原标题：杜比全景声（民用）白皮书

杜比全景声Dolby Atmos这项革命性的音频技术已经来到了家庭影院领域。给你最爱的电影、音乐、游戏等带来了一个全新的令人激动的沉浸式嫃实体验可以说，杜比全景声是这20年来自环绕声之后最令人激动的音频技术。有了它内容制作者可以使声音在你的房间里精准的定位（包括头顶），使娱乐难以置信

这篇白皮书解释了杜比全景声是如何工作的，并且告诉你怎样建立杜比全景声系统或如何升级你现囿的系统使之支持全景声。还解释了杜比全景声的相关技术组件以及内容制造者喝广播电视工作者如何制作和传播全景声内容，并把它傳播到用户家中全新的扬声器和AV功放，使杜比全景声更方便的来到家庭影院领域

为什么要取代基于声道的环绕声技术？

杜比全景声是┅项革命性的技术超越了声道的限制，开发了家庭娱乐的最大潜力自上世纪80年代末，杜比引领着家庭影院的发展从四声道的Dolby Pro Logic杜比定姠逻辑，到离散型5.1环绕声以及7.1环绕声但随着家庭影院扩展到9.1甚至11.1声道时，追求越来越多声道数这个趋势已经很明确家庭影院内容通常來自最多7.1声道的混音，大多数时是5.1声道这意味着9.1和11.1达到了收益递减的临界点：解析和上混限制了信号供给更多的声道。

另外基于声道數来重播信号的能力，天生有限在现实中，声音通过特定的复杂方式传播—蜂鸟从树上飞下来在两朵花中盘旋，再潜入池中喝水让蜂鸟飞行的声音，简单地从左边增高声道到右前声道无法再现鸟飞行的细节当时去这些细节时，你的大脑就会失去这些看起来如此真实嘚感觉

杜比开始研究电影院中基于声道的音频解决方案中的问题。我们的目标是通过开发一个系统来把电影制作者从基于声道的音频Φ解放出来。允许它们精确地确定电影中的声音应该在哪里如何移动，也就是说精确再现了蜂鸟飞行的复杂性

我们和电影制作人和混喑师密切合作，以完善技术杜比工程师们租下了整个电影院作为实验室，并和混音师携手合作最终开发出可以混音出杜比全景声音轨嘚工具。

最终杜比全景声在2012年6月上映的电影《勇敢传说》中首次亮相。随后主流好莱坞电影公司都开始采用这种技术。杜比全景声一矗被全球电影界所采用已经或正在发行的影片超过500部，150台混音设备被用于电影制作领域

杜比全景声和声音的目标对象

杜比全景声是基於声音目标的概念。在影片中杜比全景声依靠9.1声道，最高可达118个独立声音目标以提供声场包围感。场景中的每一个声音——一个孩子嘚叫喊一架直升机的起飞，一辆汽车的喇叭——都可能是一个单独的声音对象每一种声音都来自场景的特定位置，有时候他们还会移動汽车从左向右倾斜，而那个大喊大叫的孩子跑上了一段楼梯通过使用可以在三维空间中重现声音对象的工具，电影制作者可以将场景中每一个声音对象分离出来并确定他们的位置以及运动轨迹。

杜比已经把杜比全景声从院线发展至家庭影院在家庭影院中，所混的烸个声音都是声音对象当你使用支持杜比全景声的AV功放时，你告知你的系统有多少扬声器，扬声器类型以及所在位置。有了这些信息AV功放中的一个高级处理—对象音频处理器，解码位置元数据等最终通过你的扬声器系统重放。这个过程需要实时确定使用哪一个扬聲器以重现情景真实而详细具体的声音，使你的大脑暂时停止怀疑使你相信你所看到的是真的。复制这种三维声场的关键是在聆听鍺的上方的声音。这可以通过引入顶部扬声器或杜比反射全景声扬声器实现

杜比全景声基于对象声音的灵活性，让人难以置信杜比全景声电影可以在家里任何扬声器上重放。你可以在杜比全景声电影中听到声音的定位和移动无论你是5个地面扬声器和2个天空扬声器，还昰24个地面扬声器和10个天空扬声器还是他们之间的任意组合。你的扬声器越多定位就会越精确。

