談數(shù)字電影放映中的聲音制式
[論文關鍵詞] 聲音制式 杜比SRD DTS SDDS
[論文摘要]隨著數(shù)字技術的總體發(fā)展，觀眾審美需求的提高，數(shù)字電影制作放映中的多聲道環(huán)繞聲時代已經到來，經過發(fā)展競爭基本形成以杜比SRD、 DTS、SDDS三種聲音制式為主的格局，這三種制式與以前的模擬立體聲相比音質好、失真度小、聲音清楚、動態(tài)范圍大、臨場感強等，并各具特長。
序言
自從1927年華納公司推出了第一部有聲電影《爵士歌王》， 電影便成為一種聲畫結合的視聽藝術，聲音的制作與還放成為其重要的內容與環(huán)節(jié)。但是，在有聲電影誕生的初期，由于技術的原因，聲音主要表現(xiàn)在點聲源和一種平面聲的作用上。
隨著科學技術的不斷發(fā)展，電影聲音的記入模式與還放制式發(fā)生了很大的變化，記錄媒體從光學錄音、模擬磁性錄音發(fā)展到今天的數(shù)字錄音，還放制式也從單聲道、模擬立體聲發(fā)展為數(shù)字多聲道環(huán)繞立體聲。
電影數(shù)字立體聲的快速發(fā)展使得各種聲音制式競爭異常激烈，經過競爭與選擇，到20世紀90年代初，基本形成三種制式為主的格局，即：英國杜比公司的SRD、美國環(huán)球公司的DTS和日本索尼美國電影公司的SDDS，這三種制式與以前的模擬立體聲相比其共同優(yōu)點是：音質好、聲音清楚、失真度小、動態(tài)范圍大、臨場感強等，并各具特長。
一、杜比SRD
DolbySRD也叫杜比數(shù)字（Dolby Digital），由杜比實驗室推出。1991年第一部運用杜比數(shù)字的電影《蝙蝠俠》誕生。杜比SRD系統(tǒng)是5.1路的環(huán)繞立體聲制式，由6個聲道組成,聲音分配為：電影銀幕后面左、中、右三路，觀眾廳左環(huán)繞和觀眾廳右環(huán)繞各一路，低頻效果聲一路，共六路。它是在SR模擬立體聲的基礎上發(fā)展起來的一種聲畫合一的單系統(tǒng)電影數(shù)字立體聲數(shù)字光學聲跡。采樣頻率 32KHz、44.1KHz、并支持 48 kHz、動態(tài)范圍120dB、壓縮比為10:1。SRD從技術角度看很有優(yōu)勢，兼容性好、聲畫合一，并被DVD、HDTV等音視頻產品采用。該系統(tǒng)采用Dolby AC-3多聲道音頻編碼系統(tǒng)，即利用人的心理聲學和信道間的冗余度進行編碼。
DolbySRD 電影數(shù)字立體聲是杜比公司電影立體聲的第三代產品。第一代產品是將A型互補降噪技術與矩陣4-2-4立體聲編、解碼技術相結合的A型4-2-4電影立體聲。第二代產品是繼A型4-2-4電影立體聲之后，將降噪技術頻譜錄音(SR)與A型4-2-4矩陣技術相結合，于1998年推出SR型4-2-4光學立體聲聲跡。SRD電影數(shù)字立體聲作為第三代產品，它是在SR 型4-2-4模擬光學立體聲的基礎上，于1991年完成的一種在35mm影片上同時記錄有模擬立體聲和數(shù)字立體聲的光學立體聲跡，其中SR 聲跡仍為SR型4-2-4聲跡，D 聲跡記錄在靠近模擬聲跡一側的齒孔之間的膠片上，它是用二進制數(shù)字0或1的方式，把5.1路數(shù)字光學聲跡記錄下來，還音時通過AC-3解碼器進行解碼。
DolbySRD 電影數(shù)字立體聲突出的特點是解決了在同一膠片上印有數(shù)字和模擬兩種聲跡，這不僅解決了數(shù)字聲跡影片既可在數(shù)字影院放映又可在模擬影院放映的問題，并且當數(shù)字聲跡放映出現(xiàn)故障時，可自動轉換為SR模擬立體聲方式，也就是說它具有自動轉換和兼容SR和A型模擬聲跡的功能。
電影DolbySRD數(shù)字立體聲的特點主要體現(xiàn)在：
1、比模擬聲的頻率響應寬
杜比A型立體聲的頻率響應是30Hz-12.5KHz；杜比SR立體聲的頻率響應是25Hz-14KHz；杜比數(shù)字立體聲SRD的頻率響應是20Hz-20KHz，由此可見，SRD有這么寬的頻率響應，對所有原聲場的還原，特別是音樂的還原絕對是最逼真的。
