什么是立体声？

单声道放声是将音乐从一只扬声器或一个扬声器组合中重放出来, 它是一个或基本上是一个点声源。 它和乐队演奏现场的声音有很大的不同。 乐队具有一定排列的规律,有一定的几何宽度,因而它不是点声源,而是群声源。 亲身在音乐厅聆听音乐,可以分辨乐器或乐器组声音来的方向,乐队排列的宽度感,音乐厅的立体混响效果以及有利反射声的效果。但是单声道放声无法重放出这些效果来, 所以它的“临场感”“真实感”受到了较大的限制。

单声道放声只能从一个点重放出所有乐器来, 混响效果也只能集中在这一点重放出。直接声与混响声来自一个方向,这与真实音乐厅完全不同, 因而听起来很不自然。 如单声道录声技术及艺术水平皆较高的话, 唯一能听出来的是乐器的前后感,亦即深度感。 这是因为: 离录声传声器近的乐器直接声较强,因而直接声与混响器的比例高;离录声传声器近的乐器高频声损失小, 因而其高音位音符及泛音更加清楚。 放置在后面、侧面的乐器,到达传声器的高频声相对于可产生绕射的低频声必然有所跌落。 放置在后面及侧面的乐器声音,可能受到前面乐器或演奏员的遮挡。 由上三个原因,听音者可以分辨出单声道放声的深度感, 但它与上述乐队演奏的全部临场感信息比较起来,只是很小的一部分。

双声道立体声放声系统则由两组扬声器放声, 可以在较大程度解决以上问题。 乐器可以定位,可以彼此分清,乐队的宽度感可以很好地再现, 且具有一定的立体混响感和一定的不同方向来的反射声效果。 对比单声道放声系统, 真实感、临场感大有提高, 音乐更加丰满动听。 因此, 双声道立体声唱片、节目盒式磁带应用十分广泛,立体声广播、立体声扩声系统也有很大发展。

六十年代后期,又发展了四声道立体声,它运用四组扬声器进行重放。 四组扬声器放在听音房间的左前、 右前、 左后、右后四个位置的称作方形排列,放在前、后、左、右四个位置的称作菱形排列。 四声道立体声对比双声道立体声可以提供更加丰富的临场信息。 例如: 可以获得十分满意的全立体混响效果,可以产生真实厅堂的空间尺度感和很好的开阔感,由音乐厅顶棚及各壁面反射回来的加强声可以清晰地被听到, 甚至由这些反射声音色的变化,感觉出室内墙壁结构的性质,低频声的包围感可以满意地被感觉到。 总之,亲临音乐厅听音乐的效果得到了很满意的模拟, 使声音形成一种立体浮雕”的感觉。

虽然如此,也有人认为,双声道立体声已可使音乐重放质量达到了很高的境界,四声道立体声虽然比它更上一层楼,但设备以及录声系统要比双声道复杂且昂贵不少。 所以亦有人主张从双声道立体声中分出一部分信息, 加上人工混响和延时, 进行一定的相位变换, 从后面的两只扬声器中重放出来,效果也差不多, 不必真的去设四个声道。 这就和从单声道节目中,分出一部分高频声信号,然后在左扬声器中重放,用来模拟乐队小提琴排列在舞台左侧的情况类似。 前者由双声道模仿四声道,后者由单声道模仿双声道,这种立体声均被叫儆假立体声系统。

由于立体声的制式五花八门, 为了一目了然地表达一个立体声系统的声道数目, 通常用三个数字来概括。 头一个数字表示立体声拾音时的声道数目, 第二个数字表示立体声储存或传输时的声道数目, 第三个数字表示立体声重放时的声道数目。 这样, 正规的双声道和四声道立体声系统就被称为2-2-2系统和4-4-4系统,上述双声道假立体声是1-1-2系统,四声道假立体声则是2-2-4系统,其它可以依此类推。实际上我们现在发烧友所用的系统主要是2-2-2系统。

杜比环绕声系统则是美国杜比实验室为改善立体声质量而研制成功的影院音响系统。在立体声电影院中，为了给观众创造出身临其境的空间感觉，除左右声道外，还装了能强化银幕上声音效果的中置声道和能使观众获得环境气氛与特殊效果感觉的环绕声道。这一环绕声道用了许多扬声器，沿两侧墙面和后墙并联架设。由于多声道直接录制和传输既昂贵又不方便，1976年，杜比实验室发明了杜比立体声电影系统，把左、中、右、环绕四个声道的信息经降噪后按一定方式编制记录成两声道。在播放时再按相反的方式还原成四个声道（即4－2－4方式），从而实现了多声道与二声道的兼容传输。杜比环绕声系统在70年代末拍摄的《星球大战》中，成功地实现了声音方向与画面移动的同步，让观众感受到声音从头顶呼啸而过的方位感和现场感，引起了电影界的震动，因此这一系统后来在电影院中获得了极为广泛的应用。

