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发表于 2017-2-26
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A3D是AurealSemiconductor开发的一种崭新的互动3D定位音效技术，使用这一技术的软件（特别是游戏）可以根据软件中交互式的场境、声源变化而输出相应变化的音效，产生围绕听者的极其逼真的3D定位音效，带来真实的听觉体验，而这一切只需通过一对普通的音箱或耳机就能实现。
简介
大约是在前几年，Diˉamond Multimedia公司大胆地推出了一张全新PCI规格的Monster Sound音效卡。当时它们利用微软的DirectSound API来解决游戏声音相容性的问题，并且推出了 ISA卡与旧的DOS游戏相容，这是当时有极少数声卡胆敢与声霸卡规格不相容的产品之一。而这张卡得以生存的原因主要在于这块声卡拥有自己的API函数库，也叫A3D系统。而它最大的长处，就是3D立体音效。
2 3D音效定位A3D
A3D技术与传统做法最大的不同之处，在于它可以只利用一组喇叭或者是耳机，就可以发出逼真的立体声效，定位出环绕使用者身边不同位置的音源。这种音源追踪的能力，就叫做定位音效，它使用当时的HRTF的功能来达到这种神奇的效果。
所谓 HRTF的全名是Head—Related Transfer Function（头部相关位置转换），就是在三度立体空间中，人耳是如何监测和分辨出声音来源的方法。简单的说一下，就是声波会以几百万分之一秒的差距先后传到你的耳朵里面，而我们的大脑可以分辨出那些细微的差别，利用这些差别来分辨声波的形态，然后在换算成声音在空间里的位置来源。
在目前多数的3D音效的声卡上，都是使用HRTF的换算法来转换游戏里的声音效果，误导你的大脑听到声音是来自不同地方的。支援声源定位的游戏将声音与游戏的物件、人物或是其他的声音的来源结合在一起，当这些声音与你在游戏中的位置改变时，声卡就将依据相对位置来调整声波讯号的发送。
3 回声效果
除了重现游戏的音效的方位之外，3D音效的开发者还试着利用回声与其他环境声音的效果来让游戏的声音效果变得更加立体，其实所谓的回声（reverb effect）基本上就是音波的反射。 3D更具说服力。
提到音效有很多人可能都认为这是那些音乐爱好者们提出的无聊的要求，其实目前在电脑设备中音效不仅仅只给那些音乐爱好者们带来享受，也给游戏爱好者们带来了一定的震撼力。
假如你在玩一款CS或者是QUAKE 3的射击游戏，加上一套相当不错的3D音效装置，那种感觉就像是身在其中，射击时的枪声，中弹时的惨叫，以及轻微的脚步声，都可以提高整个游戏的质量。
如果在看DVD的时候只用了PC喇叭来出声，可以想象那种效果会很快让人们疯掉，如果您在看DVD的时候拥有一套相当强大的3D配套音效设备，那整个效果都会有一个崭新的变化。特别是在看气势宏大影片时，优质的音效完全可以把您带入其中。
以上对于3D音效的简单介绍，想必每一个人都可以幻想出如果在一个音效优质的地方，能够给自己带来什么样的优美感觉。
目前的DirectSound3D是一套相当扎实的API，依照它所设计出来的开放性架构将会让游戏的3D音效更具说服力与震撼力。估计在今后的发展中，3D音效也会像显卡一样的飞速发展，达到声音所产生的震撼效果。
3D的范畴其实是很广泛的，不但包含图形，也包含音效视频等方面。爱好3D游戏的朋友也许只在乎那圆滑逼真的图形视觉效果，其实要真正带来临场感觉的，3D音效也是必不可少的。随着Aureal和Creative先后推出了自己崭新的音效技术A3D及EAX，“3D Sound"也变得愈加火爆，现在就让我们来了解一下时下最热门的几种3D音效技术。
4 如日中天 A3D
A3D技术具体包含两个部分：A3D Surround和A3D Interactive，下面就让我来分别说明。