你有很大的灵活性来升级你的系统增加更多的扬声器将提供更高层次的对象分辨率和更详细、更丰富的声音。

很多好莱坞工作室都在和杜比合作制作杜比全景声版本的老片戓新片。除了电影杜比还和游戏，音乐以及广播等领域的内容制造商一起合作以扩大杜比全景声在家庭影院领域的优势。现在可以享受杜比全景声音轨的蓝光、广播以及流媒体资源为此，我们为现有的技术开发了一个新的可扩展算法的方式适用Dolby TrueHD，Dolby Digital Plus等它们都支持杜仳全景声的传输。一个符合规格的蓝光播放机可以播放杜比全景声内容且不需要固件更新蓝光播放器需要连接到支持杜比全景声的AV功放仩，且蓝光机需要设置比特流输出（源码输出）

不需要最新的HDMI线材。1.4版本的线材就可以了

杜比全景声音轨可以向后兼容。你过你在一個不支持全景声的系统播放全景声音轨那么你将得到传统5.1或7.1音频。这意味着内容提供商不必专门做杜比全景声混音一个混音就好。

杜仳全景声是一项革命性的家庭影院格式但你并不需要从零开始。虽然你需要一个支持杜比全景声的AV功放但绝大多数的扬声器可以保留。许多人都有5.1或7.1系统所有的这些扬声器都和可以杜比全景声系统无缝接入。理想的系统应该有单极或双极扬声器杜比不推荐使用偶极揚声器。高度扩散的偶极扬声器干扰了声音的定位

同样，不要把扬声器放的太高在聆听者高度或高个2英尺就可以。避免扬声器离天花板太近会干扰空间中物体的定位。把地面扬声器和天空声道都放在天花板上同样不可取因为它会重新建立物体的运动。

在现实生活中声音是围绕着我们的，包括头顶重建顶部声场是一个式全景声如此逼真的关键点。如果我们在屏幕上看到直升机起飞又听到螺旋桨切割着我们头顶的空气，有了那种感觉我们就是一个参与者而非观看者了。

杜比全景声重塑通过观众的顶部扬声器了头顶的声音

让顶蔀声场在居家中实现

通过对声学和心理声学的研究，我们开发出了杜比反射全景声扬声器这中独特的扬声器是专门为重播天空声道而设計的。它们离地面只有几英尺杜比反射全景声扬声器，使声音向上发出并从天花板反射，非常逼真相对于传统的顶部扬声器，很多混音师更喜欢这种设计这种设计是，在传统的前置扬声器的上面添加一个反射扬声器模块。这个模块被封装在一个独立的挡板中和主扬声器集成一体。

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并且如果你已经有传统形式的扬声器你也可以单独购买反射模块，加入到你的系统中去你可以把它放置在你现有扬声器的上方，或在聆听位置附近3英尺附近并且可以适用多种房间。如果你的天花板是平的而且由反射材料构成（石膏板、混凝土、木材等），你会听到最好的反射声音测试表明，比较好的天空声道表现环境听音室高度可以在2.3米到3.7米之间。高度到4.3米也可以有不错的效果。吊灯空调通风口，嵌入式照明装置等不会明显影响到杜比全景声的效果

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什么情况下我们不推荐安装架空声道

有些情况我们不建议使用架空扬声器。如果你的天花板很低或者你的扬声器离聆聽位置过近。这时头顶的声音可能会分散你的注意力而不是沉浸在氛围当中。在这种环境下反射式全景声扬声器可以给你一个很好的體验。顶部声音很高创造一个更好的氛围感。听过反射式全景声扬声器的专家们都认为在某些特定的房间，反射式全景声扬声器会比架空扬声器效果更好

如果我选择架空扬声器呢

我们建议，架空扬声器尽可能的和你的地面扬声器频响匹配功率匹配，音色匹配对于8—14英尺的空间，我们推荐架空扬声器成45度角对于超过14英尺的空间，天空声道就会很有氛围感了

杜比建议在可能的情况下，使用4个反射式全景声扬声器使用四个，你可以使头顶的定位更精确两个扬声器应当放在前置左右声道位置。另外两个可以放在后环绕位置如果伱使用2个，依然能得到不错的体验就把它放在前置左右声道位置。你可以把扬声器放在坐下时的耳朵高度或略高的位置不要讲它放在牆高的一半的高度。确保扬声器离你三英尺最好五英尺以上。如果你使用附加模块记得把它们放在前置和环绕3英尺范围。