2、聲道分離度高，失真度小
杜比A型立體聲聲道間的分離度是25dB；杜比SR立體聲聲道間的分離度是30dB；杜比數(shù)字立體聲SRD聲道間的分離度是60dB。相鄰通道的分離度越好，串音就越少，立體聲的層次感也才能更好的表現(xiàn)出來，從以上數(shù)據可以看出，SRD聲道間的分離度是最好的。
3、聲音定位好，環(huán)繞聲能分離成左環(huán)繞和右環(huán)繞
環(huán)繞聲能分離成獨立的左、右二路，這就是SRD數(shù)字立體聲比SR4-2-4模擬立體聲更具立體聲優(yōu)勢的特點之一。明確的方位感使聲音更豐富、更有層次、更有流動感，聲像定位也更精確，給影片的聲音的體現(xiàn)提供了更豐富的手法。
4、有真正的低頻效果聲
SR立體聲低頻效果聲的信號不是錄制時做的，是在Dolby解碼器中使用低通濾波器分離擴展出來的，而現(xiàn)在SRD立體聲的低頻效果聲技術卻是在錄制時做好的，有單獨的一個通路，它的重現(xiàn)帶寬為25Hz-120Hz。這種真正的次低音效果使影片的聲音更加渾厚、有力。比如，電影中的地震、戰(zhàn)爭爆炸聲等，具有令人震撼的效果。
全世界安裝有DolbySRD制式數(shù)字立體聲解碼設備的銀幕約 41，000塊, 在我國DolbySRD是最普及的數(shù)字影院系統(tǒng)，國內現(xiàn)在安裝有SRD制式的數(shù)字立體聲解碼設備的銀幕約70 0塊。1997年北京電影制片廠制作了我國第一部SR.D數(shù)字立體聲電影《鴉x戰(zhàn)爭》。
二、DTS
DTS（Digital Theater Systems,Inc.）數(shù)字影院系統(tǒng)，它是杜比數(shù)字環(huán)繞聲《蝙蝠俠》出現(xiàn)兩年之后1993年由美國環(huán)球電影公司以《侏羅紀公園》首推電影市場的又一種數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)。
DTS采用CAC（COHERENT ACOUSTICS CODING，相干聲學編碼）方式工作，和Dolby Digital一樣也屬于利用心理聲學原理來對聲軌進行編碼的有損的數(shù)字壓縮技術。我們知道，Dolby Digital是將音效數(shù)據存儲在電影膠片的齒孔之間，因為空間的限制而必須采用大量的壓縮的模式，這樣就不得不犧牲部分音質。DTS公司用一種簡單的辦法解決了這個問題，它采用了特殊的聲畫分離的雙系統(tǒng)，即把音效數(shù)據存儲到另外的CD-ROM中，使其與影像數(shù)據同步。在電影院中，數(shù)字聲跡記錄在CD-ROM光盤上，由專用的光盤驅動器讀取，這樣不但空間得到增加，而且數(shù)據流量也可以相對變大，更可以將存儲音效數(shù)據的CD更換，另外，在拷貝的模擬聲跡與畫幅之間錄有時間同步碼，用來控制光驅還音與畫面的同步。DTS具有六路和四路兩種格式，六路格式也是5.1聲道，分左中右三路，頻響為20Hz－20kHz；左右環(huán)繞,頻響為80Hz－20kHz；低頻效果聲聲道,頻響為20Hz－80Hz。環(huán)繞聲道中80Hz 以下的信息也放在超低音聲道中，這一點和杜比數(shù)字相同，但DTS聲音處理采用了英國音頻處理技術公司的APT-X100數(shù)碼壓縮技術，數(shù)字壓縮比為4：1，僅為杜比AC-3壓縮比的1/4。壓縮比越低，占用的記錄空間越大，其重放音質就有可能越好，加之DTS采取高比特、高采樣率等措施，使之對原聲重現(xiàn)的追求上就更進了一步，且DTS動態(tài)范圍為138dB、采樣頻率為48kHz，因此DTS被很多人認為比Dolby Digital具有更好的效果。
