聊聊空间音频技术：改善视听体验？

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- g! [" f* {( O) g8 B# _聊聊空间音频技术：改善视听体验？
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这两年我们经常会听到“空间音频”这个名词，说实话空间音频技术之所以能让很多人知晓，苹果的确功不可没，尽管我们相信很多人对这个技术还是处于一种模糊的状态。事实上，从实际的体验感知来说，空间音频可以说是环绕声的一种扩展技术，相比较环绕声来说，空间音频会让用户更容易体验到声音的立体感和深度，将环绕声更准确地定位在合适的方位，让用户在生理上获得更身临其境的环绕效果。

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空间音频这个技术其实是一个统称，不同厂商有不同的称谓。如果说和传统的环绕声有什么不同的话，那么空间音频简单来说应该是更符合用户的生理状态，或者说空间音频拥有更人性化的设计。而且这个技术实际上是不限于设备，耳机也好音箱也好都是可以支持的，当然不同公司实现的技术不同，在最终效果上肯定会有一些差异。

# S6 ]* Y9 z! C: k) v$ V目前在空间音频技术上发展的有多个厂商，除了我们熟知的苹果之外，包括杜比、索尼、奈飞等厂商都有自己的一套空间音频技术。而且有趣的是，这些技术实现的原理和最终的效果实际上是完全不同的。但可以肯定的是，空间音频未来在我们的视听体验中，一定会占据非常重要的地位，无论是看视频、玩游戏或者听音乐，现在都有不少支持空间音频技术的内容供用户选择，所以这次我们也就来聊聊各家的空间音频技术，看看到底谁的表现更出色，谁又会成为未来家庭娱乐的视听标准。
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. s' j! F* r6 f9 ^/ D1 K杜比全景声：或许是最容易实现但效果也最差的
1 N( T( J1 K$ m1 |, |$ s7 n在空间音频技术上，杜比应该是走得最早的厂商，毕竟杜比在多声道环绕声上有极深的造诣，而杜比全景声也是目前环绕声音频格式最流行的高端技术。事实上，我们现在在各种手机平板上所支持的杜比全景声，就是一种简易的空间音频技术。当然和影院级的杜比全景声相比，在手机和平板上采用外放或者耳机的效果相比，那自然差距很大，毕竟要实现相对完整的杜比全景声，至少也得需要一个多声道回音壁才行。
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7 @3 e, @1 y8 G  D不过相对于影院级的杜比全景声来说，我们日常在手机、平板上见到的杜比全景声不是没有优势。首先就是它不挑设备，只要一个耳机就能获得不错的环绕声效果，这样可以让用户节约大量的成本；另外这种空间音频效果实际上对硬件没啥要求，它更多的是代码模拟，而不是真正的多声道。当然不足的地方自然就是环绕效果一般，基本上也没啥空间立体感了。
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4 B$ J3 a# r- Q* i* j/ d3 \出现这种情况的主要因素还是杜比授权太简单了点，一些厂商只要花钱多半都能通过杜比的认证。但如果没有合适的硬件，仅仅是在移动设备和其他非专业硬件上适配，我们可以将其看做一个简单的模拟环绕声技术。那么有效果吗？肯定还是有的，我们自己体验在手机上采用普通耳机，打开或者关闭杜比全景声功能，声音还是有区别的，打开杜比全景声，的确拥有更为立体的环绕效果，只是相比其他物理环绕声不那么突出罢了。


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. ?6 O* S- ?" ?5 \' G# {不过说实话，在目前移动设备上，要实现空间音频，利用杜比全景声可能是最简单的方案，而且即使是外放我们也能感受到深度上下的功夫，这让我们可以尽量感受到到相对沉浸的音频效果。当然我们之所以觉得这种技术过于粗糙，还是因为它在声音的结构上过于简单，而且纯粹地采用模拟方法，效果相比其他厂商来说就显得很小儿科了。另外它也没有什么人体工程学的设计，声音缺少变化，说白了就是空间感的确太弱。

* K9 F; G9 X, [  X& J" F当然了，如果不在移动设备上，而是家庭影院，有符合杜比全景声的功放喇叭，或者拥有回音壁的话，那么效果肯定会比在移动设备上好出N倍。但杜比全景声本身是个很成熟的音频规格了，环绕声效果很突出，看片够震撼，但说实话依然会相对缺少空间感，和现在我们说的空间音频技术还是有不小的区别。