1.A3D Surround：这一技术在于“环绕"，它允许只用两只普通的音箱或一对耳机就能在环绕着听者的三维空间中精确地定位声源。A3D Surroun结合了诸如Dolby的ProLogic和AC－3这样的环绕声解码技术，环绕声解码器通过两个音箱创建一个由5组音频流环绕而成声场,即用两个音箱就能体验到Dolby的五音箱环绕效果,这一技术被杜比实验室授予了“Virtual Dolby”的认证。
2.A3D Interactive：这一技术在于“互动”，它能为互动游戏及一些交互式的软件应用产生交互式的3D音效，营造出非常真实互动的3D听觉环境。我们知道，在现实中所听到的声音并不是一成不变的，而是随着我们的行动、所处环境以及声源与人耳相对位置的不断变化而做着相应的即时变化，就是我们所说的“互动”。像Dolby Surround这样的环绕声技术，在多音箱系统的辅助下确能达到极佳环绕效果，但这些技术都是非互动性的，对于现在的互动游戏和交互式软件就显得力不从心。要在软件应用中获得这些真实互动的听觉体验，就必须在回放声音时模拟出这些互动音效，这就要求音频处理系统能够实时地计算出音频的变化并回放出来。而A3D Interactive可以说是PC上这一技术的先驱，一套支持A3D的应用程序加上A3D音效处理系统，就能产生极其真实的3D互动音效。
A3D 的关键技术是基于一个叫 HRTF（Head－Related Transfer Function）的理论（关于HRTF我稍后向大家说明），通过Vortex芯片内强大的HRTF过滤器处理后产生的音效，能使大脑精确定位声源的3D方位。A3D 中还首次采用了美国国家航空及太空总署（NASA）开发的声波追踪（Wavetracing algorithms）技术，这种技术利用障碍物对声波的反射（Reflection）、混响（Reverb）及阻塞（Occlusion）精确再现真实的环境音效,如经过不同材质的墙体反射后的声波会产生不同的音效，从不同角度传来的声音也会得到不同的感觉……
随着A3D 2.0的推出以及各种支持A3D的互动游戏和交互式软件的不断涌现，A3D的应用必将更加广泛。Aureal的实力不容怀疑，A3D在互动音效的霸主地位不容动摇。
5 系出名门 EAX
面对A3D的挑战，Creative Lab.这个曾建立“兼容Soundblaster”这一音频规范的业界霸主，拿出了自己的独家技术“环境音效(Environment Audio)”，环境音效是以创新的子公司E－mu为好莱坞开发的音频及效果技术为基础的一种专业音效技术，它凭借Soundblaster Live!/value的主芯片EMU10K1的强大声音处理能力，实时地实现声音的混响、变调、回声及延时等3D音效。即使是用麦克风输入的声音，也能实时地回放出经过环境音效处理后的声音。
环境音效扩展集EAX，是一套公开的应用程序接口(API)，目的是让游戏和软件开发商在开发软件时，通过EAX利用E－mu的环境建模技术（Environmental Modeling Technology）在游戏中预置好不同场境的不同音效参数，如大厅、水下、房内等，在进行游戏时能方便地调用，辟如玩家在房内时，就会调用预置好的相应的环境音效参数使声音变得闭塞，而当玩家来到大厅时，声音又会变得空旷起来，从而实现逼真的环境音效。另外，对于支持A3D的游戏或软件，EAX还可以通过DirectX间接调用A3D，同样能实现逼真的互动音效。
环境音效的核心主要是通过调节混响（Reverb）、合声（Chorus）、原声（Original Sound）的音频参数以及利用多音箱辅助定位来构造3D空间的。所以对于一些不支持EAX的游戏或普通的软件、影片，玩家可以通过Live/Value自带的混音台（Mixer）来调节各项音频参数，使音效与软件的场景相匹配，也能达到极佳的效果。不过无论如何，像PcWorks 4.1这样的多音箱环绕系统都是必不可少的。
