音節(jié)目收聽收視方法，更多的還是在使用揚聲器。

通過發(fā)展與彌補，我們能夠試著找到人頭立體聲的實際應用方向和市場定位嗎？

其實例如著名音頻廠商Neumann很早就推出了KU100這樣優(yōu)秀的仿真人頭話筒，雖已在專業(yè)錄音界名聲在外，但依然得不到普及，可能就是市場原因占的多了。我這么說是有理由的！隨著這幾年國內(nèi)“網(wǎng)紅熱”，大量的非錄音專業(yè)人士為了做好網(wǎng)絡平臺自媒體節(jié)目和直播，已經(jīng)成為了最大的專業(yè)音頻設備消費群體。3DIO ASMR Space Binaural 及大量的國產(chǎn)ASMR人頭錄音MIC居然成為了直播的熱門設備，間接的培養(yǎng)了大量的人頭立體聲觀眾和客戶。這不就是一個成功的產(chǎn)品市場定位案例嗎！

我們順著這個思路，思考人頭立體聲想要全面普及，其實不應該是去想辦法替代傳統(tǒng)的房間立體聲系統(tǒng)。而是找出全新市場空間發(fā)展。

第一個能想到的是影院。從3D電影的普及始，觀眾已接受觀影時頭戴一副眼鏡的觀影環(huán)境。此環(huán)境用耳機輔助重放不是難點，剩下的就是得解決節(jié)目錄制時的問題。隨著今天數(shù)字技術(shù)的進步，強大的運算處理很有可能把人頭立體聲的HRTF信息通過后期處理，與寫意的聲音成分合成在一起，完成完整的影視節(jié)目的聲音塑造。

第二個發(fā)展方向，未來是虛擬現(xiàn)實（VR）的時代。VR技術(shù)現(xiàn)已出現(xiàn)井噴式的增長。能夠真正符合虛擬現(xiàn)實完整臨場感的聲音技術(shù)，唯有人頭立體聲技術(shù)了！戴上VR頭盔或眼鏡，配上人頭立體聲的耳機，足以讓觀眾感受到真實與虛擬的無差別化。筆者大膽的猜想認為，這定是人頭立體聲拾音及節(jié)目制作的最佳發(fā)展應用方向！

曾聽人說過一句話——人類的發(fā)展動力源于天生的懶惰！我能想象的未來，就是懶懶的呆在家里一步不挪地去聆聽世界，感受到整個世界！

[1]李偉.立體聲拾音技術(shù)[M].北京：中國廣播電視出版社,2004.

[2]朱偉.錄音技術(shù)[M].北京：中國廣播電視出版社,2003.

[3]張鳳鑄.音響美學[M].北京：中國廣播電視出版社,1997.

[4]Tomlinson Holman,王玨.多聲道環(huán)繞聲技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社,2011.

J60

A

顏開（1983—），男，漢族，四川人，四川傳媒學院錄音藝術(shù)專業(yè)，專業(yè)教師，初級，研究方向：錄音聲學設計，立體聲拾音技術(shù)，流行音樂編曲，混音與母帶處理，錄音設備原理分析，影視聲音制作等。