雙耳錄音系統的獨特在于其模仿了人類大腦的工作方式。我們大腦的解剖學結構對我們如何理解聽到的聲音有決定性影響:厚厚的頭骨和海綿狀的大腦兩側各有一只耳朵,我們聽到的聲音在不同的時間進入左右耳。如果一只狗在你左耳邊叫,則叫聲傳到右耳需要多花幾微秒;一邊耳朵聽到的也比另一邊大聲。此外,聲波與聽者的身體結構——耳廓(或外耳)、頭部和軀干——還有周圍的空間相互作用,創造出聽者專屬的聲音變化,這些都有所謂的頭部相關傳輸函數。大腦分析這些極小的時間和強度的耳間差別,從而精確地定位聲音。
習慣上錄音有兩種方法:單聲道和立體聲。單聲道使用單個話筒采集聲音,而立體聲使用兩支分開放置的話筒。雙耳錄音在立體聲錄音的基礎上更進一步,在仿真人工頭的兩側耳狀腔內放置兩支話筒。因為仿真人工頭重塑了人腦的密度和形狀,所以這些話筒捕捉、加工聲音就和人耳真是聽到的一樣,保留了雙耳之間的差別信號。使用耳機聽時能獲得最佳體驗效果,左右耳可以聽出明顯差別。這是一個簡單的概念,但是通過高質量的話筒實現、并且使用同等高質量的耳機播放后,效果就很神奇:它能夠讓大腦相信聽到的是直接的聲音。
這種錯覺創造出3D音頻,但不要與環繞立體聲混淆了。交換這兩個術語的概念最能娛樂——甚至有時會惹惱——聲學家了。環繞立體聲系統使用了多個揚聲器,在聽者周圍創造出360°的聲場。比如你在看一場環繞立體聲的電影:你看到屏幕一側發生爆炸,那么影院對應一側的揚聲器就會發出炮火的聲音。配置了Dolby Atmos技術(公司最近的技術疊加)的影院有效地全方位包裹住聽眾。但是雙耳音頻是通過精確重塑指定場景中你耳朵所聽到的聲音,不用使用數量眾多的擴音器,就能實現更自然的3D聲音。
您可能會覺得奇怪,為什么叫雙耳效應錄音,而不就叫立體聲錄音呢?這里有一個很重要的觀念,先要弄清楚它。
人在生理上,有兩種感官,是基其感覺間的交互差異產生所謂立體感(辨別遠近及方向)的,這兩種感官,一是眼睛一是耳朵。那么什么是交互差異呢?因為人有兩只眼睛一對耳朵,各長在不同的位置,一左一右,左眼看物體的左側多一點,左耳聽左邊來的聲音快一點,反之右眼看物體的右側多一點,右耳聽右邊來的聲音快一點,這兩個「信號差」即使很小,但是人腦中的「計算機」(雖然不合邏輯,這樣說,比較容易懂),便藉此算出被看或發聲物體的遠近和方向。
當然交互差異,只是產生立體感的因素之一,其他因素諸如:經驗(平面的畫面上,同一物體,畫得大便近,畫得小便遠)、和強度(顏色濃比較近,聲音清晰無回音也近)以及視聽覺間的互相補助等。但是交互差異卻是原始因素,當其他因素消失時(閉著眼睛,辨別一從未聽過的聲音),原始因素便顯得特別重要。
我們常用的立體(Stereo)一詞,原先便泛指著由雙目視覺或雙耳聽覺所產生的立體感。例如看立體電影或照片所用的鏡子,我們叫它Stereoscope,立體聲效果錄音即稱為Stereophonic。
當立體聲錄音方式(Stereo system)如此普遍地被運用于今天的音響系統之前,便是由于發現人之雙耳具有一如雙目般的功能──亦即雙耳聽覺效(Binaural hearing effect),才開始立體聲錄音的嘗試。
雙耳音頻在某些錄音群體中能夠找到歸宿:這項技術在廣播劇和實驗性的聲音藝術中就有很好的效果。同時,Lou Reed、Thom Yorke和Imogen Heap這些音樂家都體驗過雙耳音頻的作品。最近,ASMR(自發性感知經絡反應)團體正在使用雙耳錄音,想要觸發他們認為可以起到安撫、舒緩作用的身體反應。
現在,幾乎在電話戲劇終結了一個世紀后,投資者又開始把目光轉移到3D音頻技術上:索尼的VR耳機項目Morpheus的原型包含了在開發中定制3D音頻雙耳解決方案。“3D音頻增加了現場感,這是我們一直努力在VR中想要實現的視覺感受,”索尼電腦娛樂美國公司的高級研發總監Richard Marks說,“當聲音作為視覺的刺激物從同樣的方向傳來,虛擬體驗的可信度就極大增加了。既然完全視覺的VR體驗可以實現,那么再加上3D音頻就能極大地增強VR體驗的效果和深度。”
比起視覺上的3D效果,3D音頻提供的體驗內容更豐富。“與視覺不同,3D音頻不會受到顯示器的視野局限,它可以帶來‘完整的360度’體驗,”Marks說,“VR設計的最大挑戰之一就是用戶可以看向任何方向,可能并沒有看到有些重大事件的發生。但是使用3D音頻作為信號,就可能把用戶的視覺上的注意力轉移到聲音上,類似于現場劇院使用的技巧。”
盡管雙耳音頻存在巨大潛能,但是在VR內容的世界里并沒有普及。“在制作內容的時候,音頻往往處于次要位置,” Jaunt團隊(Jaunt是一個捕捉并創造電影虛擬現實的開發商和一站式服務點,基地在帕洛阿爾托)的首席音頻工程師說,“那么多的作品融入了虛擬元素,無論是游戲還是電影,有時候音頻只是后來加進來的。但VR作為一個有內容的媒介來說,很重要的一點是,這個媒介從一開始就能夠把雙耳音頻植入在其中,這樣內容制作者就很容易使用雙耳音頻了。”Jaunt保證在他們的平臺創作的每一個內容都會出現雙耳音頻。
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