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苹果空间音频：或许是目前效果最好的音频技术
, A. _7 {& a# N严格意义来说，苹果的空间音频技术其实上也是杜比全景声技术的一种延伸和发展，所以苹果支持空间音频的耳机实际上都会支持杜比全景声。但是苹果相对杜比全景声做出了一个很大的调整，那就是加入了一个空间定位的改变，这使得用户在体验苹果空间音频技术时，会获得前所未有的声音深度和立体感受，而且真正让用户和声音产生了一种互动效果。
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$ L! O  y8 f* X# ^6 H2 O- s首先在技术上，苹果采用的软硬结合的方案，除了音频部分的改变之外，在声音设备上也要加入相应的技术规格。苹果在增加声音深度和空间感上的做法是——对播放设备进行定位，比如用iPhone或者iPad播放支持空间音频技术的音乐或者电影时，那么整个声音系统就会将iPhone或者iPad模拟为整个音场中固定位置的播放设备。

在有一个固定的设备位置后，苹果再通过耳机来确定用户头部的位置，从而判定播放设备和声音的位置，这样用户在转头或者设备的位置发生改变时，会导致耳朵与播放设备的位置发生改变，而空间音频技术将会模拟出这种声音强弱变化。所以我们说这是一个有关人体工程学的技术，但同时它的确能带来声音上的改变，并且和用户产生互动，最终让用户获得更有空间感以及更有深度的声音效果。
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当然苹果这套算法是非常先进的，目前暂时还没有看到哪家厂商在这部分能和苹果相比，因为不同距离要表现出来的声音细微区别是很难，但苹果现在做得很好。这实际上对音频的立体声效果没有影响，但是给了用户一种真实的体验，一种在空间自由活动时获得不同声音深度的感受。当然这种感受目前只能在耳机上体验，虽然苹果在Apple TV上既能用耳机，也能用苹果的HomePods，但HomePods一般也不会随便移动，而且不会贴近耳朵使用，所以不会有这样的体验。

! G. O' B! f0 e! _1 D; l另外在本身的音频部分，和移动平台的杜比全景声不同，杜比全景声在手机上往往其实就是对立体声的一种模拟增强，但是苹果的空间音频不是。苹果的空间音频系统依赖于5.1或者7.1的多声道音频，也有直接用杜比全景声的音轨来制作。比如说苹果自己音乐软件中支持空间音频的音乐，都是苹果先录制的杜比全景声然后再进行处理，这样才可以让用户使用AirPods耳机时，获得身临其境的声音体验。

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! Q& O, l" m2 a+ e2 _所以从声音的效果和深度来说，目前苹果的空间音频技术是最佳的，要说缺点那就是需要苹果的设备才行，因为目前只有苹果的耳机和硬件，才会支持头部跟踪的空间音频技术。但要注意一点的是，空间音频技术并不是强制要求头部跟踪以改变声音，苹果也是可以关闭头部跟踪的。所以这也是为什么其他厂商的空间音频技术并没有头部跟踪，毕竟只要获得足够的空间立体感受就行了。

4 O- e4 A% l" [+ k, d索尼360临场音效：空间效果惊人但还需加强
' m9 m: J$ R7 N3 T) R, @: h空间音频另一个用力推广的厂商就是大法了。实际上大法早在2019年就推出了自己的360 reality audio音频技术，可以简称为360临场音效。不过在当时大法也是用的软硬结合的方法来实现，也就是要用索尼的耳机搭配索尼制作的支持360 reality audio的音频，才能获得最好的声音效果。
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当时索尼是拿的自己的蓝牙耳机做测试，表示要用LDAC的高品质蓝牙音频解码以及DSEE Extreme引擎，再搭配支持360 reality audio的音轨，就能获得非常出色的效果。但是之后索尼对这一技术进行了一些改进，不再对设备方面有太多的要求，或者说在一些特定应用下，用户不需要用索尼的耳机也能获得360 reality audio的体验。

1 {. _$ Q/ U& F2 d2 F; \' C: f实际上索尼在PS5自家推出的一些游戏中，就采用360 reality audio的技术，包括《蜘蛛侠》和《恶魔猎人》等游戏。而且索尼的空间音频技术，在这些应用场景下不但支持所有品牌耳机，同时还支持普通扬声器，甚至是电视的喇叭。所以从某种角度上而言，为了让这个技术更具有普及性和支持力度，索尼实际上对技术和效果进行了一些削减，这一点是要注意的。很显然在一些环境下，索尼的空间音频技术就是一种环绕声模拟，这并不稀奇，而且效果也不会太好，比如用电视喇叭输出的时候。


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+ c- V9 u) c: L! U, N: c不过如果用耳机的话，索尼在360 reality audio的音频效果是非常惊人的。B站有索尼360临场音效的DEMO版本，是一段细节非常丰富的音频，无论什么耳机听这段音频的时候，都能获得十分优异的空间感和立体感，而且音质效果特别好，充分显示了大法的技术实力。要知道索尼现在的360 reality audio音频技术是不挑耳机的，所以可以证明索尼是充分在音频上下了不少功夫，才能达到这样好的效果。