为了在普通家庭中也能欣赏到与电影院类似的效果，杜比实验室又对“杜比立体声电影系统”进行简化、浓缩，相继推出了“杜比环绕声系统”和“杜比定向逻辑环绕声系统”。如今我们常说的杜比功放，大多指是带有“杜比定向逻辑环绕声”解码器并获杜比实验室认证的AV功放。

杜比定向逻辑环绕声（DOLBYPro－LogicSurround），是对第一代“杜比环绕声系统”进行改进后的第二代家用视听环绕声系统，发布于1987年。从80年代末到如今，已广泛用于录像机、LD、VCD等影视节目声音效果的录制中，当然，其解码系统也就自然地落户到AV功放中了。该系统有左、右、中置、环绕四个声道，并采用了特殊设计的方向性增强电路，能根据节目信号的实际情况对各个声道的相对强弱做出随机应变的巧妙调整，从而使声像定位感、方向感、移动感以及声场原貌的再现能力在很大程度上得到强化，真正地实现了家庭中的“影院”效果。于是，杜比功放成了人们组建家庭影院的首选器材。当然，必须是带有杜比定向逻辑环绕声的碟片与杜比功放相配合才能实现期望的效果。

杜比定向逻辑环绕声尽管在性能上已达到较高的水平，但它仍旧摆脱不了模拟技术的限制。随着数字技术的日益成熟，为了满足下一代电视广播的要求，在杜比定向逻辑环绕声的基础上，1994年杜比实验室与日本先锋公司发布了他们合作研制开发的一种全新的数字化多通道影视音响系统：AudioCoding－3，取其字头命名为AC－3，1997年又更名为杜比数码：DOLBYDIGITAL。它既可装备到电影院去，又可配置到家庭影院中来。

家庭影院系统

杜比AC－3是一个压缩/解压缩系统。它采用先进的数码压缩技术，应用了杜比独创的特殊技术，把完全独立的前置左（L）、前置右（R）、中置（C）、左环绕（Ls）、右环绕（Rs）和超重低音（S）六个声道（5.1声道）压缩编码成两个声道，记录在电影胶片或影碟上。在播放时再通过解码器还原成六个声道进行播放。为了达到宽动态范围、高信噪比、高分离度、保证信号的保真度等目的，各声道先采用完全独立的方式录音，然后再进行压缩编码处理。压缩时，杜比实验室利用音响心理学的基本原理，在无信号时使其保持宁静，而有音频信号时则利用较强的信号掩蔽听觉范围内的噪声，并删除人耳所听不到的或频率相近但音量小而可忽略的信号部分。这样，大大地减少了需要处理的内容，使AC－3达到了较高的数字音频压缩效率，却仍然能给人以极为完整的、效果真实的感觉。

AC-3系统可与杜比定向逻辑环绕声系统相兼容，其效果比THX更加优越，未来的家庭影院应该是杜比AC－3为主流的系统。

杜比数码是一种比以往各种方式更为先进的高质量数码音频编码格式，.该系统设置互相独立的6个声道，它们是全频带的左，右，中置，左环绕，右环绕，再加上1个120HZ以下的超低音声道，因而又称作5.1声道.在此系统中要求超低音声道比其它5个全频带声道大10dB,可获得震撼力超群的低音.该全频带的5声道又称为3/2形态，或称为3/2立体声系统，它是由3个前置主声道和2个环绕声道组成.杜比AC-3具有两个突出的特点.第一，数码化的音响效果非凡，动态范围很宽，各声道的频率响应应都超过20kHz,有很高的信噪比，完全独立的6声道大功率输出，没有后置环绕声道的干扰.第二，它备有超低音输出，并使用独立音轨录音，它是数码化音频信号，具有电影院般的超低音输出效果。