DTS技術開發(fā)出來以后，馬上受到大導演斯皮爾伯格和環(huán)球影業(yè)公司的高度重視，斯皮爾伯格對DTS技術給予高度評價，環(huán)球電影公司也相當看好DTS的前景。斯皮爾伯格和環(huán)球電影公司于1993年成為DTS的投資人，并決定率先在大型科幻電影《侏羅紀公園》中嘗試采用DTS技術。結果，《侏羅紀公園》一片憑著逼真的特技制作和令人震撼的DTS數(shù)字環(huán)繞音效征服了觀眾，以全球9.2億美元的票房收入掀起一股“侏羅紀旋風”，成為當時最賣座的電影。
《侏羅紀公園》采用DTS取得空前成功之后，許多好萊塢電影亦紛紛開始引入DTS數(shù)字環(huán)繞立體聲系統(tǒng)，許多制片人、導演以及混錄師認為DTS是聲音再現(xiàn)性最佳的系統(tǒng)，甚至可以和原來優(yōu)異的70mm電影膠片的磁跡聲軌相媲美，而影劇院的經營者也認為DTS制作出來的電影充滿了魅力。DTS影院采用一臺雙碟放音機，可不間斷的放映長達3小時20分鐘的巨片，而且DTS技術操作容易，因此獲得了絕對性的支持。在DTS問世的第5年，擁有DTS聲軌的電影已經超過了200部，后來出品的好萊塢電影如《生死時速》、《水世界》和《龍卷風》等風靡全球的著名大片，幾乎都同時具備了Dolby Digital和DTS聲軌。
環(huán)球、米高梅、派拉蒙、華納、20世紀�？怂沟裙径及l(fā)行了DTS制式的影片，而作為播放電影終端的電影院，采用DTS還音系統(tǒng)的數(shù)量在不斷增加，目前DTS銀幕總數(shù)已經超過22，000塊。在中國DTS銀幕數(shù)也已經超過250塊，和杜比數(shù)字并列為數(shù)字環(huán)繞立體聲軌之雄而得到世界上大多數(shù)電影院的大力支持。
在我國，DTS也得到了一定的發(fā)展，國內第一部采用DTS數(shù)字立體聲技術制作的上海美影廠的動畫片《寶蓮燈》，也產生了很大的影響。
隨著技術的成熟與市場的需要，DTS公司不斷完善和推出新的格式，包括DTS-ES系列的DTS ES Matrix 6.1、DTS ES Discrete 6.1、DTS Neo：6和用于DVD-Video的高質量音頻DTS 96/24。采用DTS編碼的DVD軟件也不斷增加。DTS將繼續(xù)在電影和多聲道音樂的領域充當重要的角色，給電影和音樂創(chuàng)作者提供更大的創(chuàng)作空間和條件，也給影音消費者提供更多的數(shù)字音頻樂趣。
三、SDDS
1994年8月推出的索尼動態(tài)數(shù)字立體聲SDDS（Sony Dynamic Digital Sound）是電影業(yè)最新、最先進的數(shù)字立體聲制式，這是美國索尼電影公司（SPE）采用索尼公司數(shù)字信號處理和音響技術的精華開發(fā)并投入使用的一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)共有八個聲道：左、左中、中、右中、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞及低頻效果聲聲道。SDDS使用一種5:1壓縮技術，采樣頻率44.1kHz、動態(tài)范圍105dB、頻率響應5Hz－20kHz(+-1dB)。使用ATRAC編碼方式把聲音信息記錄在膠片的兩邊，使用這種算法可以保持100%的數(shù)據冗余量，經過測試可以放映500次以上質量不會有所降低，SDDS靈活性大，通過不同組合，可生成8、6、4和5.1聲道各種立體聲制式。
電影界專家通常把SDDS看成是最“準確還音”的數(shù)字立體聲制式，主要是由于它真正聲道分離的數(shù)字編碼技術和多達八聲道的還音能力。