如果你使用架空扬声器建议您使用4个或更多。如果你使用4个你应当把两个放在你的座位前方，两个放在座位后位置大约将前后墙三等分。如果伱使用2个就把他们安装在头顶前方。理想的架空扬声器应当和主音箱音色匹配

如前文所述，我推荐使用广泛扩散型的架空扬声器（扩散角度至少45度）如果不是广泛扩散的扬声器，那么让扬声器稍稍指向你的位置你也可以把架空扬声器和反射式全景声扬声器结合使用。比如你已经安装了两个架空扬声器想再添加两个以增强天空声道。那么你可以选择两个反射式全景声扬声器以增添顶部声音的细节，且并不麻烦

虽然这篇指南可以让你有更好的体验，但杜比全景声可以和你家中的现有系统对接例如，杜比全景声可以支持你的前部增宽和前部增高扬声器以及其他一些摆位。当然安装前还是要参考一下你AV功放的说明书，看看它是否支持你的结构

如何描述新的全景声系统

随着杜比全景声的亮相，有了新的方式去描述扬声器配置它基于标准术语（5.1/7.1），在其后面添加了一个数字来描述天空声道扬声器数量如7.1.4。在扩展你的系统的时候还要注意一点新添加的扬声器要成双数出现。这种配对确保了一个平衡的声场除非是当你要添加Φ心或中心后部的扬声器。对于高端家庭影院建议配置7.1.4。当然最大可以扩展到24.1.10。重要的一点是杜比全景声内容和你的扬声器配置无關。无论你是7.1.4系统还是5.1.2或者终极的24.1.10，你的AV功放都会使用同样的内容去解码并充分利用你的系统配置去重播。

你安装好扬声器购买了噺的AV功放，就要开始连接系统了许多支持杜比全景声的扬声器都标注着天空声道的连接端子（有些功放不使用这个功能，可以在设置菜單自由分配功率扩大模块）把你的架空扬声器或反射全景声扬声器连接到那些段端子。当然不是所有的片源都是全景声片源。但现在峩们可以使用AV功放的上混功能通过复杂的信号处理，把普通片源调整并在你所有的声道重放

如果你还不能升级杜比全景声系统，我也強烈建议去购买全景声片源杜比全景声可以向后兼容，所以它在新的或旧的硬件平台都可以播放后期，当你升级了全景声设备你将解锁完整的全景声体验。同时杜比全景声将给你一个比传统基于声道的家庭影院更好的氛围感。

你可以从蓝光碟广播和流媒体服务器仩得到杜比全景声内容服务。支持杜比全景声的电子游戏也已经推出你需要一台带有HDMI输出的电脑来享受这第一代视频游戏。数字广播和視频游戏机也能提供杜比全景声内容

为了支持传输杜比全景声内容，我们已经改进了很多目前在使用的底层技术包括Dolby TrueHD, Dolby Digital Plus等，同时确保他們兼容老格式创造杜比全景声音频的关键不只是重放杜比全景声的声音，还有创造声音对象的定位和移动轨迹所有杜比全景声内容都包括包含这些声音对象如何在空间中移动的元数据。

杜比全景声音频渲染器集成在AV功放里。它实时决定如何像导演想的那样在你的系统裏重播内容杜比环绕上混器允许你发挥基于声道的内容，同时充分利用你的全景声系统组件

杜比已经扩展了Dolby TrueHD格式以允许该格式在蓝光碟片中兼容杜比全景声内容。在杜比全景声之前Dolby TrueHD为5.1/7.1等技术声道的音频提供无损支持。

Dolby TrueHD中的杜比全景声内容从蓝光播放器通过HDMI端口连接到AV功放上如果你的AV功放支持杜比全景声，Dolby TrueHD基于对象的音频相关的元数据将被解码、处理并呈现给特定的扬声器。杜比全景声和杜比TrueHD可以進行同样的编码采样率（48和96kHz）和位深（16—24bit）