就现在来说，虽然支持EAX的软件还不多，但凭借着Creative在业界一贯的号召力，以及EAX在众多多媒体软件中极佳的音效表现，相信其前途一片大好。
6 大众情人 SRS
SRS（Sound Retrieval System 声音补偿系统）是SRS Labs Inc.推广的一种三维实感技术。SRS认为:普通立体声的聆听范围很小，听者须坐在与两音箱成等腰三角形的地方，而且即使是多音箱的环绕立体声，其每个音箱中放出的声音的各个音元也只是平面的，垂直面上的声音十分空洞。而经过SRS处理后的声音，其每个音元都是立体的，听者无论在何种角度都能听到极具三维感的声音。
SRS的核心同样是利用了HRTF，这里我们就来了解一下什么是HRTF？“HRTF"是头部关联传递函数（Head－Related Transfer Functions）的缩写。HRTF认为不同位置的声源，产生的声波会以不同角度进入人耳，由于耳廓的特殊构造，经耳廓反射后的声波会变成包含了频率、延时、响度的声音信息传递给大脑，大脑通过对不同声音信息的分析判断出声源的空间位置，这些由耳廓提供给大脑的空间信息就称为“HRTF”。由于录音设备不具备人耳的构造，只能简单地记录下平面的声音，埋没了原声音在竖直面上的三维空间信息。SRS的原理就是根据HRTF并利用频率响应纠正曲线（Frequecy Response Correction Curve），恢复和加强这些被埋没的三维空间信息，使回放的声音变得立体真实，只须一对音箱就能使人完全置身于宏大宽广而且逼真的原声场中。
比起A3D和EAX，SRS出道较早，它广泛应用于电脑多媒体声卡、音箱以及家庭影院中。而且对软件无任何要求，只要经SRS声卡或SRS音箱回放出的声音都极具三维空间感，特别是若将SRS与上面的A3D、EAX或Dolby接合起来（如Live/MX300+SRS音箱），那效果真的只能用“震撼”二字来形容了
7 环境音效列表
编码方式 Dolby Pro Logic Dolby Digital （Dolby Surround AC－3） DTS 处理方式 模拟矩阵运算 各声道独立数字编码 各声道独立数字编码 录制声道数量 2声道 5.1声道 5.1声道 播放声道数量 4声道 5.1声道 5.1声道 是否为立体环绕声道 否 是 是 环绕声道频宽 100Hz—7kHz 20 Hz—20kHz 20 Hz—20kHz 独立的超低音声道 无 有 有 传输率 N / A 448kbps 1536kbps
8 S/PDIF
S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface Format）索尼/飞利浦数字接口格式，原是数字音乐常用的格式之一，最早使用这个格式输出的是CD唱片。许多CD唱片都会采用这种输出接头，且常标示着"数字输出"。S/PDIF最早推出时，就是为了数字音源，只传送左右二个声道，并采用Bi-Phase的编码方式，将取样频率混人传送的数字信号之中，最高容纳24位。就是说，可以从传输的数字信号中解出取样频率，而将S/PDIF信号送至译码器中，再经数字至模拟转换器。所以，S/PDIF只是一种Sony和Philips共同制订的传输格式，并没有做任何的译码。
9 改善MP3音质工具谱
Winamp V5.05 Pro
DFX V7.0 For Winamp2 And Winamp5
DFX有对MP3声音文件纠错、复原真音的作用。只要设定好便可让Winamp播放MP3或WMA时的声音具有3D环绕音场效果。DFX还支持很多软件，如最常见的Winamp、Media Player 9等都可以使用DFX插件，下面根据我们最常用的Winamp来讲一讲怎么样利用DFX提升MP3播放的效果，由于使用的方法一样，所以学会了Winamp版本的DFX的设置后也可使用其设置方法设置其它播放软件。 |
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