SDDS是最先進的數(shù)字制式，因而要用更完美的硬件，SDDS還音硬件是按照索尼公司嚴格的機械標準制造的，這是為了使它能在放映間里使用多年。另外，只是計算設備的費用可能誤導客戶，聲畫分離的雙系統(tǒng)看起來很便宜，但需要不斷地向影院提供只讀光盤（CDROM）。對于電影界來說，把每一部影片只讀光盤的制作和發(fā)行費用計算在內以后，這種系統(tǒng)就昂貴得不能接受了，索尼還認為，未來的影院將全部采用數(shù)字還音方式，影院目前不應該去升級現(xiàn)有的模擬還音系統(tǒng)。因此，安裝SDDS系統(tǒng)不要求對模擬A環(huán)（光學預放器和降噪器）作不必要的升級，把隱藏著的模擬A環(huán)升級費用包括在內之后，采用SDDS常常成為影院升級到數(shù)字聲的最便宜的途徑。
SDDS首次的實際商業(yè)電影運用是由阿諾史瓦辛格主演的《幻影英雄》上映。此后，有超過1,400部的影片采用SDDS的音效記錄格式，如：《蜘蛛俠3》、 《靈魂戰(zhàn)車》（2007年）、《變形金剛》(2007年)等。至于電影院方面，到了2007年初已有8,000家以上的電影院裝設、布建SDDS的音效播放系統(tǒng)。
雖然已有1,400部以上的片子采用SDDS音效格式，但實際上只有約7％的影片是真的以完整的八聲道進行混音錄制，絕大多數(shù)的音效工作室仍是用六聲道（5.1）的系統(tǒng)設備而不是八聲道（7.1）來進行編輯制作。此外SDDS的八聲道錄制設備相當昂貴，這也使得許多工作室無力增設新的設備，如此也使得之后的發(fā)展變成只有較高預算、制作場地較大、較能允許放置更多制播設備的工作室才有八聲道的錄制系統(tǒng)可用。因此，SDDS是三種普及推廣型音效中最居弱勢的一種（此處還未將THX加以列算），而負責SDDS的索尼電影院產品部門（Sony Cinema Products）也在2002年將職務告一段落，不過SDDS仍然持續(xù)支援多數(shù)的主要制片工作室，然而新成立的電影院中則愈來愈少采用、布建SDDS系統(tǒng)，這也是不爭的事實。
即便如此，SDDS也依然是相當活躍的音效制式，在2005年仍有150部以上的新影片使用SDDS制式，至2007年初也已經超過100部，且2005年只有5部影片是真的使用到八個聲道，而2006年已有3部以上影片使用上八聲道。
盡管所有數(shù)字立體聲制式比起幾年前的模擬立體聲制式來說，都能提供可以聽得出來的音質改進，但SDDS在傳送最高質量的聲音上是唯一的和最優(yōu)秀的。 SDDS在以下幾個重要方面超過了其它的數(shù)字立體聲制式：
1、聲道的數(shù)量，系統(tǒng)自含的數(shù)字信號互補和音頻編碼技術。別的數(shù)字制式有最多六個聲道，SDDS則可以容納多達八個聲道。SDDS采用高度的數(shù)字信號互補或稱誤差校正，在通過膠片接頭或影片損壞時，仍然保持聲帶的數(shù)字放音狀態(tài)，沒有因轉回模擬聲帶造成還音質量下降而引起觀眾注意的問題。
2、SDDS采用ATRAC的數(shù)據壓縮專利技術，這種技術既能保持錄音聲道的真正分離，又能得到非常好的聲音質量。當在眾所周知的SONY名下把這些技術因素匯集在一起時，觀眾所聽到的影片聲音是任何一種其他的數(shù)字制式所不能復制的。
到目前，幾家大的發(fā)行公司已經有100多部影片采用SDDS聲帶發(fā)行。華納公司、20世紀�？怂构�、新線電影公司、哥倫比亞三星公司和其它公司已經承諾要持續(xù)不斷地采用SDDS聲帶來發(fā)行它們的影片。
結語
今天我們熟知的DolbySRD、DTS、SDDS等技術,已被廣泛應用于電影聲音的制作放映中,這些新技術的出現(xiàn)和應用為電影聲音魅力的體現(xiàn)創(chuàng)造了新的舞臺，從而提高了電影藝術的總體審美功能。多聲道數(shù)字立體聲制式在電影中的廣泛應用，從根本上改變了電影聲音制作、放映的格局，為電影藝術的發(fā)展開辟了廣闊的空間。
參考文獻
[1]沢口真生編著,王明臣、張永輝譯，《環(huán)繞聲錄音制作技術手冊》，科訊交流有限公司2003年4月出版
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