第二篇：深 入

在最佳听音位置(sweet spots)听众能够理想地听到所有的3D音频效果，而在其它的区域声音会发生失真。这样我们在倾听声音的时候就就需要选择正确的位置。对于一对音箱来说，有一个平衡、声带、细节、立体感最好的听音位置，称作Sweet Spot。录音和制作的时候始终在这一点对监听具有重要的意义。Sweet Spot通常位于一对立体声音箱中间，前方数英尺的地方。许多专家认为从高音头的上方到听音者的鼻尖构成一个虚幻的等边三角形，就是Sweet Spot的所在。因为受到许多客观条件的影响，这个位置可能有一些偏移，例如调音台面板的反射就会有影响，音箱的差异也会影响到Sweet Spot，一些音箱具有较宽大的最佳位置。准确的实际位置通常要经过连续的试听和调整来确定。Sweet Spot的范围越广阔，效果就越佳，这也是为什么开发者们在努力寻找能够扩展Sweet Spot覆盖范围的方法。

图5:多扬声器的配置

  在多扬声器系统(4.1,5.1)里，声音从听众周围的扬声器里分布式的传出来；声音从不同的扬声器系统里传出来，听众就能够定位音源的所在了。

  在规则来说，使用Panning就足够了，i.e.所有的扬声器同步地播放数个流（根据扬声器的数量），但是却在不同的音量水平 - 因此效果就产生了。例如,杜比数字(Dolby Digital)在5.1和7.1配置分别利用6和8个音频流。

   Sensaura MultiDrive, Creative（创新） CMSS（Creative 创新多音箱环绕）技术，能够使用4个或者更多的扬声器重现使用HRTF 函数的声音。

   Sensaura MultiDrive3D音效技术基本上都必须至少透过4声道以上喇叭来表现3D音效的定位临场感，而每一只喇叭所输出的音效内容都是不一样的。Creative 多音箱环绕（CMSS）技术可将任意的单声道或立体声音源处理为 360 度的音效。

   扬声器的每部分有前后两个半球。既然声场是基于HRTF函数，那么sweet spot允许听众每边的音源和前后轴的音源定位具有最佳的感知觉。随着覆盖角落的拓宽，Sweet Spot的空间也会变得足够大。

   没有串话干扰(crosstalk cancellation (CC))，音源的定位是不可能的。既然HRTF在MultiDrive技术上主要是用于4个以上的扬声器，那么在所有的4个扬声器上应用CC运算法则就显得非常必要了，但这需要音频处理芯片有非常强大的计算能力。

   在使用了HRTF之后，后置的扬声器也能够如前置的扬声器般获得精确的定位。前置的扬声器通常放在显示器的附近，重低音的单元则可以放在中心的地板上，而后置的扬声器可以放在听众喜欢的任何地方，但我相信没有人会把它放在身后吧。

   要记住，HRTF和CC用在4个扬声器系统的时候会需要非常强大的计算能力，所以厂家们想出了很多的应对方法。例如傲锐（Aureal，已经被创新给收购了）在后置扬声器上使用了Panning算法，因为对后置扬声器的定位并没有那么严格。

   NVIDIA在3D 音响上使用了Dolby Digital 5.1。在定位的时候，整个音频流会解码为AC-3格式，接着会以数字的格式输送到外部的解码器(例如，家庭影院)。

   最小/大 距离，空气效果,Macro FX(Min/Max Distance, Air Effects, Macro FX)

图6:距离模式

    声音引擎的主要特点之一就是它的距离效果，音源的距离越远，声音就显得越安静。其中采取最简单的办法是在远距离的时候降低音量级；在声音开始淡出的时候，声音效果的设计师必须分配给它一个最少的距离。当声音在该距离范围之内，它仅改变方位；每当他穿越1米的距离，声音的强度将降低6 dB。在最远的距离之前，声音会一直减弱，而在最后声音会因为距离太远而听不见。在声音接近1个音量级的时候，引擎会把声音关掉以释放资源。最大的距离越远，听到声音的消逝也会越持久。