! ^: I( y& t6 I' \$ A1 n9 o9 e另外索尼自家的音乐库中也有支持360临场音效的音乐，效果也很出色，但是就是每个月要花钱订阅，是一笔不菲的开支。但很遗憾的是，索尼似乎在其他应用场景部分，360 reality audio的效果就不像演示DEMO以及音乐这样突出，比如PS5的几个支持360 reality audio的游戏，实际上我们用耳机听起来，效果就和PC上的游戏差不多，我们在听觉上并没有太大的提升，所以这部分我们还是希望索尼可以加强一下。
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奈飞加森海：加强版立体声还差点意思
  b1 D3 K; M) p除了以上说的三家之外，目前公然表示自己搞“空间音频技术”的还有一家，就是全球最大的流媒体厂商——奈飞。奈飞和森海塞尔进行合作推出自己的空间音频系统，这其实是针对苹果来的。因为苹果在自己的设备上，是和奈飞有合作，用户可以使用苹果的音响设备或者耳机，在苹果设备上奈飞的流媒体很多是可以支持苹果的空间音频。但是奈飞不仅仅在苹果的设备上才有，包括安卓电视、手机、平板以及其他厂商设备上，都会有奈飞的APP，所以要在其他设备上填补苹果空间音频的缺失，奈飞就得自己弄一套出来。
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奈飞这套空间音频系统其实和杜比全景声的移动版有点像，这套空间音频兼容所有标准立体声扬声器的设备，包括电视、回音壁和耳机。它通过获取环绕声或杜比全景声的音轨，并将其转换为立体声音频后再来做增强工作。所以奈飞的这个空间音频，实际上是基于立体声音频来制作的，和苹果并不相同。
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由于基于立体声制作，所以想要获得奈飞的空间音频体验，也只能用立体声的声音系统，比如2.1或者2.0的多媒体喇叭、耳机或者电视自己的声音系统。如果用户本身的音响系统是物理多声道的话，那么就只能选择5.1或者杜比全景声的音轨，无法体验到空间音频功能了。



$ S- @: ^9 X/ v; K奈飞和森海塞尔是基于森海塞尔AMBEO 2通道空间音频技术的，相当于在立体声音轨中制作了单独的音轨，来提升整个声音的空间感和深度。这样做的好处是在保证了音轨的立体感之外，原有的音轨细节并没有被削弱，按照官方的说法是尽量尊重了创作者在声音表现上的意图。不过从我们自己的体验来看，奈飞自己搞的空间音频，空间感是不如索尼和苹果的，这种用立体声增强的方案感觉还是差点意思。
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. p3 |" i- v) _5 j$ V% H; h另外从多个设备的使用来看，相比起电视自己的喇叭和立体声音箱，耳机依然是更容易获得空间感和声音深度的设备。实际上对于其他空间音频技术也是一样，用耳机会比其他设备更容易获得空间感（当然不是纯粹指环绕声），这也是用户想体验空间音频技术时，所要注意的事情。

写在最后
那么目前要如何体验到空间音频呢？首先我们的建议是无论是什么厂商的方案，使用耳机都是最佳的体验方式，其他设备都不如耳机这样贴近耳朵，并且能赢造出足够的空间感和沉浸感；其次是选择有空间音频的内容播放，无论是游戏、音乐还是电影，因为目前所有支持空间音频的音轨，都是单独制作，而普通音轨是无法直接模拟的。
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而从我们的角度来说，目前苹果的空间音频效果是最好的，获得的方式也很直接，购买苹果的耳机以及播放设备，选择有空间音频的内容播放即可。而其他厂商的方案则相对“便宜”一些，无论是奈飞、索尼还是杜比，他们的空间音频都不像苹果这样需要特定的设备，不过除了杜比全景声比较常见之外，其他奈飞和索尼的空间音频内容，都是专属的，需要有一定条件才能体验到，说白了都要花钱！
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! ?$ V  C4 O0 U/ [8 y- Y  ]至于国内，目前也有一些厂商做空间音频技术方面的探索，但真正能成体系并且商业化的，一个都没有。即使是爱优腾等厂商的流媒体，有不少采用了杜比全景声，但无论在耳机还是在音响上，实际效果都远远不如国外的厂商。所以我们每每也会感叹：国内流媒体编码方式不如国外，画质不如国外，音频效果不如国外，内容部分就不说了，也就是海外这些公司无法进入国内市场，要不一直亏损严重的这些国内流媒体岂不是都要垮了？
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4 e3 d- `; G: y% ~/ ~8 s最后说一句，在有多声道物理喇叭的系统上，空间音频其实无法实现，因为多声道音轨或者传统的杜比全景声效果，和强调空间感的空间音频还是有很大的不同。所以耳机系统是最适合空间音频系统，而游戏、音乐以及视频，其实在耳机之外，都能用传统的音响系统欣赏，所以从这个角度而言，似乎沉浸式的体验才最适合空间音频技术，比如——VR！