DTS:X

2021-03-06 家庭影院DIY攻略

1993年,首部採用DTS數字環繞聲(DIGITAL SURROUND SOUND)的電影《侏羅紀公園》震撼上映,電影音效從此翻開全新一頁。

當時業界的標準是四聲道的杜比定向邏輯(Dolby Pro Logic),而DTS採用史提芬·史匹堡倡導的5.1格式,並首次運用數字處理技術,實現了優質的分離式多聲道環繞聲,所以一鳴驚人,迅速發展成為電影音效兩大門派之一,與杜比分庭抗禮至今。

DTS從1996年開始進入家用市場,從DVD的DTS到DTS-ES,再到藍光的DTS-HD Master。杜比也當仁不讓,從DVD的DD(Dolby Digital)到DD EX,再到藍光的Dolby True-HD(詳見認識篇「A3.4 杜比TrueHD & DTS-HD」)。

無論是DVD的有損壓縮,還是藍光的無損壓縮,DTS聲軌的碼率(每秒最大數據流量)都高於杜比,所以發燒友普遍認為DTS「更好聲」。而今杜比全景聲來勢洶洶,DTS將作何應對?

2012年DTS收購了SRS實驗室,採用其MDA(多維度音頻)技術,在2015年推出DTS:X,以抗衡杜比全景聲。

MDA到底是哪路神仙,讓注重品質的DTS和IMAX都選擇了它?

MDA帶來的變革

2012年初,早於杜比全景聲,SRS實驗室發布了基於聲音對象的3D音頻技術:MDA(多維度音頻)平臺。該平臺不再基於聲道,而是基於聲音元素,採用全新方式進行混音處理。

SRS實驗室首席技術官Alan Kraemer表示:「過去五十年來,除了逐漸增加播放環境中揚聲器的數量以外,電影混音技術沒有太大的革新。業界採用基於揚聲器的環繞聲模式已逾數十年,但是現今的視頻科技已經遠遠超過音頻技術,導致電影製作中出現不相襯的娛樂體驗。有鑑於此,我們看到業界有機會可以避免倚賴固定的聲道和揚聲器來產生環繞聲,而可以創造一個與播放裝置無縫相適應的系統,因而發展了MDA這個前所未有的、真正忠於原創的環繞聲平臺。」(摘自網絡)

MDA儲存的是每個聲音元素的空間信息(具體位置的長寬高),然後針對不同的播放環境和設備進行處理回放,無論是多少個聲道、音箱怎樣擺放,都能重現混音師原本的意圖和空間特徵


上圖是5.1聲道(建議點開橫屏放大看圖),有三個聲音元素:①是直升機,由左中右聲道(音箱)負責播放還原;②是汽車,由右聲道和左右環繞還原;③是爆炸,由左聲道、左環繞和中置還原。

通過記錄直升機和汽車的具體位置,實現這兩個聲音元素的移動,然後用各個聲道還原對應的聲音。比如汽車在前方時用左中右聲道,直升機在後方時用環繞聲道和天空聲道(如有)。

為什麼說從「聲道」到「聲音元素」是音頻技術的革命?

聲道的概念來自模擬音頻,音響從單個音箱開始,到兩個音箱的立體聲、幾個音箱的環繞聲,相應的錄音、製作和存儲技術也從單聲道發展到雙聲道、多聲道。

上圖是35mm電影膠片(摘自維基百科),圖像左邊是兩條模擬聲軌(雙聲道),再左邊齒格間是杜比數字環繞(多聲道),每格都是一個二維碼,中間有杜比的雙D標誌。

數字時代的核心是「點」(0和1),數位化就是用「點」來模擬和還原現實。以照片為例,模擬照片基於顏色和尺寸,從黑白到彩色,從小一寸到3R、5R等等,顏色越多、尺寸越大,圖像越真實。數字照片基於點,點數越多(像素越高),每個點的信息量越大(有損或無損),圖像就越真實。

同理,數字音頻也應該基於點,而不是聲道和音箱。MDA突破聲道的限制,直接記錄每個聲音元素(點)的內容,包括聲波和位置。過去是聲道越多、音箱越多,聲音越真實。未來是聲音元素越多、每個元素的信息量越大,聲音就越真實

杜比全景聲的標誌是「聲波」,MDA的標誌是「點」。基於點,能帶來什麼好處?

