拜亞動(dòng)力Headzone如何“欺騙”你的大腦

來源：投影時(shí)代　更新日期：2007-08-20 作者：pjtime資訊組

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拜亞動(dòng)力全新推出的Headzone的設(shè)計(jì)理念是通過某種揚(yáng)聲器設(shè)置（多達(dá)5.1聲道），盡可能更動(dòng)聽、更準(zhǔn)確地重塑完美聽覺空間的有效參數(shù)，并使其可用于如外接聲卡等的緊湊、輕量便攜式裝置。Headzone采用最新DSP信號(hào)處理方式進(jìn)行聲道處理，讓人感覺耳機(jī)里聽到的聲音和真實(shí)空間（頭部外界、固定場所）內(nèi)聽到的聲音一樣，并具有一種真實(shí)的聲音印象。和其他使用耳機(jī)的環(huán)繞仿真相比（由于立體聲像加寬和混響效應(yīng)，這種環(huán)繞仿真產(chǎn)生一種不平常但擴(kuò)散的“空間效果”），Headzone工作表現(xiàn)就如同一個(gè)高質(zhì)量控制室內(nèi)的真正5.1揚(yáng)聲器系統(tǒng)。每一個(gè)環(huán)繞聲道被還原為一個(gè)獨(dú)立的虛擬揚(yáng)聲器，并能夠按照用戶的需求定位。還原的最高精確度是Headzone的著重點(diǎn)。

1．立體耳機(jī)上的環(huán)繞聲如何“欺騙”你的大腦：

實(shí)際上，人們總是用左耳和右耳聽立體聲。用雙耳聆聽我們有空間感是由于大腦具備判斷所獲信號(hào)彼此間關(guān)系的能力。這不但產(chǎn)生左/右信息，而且還產(chǎn)生真實(shí)的3D效果。實(shí)際處理太過復(fù)雜，只言片語不能描述清楚，下面闡述不多但很關(guān)鍵的一些因素：

（1）人腦相關(guān)轉(zhuǎn)換功能（HRTF）：通過下述差異描述到達(dá)雙耳聲音信號(hào)的各種參數(shù)

a.運(yùn)行時(shí)間差：右邊聲音將最先由右耳聽到，過一會(huì)才到達(dá)左耳。

b.聲級(jí)差：最先到達(dá)右耳的聲音將在頭部環(huán)繞，稍后左耳聽到一個(gè)衰減的不同頻譜的聲音。

（2）直達(dá)聲和散射聲的關(guān)系:近處聲源比遠(yuǎn)處聲源具有更高的直達(dá)聲比例。

（3）室內(nèi)早期反射的典型模式：和遠(yuǎn)處聲源相比，一個(gè)極近的聲源通常產(chǎn)生不同的反射模式（速度和反射入射角）。有趣的是，對(duì)人類而言，這些反射中的一些被用于確定表面的聲源距離，而其他將對(duì)感知環(huán)繞空間尺寸具有較突出的影響。

（4）頭部跟蹤：在自然環(huán)境中，人們?yōu)榱苏业铰曉礈?zhǔn)確位置不知不覺地使用轉(zhuǎn)頭能力。雖然只是極短時(shí)間的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，但對(duì)人們的自然聽覺來說卻極其重要。正是由于這些頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，人們才能清晰地區(qū)分前后聲音（尤其是在空間聽覺中）。因?yàn)镠eadzone不斷跟蹤使用者的頭部運(yùn)動(dòng)，并將它們納入音頻還原中，因此通過Headzone，這種人類自然聽力也能在耳機(jī)中實(shí)現(xiàn)。如果我們通過數(shù)字信號(hào)處理可以成功復(fù)制所有這些因素，我們就能模擬出讓大腦感覺和現(xiàn)實(shí)一樣的任何所需的空間信息。換句話說就是，“欺騙”大腦！

2．虛擬揚(yáng)聲器

虛擬揚(yáng)聲器：例如，假設(shè)一個(gè)單聲音頻信號(hào)經(jīng)由一個(gè)3米遠(yuǎn)、位于聆聽者左30度角的揚(yáng)聲器還原，到達(dá)聆聽者雙耳的信號(hào)帶有每一只耳朵頻率響應(yīng)、運(yùn)行時(shí)間和空間成分等特定特征。大腦評(píng)估這些信息來確定揚(yáng)聲器的位置。Headzone用數(shù)字信號(hào)處理把這些信息標(biāo)記在音頻信號(hào)上，從而能夠用耳機(jī)產(chǎn)生相同的空間印象。這使得可以定位聆聽者周圍實(shí)際上任何空間的一個(gè)音頻信號(hào)，如此便產(chǎn)生一種“虛擬揚(yáng)聲器”。

虛擬控制室：

在能夠創(chuàng)造出“虛擬揚(yáng)聲器”之后，下一個(gè)問題將是在一個(gè)房間內(nèi)如何放置揚(yáng)聲器，原因在于實(shí)際聲像由揚(yáng)聲器本身和它所在房間添加的聲學(xué)特征構(gòu)成。換句話說，就是“虛擬控制室”。

長時(shí)間以來唱片行業(yè)一直在定義試聽控制間的特性。這些特性被定義于現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，如：OIRT E86/3、 IEC 268-13、N 12-A、EBU 3276-2、ITU-R BS.1116、 SMPTE 202M、 ISO2969、THX1138等等。我們從不同標(biāo)準(zhǔn)中了解到的主要點(diǎn)是完美的控制空間是不存在的，因?yàn)槊恳粋€(gè)人定義它都稍有不同。但是我們還知道了一個(gè)好的基準(zhǔn)試聽間要求什么樣的質(zhì)量，即：混響時(shí)間250–400ms；確定的房間形狀；低背景噪聲電平；無改變音色的強(qiáng)反射；高漫射混響尾音。