    在大多数情况下，音量级是有对数相关性的。设计师能够鉴别较大的声音和安静的声音，音源也可以被区分为最小和最大的距离。例如，蚊子的声音在50cm之外就听不见了，而飞机引擎的声音在几公里之外还是能够清晰的听见。

     A3D EAX HF Rolloff

    A3D API 通过模块化高频率的衰减开扩展DirectSound3D的距离 - 与真实世界的相同，高频部分会依据相应的法则被大气吸收 - 每米大概0.05dB（选择的频率:默认为5000 Hz)。但在迷雾的天气，空因为气会更加厚，高频的衰减就会更加快。EAX3 允许处理低阶的模块化空气效果：这里分配了两个参考频率 - 低频和高频，它们的效果要依据环境的参数。

     MacroFX

    大部分HRTF的测量都是在远声场里执行的，这样能够简化计算，但如果音源是在1米之内（在附近的区域），HRTF将不能够充分地工作。这时候就出现了MacroFX，MacroFX 技术是用于重现接近区域发出的声音。MacroFX 算法适用于在接近区域的声音，而声音被定位为与听众似乎非常近，好象声音是从扬声器向听众传去，甚至穿透 他/她的耳朵。效果基于在听众周围所有空间声波传输的精确模块化，数据的传输使用了高效率的算法。

    该算法整合到了Sensaura引擎，并且在DirectSound3D 操控之下，i.e. 它对应用程序的开发者是透明的，能够利用它开发出大量新的特效。

   例如，在飞行模拟程序中，作为飞行员的听众能够听到空中交通控制员的对话，就像他戴了耳机一样。

    多普勒，大型音源效果（ZOOM FX)，多听众(Doppler, Volumetric Sound Sources (ZOOM FX),  Multiple Listeners)

   多普勒效应（Doppler effect）：传输系统中因源与观察点间的有效传播距离，会随时间的改变，而引起观察到的波频率有所改变的现象。赛车或者飞行游戏将能够从Doppler effect 获益良多，而在射击中，它能够用在喧闹，激光或者等离子射击时候的声音效果，i.e.任何移动非常快的目标。

    大型音源效果

   大型音源（volumetric sources）效果让设计师们可以创造出大型的发声源，你可以这么想：一个人在跑步、或是一把小型武器开火的声音都算是非常小的声源；但如果是一群正在欢呼的人，一台巨大的发电机，或是一条往来频繁的高速道路，他们所发出的声音都是属与大范围的区域。更大和合成的音源与最佳音源相比能够获得更加逼真的效果。

   最佳音源能够很好地应用到宽大但是却在远方的物体，例如，移动的汽车。在现实生活中，当汽车接近的时候，听众的位置将不会再是最佳的音源位置。然而，DS3D模式的算法会认为它是最佳的音源，图画就没有那么逼真（i.e.它看起来像是1辆小的火车在接近而非是巨大的火车）。

   Aureal 首个在它的A3D API 3.0里应用到了大型音源；接着是Sensaura 在它的ZoomFX加入了对大型音源的支持。ZoomFX技术把几个音源定义为一块很大的对象（假设火车合成的音源能够由车轮，引擎，耦合的车厢等组成）。

  

图8：多听众

    多听众(Multiple Listeners)是供游戏控制台(PlayStation 2,Xbox,GameCube)支持两个或更多玩家使用的新技术。例如在TV控制器的PS2游戏"GT赛车3"(Polyphony Digital Inc.)能够支持多个玩家，两个玩家都是在不同的电脑和游戏中的不同区域；因此，他们必须仅听到围绕在附近的声音。无疑，他们能够听到互相发出的声音，但这项技术简化了实现过程。不幸的是，目前还没有任何的硬件API支持多听众。这项技术也仅是使用在商业的声音API - FMOD中。等一下我们会说明它的细节。