基於聲道和音箱,雖然越多越好,但終歸是有限的。基於數據點,也是越多越好,但卻是無限的,而且可以永續升級,越來越真實、越來越完美。

杜比全景聲最多支持64個聲道/音箱,家用是32個。再升級,就要繼續增加聲道的數量,不但會帶來前後版本兼容性等問題,而且總有一天空間會被音箱塞滿。

而MDA基於聲音點,點的多少和晶片的運算能力相關,所以可以隨著晶片的升級而持續升級,而且標準不變,不存在升級前後的兼容問題。隨著點越來越小(精細)、越來越多(豐富),儲存和處理的數據量越來越大,音效就會越來越真實。

需要那麼多聲音元素嗎?

假如每個聲音元素都用一個麥克風進行錄音,那交響樂團既可以是一個聲音元素(作為電影背景音樂),也可以是兩個(立體聲CD),或者四個(弦樂組、木管組、銅管組、打擊樂組),甚至上百個(每個演奏者一支麥克風)。

如果是貝多芬第九交響曲《歡樂頌》,就要加上四個獨唱和一個合唱團。如果交響樂團和合唱團的每個人都能以單獨的聲音元素進行錄製和還原,那定位的精確度、忠實還原的保真度,將是何等的激動人心和感人肺腑!

這還不止,鋼琴有88個琴鍵,如果每個鍵都是一個聲音元素,如幻如真地跳躍在你面前……如果不再基於(受限於)兩聲道,Hi-Fi將會被提升到怎樣的境界?

自然界和人類生活的聲音元素又何止千千萬萬,所以用來記錄和還原聲音的數據點當然是多多益善。點的數量越多,每個點的數據越豐富,聲音越真實,觀眾/聽眾就越能沉浸其中,真假難辨、真情流露、享受人生。

MDA不再基於「聲道」還帶來一個好處:統一的數據文件,跨界通用

杜比全景聲商業影院和家庭影院的規格和標準不同,所以數據文件也不同,不能相互混用。而MDA因為標準統一,都是聲音元素(而不是聲道),所以是統一的數據文件,無論商業影院還是家庭影院,無論耳機還是汽車,都能播放。

就好比同一個JPG文件,電腦、手機、電視都能打開,無論是解析度只有800×600的14寸CRT顯示器(還有人用嗎),還是5120×2880的27寸iMac視網膜大屏,或者120寸4K的投影幕,看到的都是同一張照片,區別只是設備越先進,效果就越好(上圖摘自蘋果官網)。

所以DTS官網沒有音箱擺位的建議,無論商業影院還是家庭影院,無論有沒有天空聲道,DTS:X都能基於統一的數據文件(JPG),根據用家的設備配置(不同檔次的顯示器),計算出最佳的播放效果,實現一致的體驗(欣賞同一張照片)。


上圖和下圖都是5.1,但擺位不同,再下圖的11聲道與杜比全景聲7.1.4的擺位也不一樣。三幅圖都摘自DTS:X示範視頻(dts.com/dtsx)——無論用什麼擺位,都能體驗無拘無束的DTS:X音效。

即使只有兩聲道,也能聽到DTS:X文件記錄的所有聲音,而且會以最適合兩聲道的效果進行重播。當然,設備越Hi-Fi,就越能忠實還原DTS:X所帶來的3D沉浸式音效。

DTS:X和杜比全景聲一樣向下兼容,即使AV功放不支持DTS:X解碼,也會以DTS-HD Master播放DTS:X影碟。

DTS:X同樣也有向上混音功能(Neural:X),可以把DTS-HD或其他格式的聲軌升級到用DTS:X沉浸式音效進行播放。以下摘自香港高燒影音(feversound.com)的《DTS:X聽感篇》,真是令人充滿期待。

任何DTS-HD的藍光,在Neural X的處理下,幾乎都有很出色的效果:豐富的包圍感,較為埋身的動態,都令人感到相當討好,特別試了《颶風中心》(Into the Storm)的 DTS-HD 5.1,Upmix效果真的比原生DTS-X或Dolby Atmos有過之而無不及。

Come on, let's Hi-Fi together!

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