當(dāng)模擬一個(gè)Headzone系統(tǒng)的“虛擬控制間”時(shí)，我們可能已經(jīng)配出某些“傳奇”控制間并把其用進(jìn)Headzone，但是如果你能夠在虛擬的艾比路錄音室(Abbey Road Studios)工作，對(duì)你來說又將有什么好處呢？你可能從來沒有在那里工作并可能在你的職業(yè)生涯里將永遠(yuǎn)也不會(huì)……即使你做到了……可能你也根本不會(huì)喜歡那個(gè)控制室的聲音。

對(duì)于“Headzone虛擬控制間”，我們決定采用不同的方法：即使完美控制間不存在，但我們了解一個(gè)好的標(biāo)準(zhǔn)收聽控制空間的質(zhì)量……為什么不允許自己調(diào)整試聽間來創(chuàng)造屬于自己的完美控制間呢？我們的看法是一個(gè)好的聲音控制間是非常個(gè)性化的事情，同時(shí)在某些限制內(nèi)具有靈活性。當(dāng)你對(duì)房間響應(yīng)和距離感覺自在舒適時(shí)，控制間就是完美的，換句話而言，當(dāng)你感覺房間聲音對(duì)你來說似乎是真實(shí)的時(shí)候，控制間就是完美的。

最重要的是，無論你在錄音棚外錄音還是在旅行時(shí)聽錄音，你都能夠使用相同的聆聽環(huán)境。這將給你帶來一個(gè)真正的基準(zhǔn)試聽間（錄音師可以容易地評(píng)價(jià)錄音質(zhì)量）。在這個(gè)特殊試聽間你工作越久，你將能越容易辨別在其它任何環(huán)境下的聲音。此外，為仔細(xì)檢查為“客廳”環(huán)境而混錄的作品在車載環(huán)境下聽上去也非常好，采用Headzone，你只需點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)，根本不需要在不同環(huán)境下試聽你的作品。

另外Headzone還允許用戶在控制室只點(diǎn)擊幾次鼠標(biāo)，即可定制設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聲音特性�？烧{(diào)參數(shù)包括那些真實(shí)空間里額外影響聲像的效果和那些普通立體耳機(jī)忽略的效果：空間大小、揚(yáng)聲器和聽者的距離及控制間的特性。我們有意地把所有參數(shù)并為3塊（空間大小、距離和周圍環(huán)境），這3塊易于理解和操作。事實(shí)上，當(dāng)你調(diào)整自己個(gè)性化的控制間時(shí)，我們想鼓勵(lì)你做你最能做的：用你的耳朵！只要開始琢磨虛擬控制間的空間參數(shù)即可。一旦你覺得設(shè)置的聲音有現(xiàn)實(shí)感和適宜時(shí)，你就達(dá)到預(yù)定目標(biāo)！你就已經(jīng)創(chuàng)造了屬于你自己的基準(zhǔn)控制間，你現(xiàn)在可以把其帶到世界的任何地方。

4、頭部跟蹤：揚(yáng)聲器是不能動(dòng)的。其安裝在一個(gè)空間內(nèi)固定地方，提供一個(gè)空間穩(wěn)定的聲印象。揚(yáng)聲器不能夠隨著人們的每一步運(yùn)動(dòng)而改變位置，但有時(shí)在他們的前面、旁邊或后面，由他們的運(yùn)動(dòng)/位置決定。相比之下，耳機(jī)戴在人的頭部，這便意味著出自耳機(jī)右邊聽筒的信號(hào)將總是保留在用戶的右邊，因?yàn)楫?dāng)人們轉(zhuǎn)動(dòng)其頭部時(shí)，耳機(jī)也跟著轉(zhuǎn)。由于我們不習(xí)慣“移動(dòng)揚(yáng)聲器”，我們的大腦被不斷地提醒正在戴著耳機(jī)。

Headzone開發(fā)了新技術(shù)解決了這個(gè)問題。通過一個(gè)超聲頭部跟蹤器，系統(tǒng)不斷地跟蹤聆聽者頭部位置并相應(yīng)地調(diào)節(jié)音頻還原。例如：如果使用者放置一個(gè)揚(yáng)聲器在房間右前方，其將一直保持于那個(gè)位置。使用者能夠走近或者遠(yuǎn)離揚(yáng)聲器……但無論他如何移動(dòng)，揚(yáng)聲器都不會(huì)動(dòng)并保持相同的虛擬位置。這樣就實(shí)現(xiàn)環(huán)繞聲重放中驚人的逼真性，這種逼真性到現(xiàn)在為止，還不能夠獲得，因?yàn)樵谀撤N程度上大腦忘記了人們正帶著耳機(jī)。你好像覺得你的虛擬試聽控制間是真實(shí)的，甚至更好，因?yàn)槟憧梢匀菀椎匕哑鋷狭�。如前所述，我們不知不覺地轉(zhuǎn)動(dòng)頭部的目的是定位聲源。在這種運(yùn)動(dòng)期間，沒有頭部跟蹤的耳機(jī)當(dāng)然將以相同程度調(diào)整聲像，而有頭部跟蹤器的耳機(jī)確保大腦再次收到更多需要的空間信息——就像在真實(shí)生活中一樣。

Headzone PRO- 完整的解決方案，一套Headzone PRO 包括：Headzone Base PRO (HBP 1)；DT 880 PRO HT；Headzone Rail (HR 1) and Clip (HC 1)；Software Control Panel and Audio Drivers；H-Bag

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