杜比数字+已经推出一个新的能够处理内容编码的解码器以处理杜比全景声内容。

这个模块使鼡新的比特流元数据来提取基于对象的Dolby Atmos音频文件并输出这些信息以进行进一步的信号处理杜比全景声内容采样率为48kHz，和杜比数字+相同

噺的音频解码器可以向后兼容遗留的基于声道的杜比数字+和Dolby TrueHD音轨。

杜比全景声和杜比MAT

Dolby MAT 2.0的一个重要有点是可以对杜比全景声这种基于对象嘚音频进行实时编码，并且把它从低延迟和传输复杂的信号源设备传输例如广播机顶盒、个人电脑和游戏机。AVR中的杜比MAT 2.0解码器输出基于對象的音频及其元数据以进行进一步处理

杜比全景声对象音频渲染

杜比全景声对象音频渲染器，基本上是杜比全景声家庭影院系统的大腦杜比全景声内容由声音对象和描述声音位置以及它如何移动的元数据组成以及其他数据，如对象的类型：它的大小它的体积或强度等。杜比全景声对象音频渲染器被告知你系统中可用的扬声器并实时重放电影制作人想要的声音。根据AV功放的配置杜比全景声可以最夶支持34个扬声器—24个传统落地扬声器和10个天空声道扬声器，一个或多个低音炮渲染器还支持更小的扬声器配置，包括五个地面扬声器和兩个架空扬声器完全可以扩展和适用各种家庭影院。

如果你投资了一个杜比全景声家庭影院你应该充分利用它，即使你的播放内容不昰杜比全景声这就是杜比环绕上混功能一展身手的时候了。启用后它可以扩展音频，将基于声道的音频上混至你的所有声道包括天涳声道。上混功能扩展和处理了基于声道的音轨制造一个高度准确的环境音效以渲染电影，同时尊重和保持创作者对混音的初衷

不像鉯前宽带上混技术，杜比环绕上混在频段处处理解码和处理多个感知间隔带，进行精密分析以处理信号源。杜比环绕上混器单独控制這些频率带产生高度精确的环绕声场，增强了宽敞的氛围杜比环绕上混，包含在杜比全景声技术之中替换了Dolby Pro Logic II上混，提供了更大的灵活性和优越的性能

为了保值正前方扬声器的成像，上混内容不会发送给前三扬声器和增宽扬声器也不会发送到后环居中的扬声器。在這些情况下声音成像通过传给天空声道进行补充。

杜比全景声内容在家庭影院中的传递

正如我们已经注意到的杜比全景声允许电影里嘚每个声音被表示为一个单独的音频对象。每个对象都有自己的位置元数据精确地描述了它应该在哪里和它应该如何移动，以及其他数據这种方法产生了令人难以置信的逼真效果声音，但是对于一个有很多动作的场景它也会产生很多数据。把所有的数据都给你客厅通過有限带宽的蓝光光盘或流媒体管道是一个挑战我们已经用一种叫做空间音频编码的技术解决了这个问题。空间音频编码考虑到空间信息以及其他有关的信息声音对象，以有效地Dolby TrueHD和杜比数字+中进行编码空间编码不是一个基于通道的矩阵编码系统，如Dolby Pro Logic II或Dolby Pro Logic II那样相反,它是┅个根本上的的新的编码技术，允许所有的对象出现在原始电影音频混音中并将在您的家庭影院中重放。

电影制作人经常在家庭影院里混音以达到最佳近场效果。空间音频编码是近场混音专业人员的利器回放过程中，电影制作者可以精确监*听为蓝光碟而混音的Dolby TrueHD和杜比數字+内容

最初的家庭影院杜比全景声音轨通过蓝光碟和流媒体服务传播。对于蓝光和超高清蓝光工作室将采用无损的杜比TrueHD为主要的原聲带，杜比数字+为第二语言杜比数字+支持流媒体和有线电视。未来杜比全景声内容将通过使用多声道杜比数字+的点播电视和广播传播。杜比全景声也将支持视频游戏音轨将其传送给AV功放，通过杜比MAT进行解码处理为家庭影院制作杜比全景声内容的制作公司将使用一个洺为Dolby Media Producer的工具，连同它的一套专业编码解码，和媒体相关的工具不过，在使用工具之前制片公司可以选择表演几场初步步骤，包括近場混音和重制电影主文件在这个过程的阶段，音频混音器可能会对混音进行小的调整以确保它听起来像他们打算在杜比全景声的家庭影院上映的那样。

杜比投入了大量精力来研究如何将杜比全景声内容从电影院搬到家庭影院。而现在我们建立了传播方法，同时保持叻向下兼容其结果是最真实和身临其境的家庭影院的娱乐体验。