杜比AC-3具有全频带立体声环绕，频响均为(20-20k)Hz,每个声道可同时携带不同的信号.而杜比定向逻辑环绕声是单声道环绕声，各声道频响范围较窄，限制在(100-7000)Hz,只能左至右，前至后地动向控制，各声道之间分离度也不够高，信噪比较差.THX系统基本上也是杜比环绕的多声道，后置的环绕声道仍是仅约7kHz带宽的单声道，不是真正的立体声.THX只是利用独特电路对杜比定向逻辑作了改进性的后期处理，使杜比环绕声的记录效果更好些，更接近于电影院的效果.例如增加了超低音的输出，将环绕声拟成立体声，高音区作了校正等.而杜比AC-3做了重大变化，它从开始记录音频信号就采用了新的音响系统----5.1声道.它输出的超低音是由原始的4声道中分离出来的，不是单轨录制的音响效果。

实际上，DSP和THX仅是满足了AV立体声的部份要求，它们产生的效果是一种失真的，被夸张的音响效果.雅马哈的DSP和杜比定向逻辑球绕声有共同点，都是以牺牲后置声道的清晰度来体现前方3个声道的音像清晰度，它们对非前方的声道的音像定位表达比较模糊，只能进行一般影视对话和单一的背景性很强的音源的还原.它们都要求较大的听音房间，应在聆听者背后1.5m以上的地方设置环绕音箱.今天，杜比AC-3的5.1声道编码还原系统比较好地解决了这个问题，它将各声道的声音传输进行校准，使各声道的声音好像经过了相同距离到达聆听者，因而可产生更佳的音像效果，使聆听者产生特殊的刺激和投入感，这是一种极为理想的家庭影院效果."杜比环绕声"也是杜比公司开发的一种音频格式,在杜比数码之前应用十分广泛，所以很多AV扩音机都有杜比环绕声功能的，但是如今的带杜比数码功能的AV扩音机也一般同时有杜比环绕声的功能.杜比环绕声还有一种模式叫杜比定向逻辑环绕声(Dolby Surround Pro Logic)可以提供更加好的环绕购买前一定要仔细留意AV扩音机上的LOGO和英文字样.请大家注意：当前相当多的国产"杜比认证"的扩音机不带Dolby digital解码，只是带(Dolby surround)解码器。

目前这项规格比较常用在大屏幕上，而非家电设备当中。它同样也是5.1的系统，所以和杜比数位音效一样编码成6个声道。目前有许多兼容于DTS的系统，所以像是声卡等环绕音效设备，都可以透过软件来译码DTS。不过虽然DTS的杰出音质不容否认，甚至要比杜比来的好，但是要知道目前没有只采用DTS技术的电影，而且杜比音效才是数字音效的标准规格，而DTS则不是。

DTS的主要特色在于对音质的要求比储存空间来的重要。所以DTS音频采用24 bits编码，比起来杜比数位只采18 bits编码。DTS的压缩算法采用动态处理，会随着声音的多寡来变动数据压缩比率，压缩比介于1：1到1：40之间，以平均数据速率每秒1.5 Mb来说，声音的音质比杜比数位要来的好。但是最大的问题也在于音频数据占用了太多空间（约是杜比数位的3倍）。所以采用DTS技术的DVD通常只有一种语言，附加内容也少的多。因为这是一种选用的音效规格，所以市场上有采用DTS技术的DVD并不算多，不过数字有渐渐成长的趋势就是了。

DTS是“Digital Theater System”的缩写，是“数字化影院系统”的意思。从技术上讲，DTS与包括Dolby Digital在内的其它声音处理系统是完全不同的。Dolby Digital是将音效数据存储在电影胶片的齿孔之间，因为空间的限制而必须采用大量的压缩的模式，这样就不得不牺牲部分音质。DTS公司用一种简单的办法解决了这个问题，即把音效数据存储到另外的CD-ROM中，使其与影像数据同步。这样不但空间得到增加，而且数据流量也可以相对变大，更可以将存储音效数据的CD更换，来播放不同的语言版本。

对某一个声音信号的方位、 来向, 和对集群声音信号(如乐队)的展开感、 宽度感的感觉能力, 是人听觉系统天然具备的能力,正如人的眼睛对景物有深度感、透视感一样。 因而立体声与立体图象是人们本来应该感受到的和具备感受能力的东西。 人对图象立体感的感受靠双眼,掩盖着一只眼睛,人就立刻失去透视能力; 人对声音立体感的感受靠双耳叫做双耳效应。 单只耳朵也有一定的定位能力,这是借助耳壳各部位对入射声的反射而引起的,所以叫做耳壳效应。

双耳听闻立体声的机理是十分复杂的, 至今只弄清一些基本机理。 由于人的双耳的位置是在头的两侧,假如声源不在人的正前方而是偏向一边,亦即偏离人正前方的中轴线,则声源与两耳的距离不同,声音到达的时间与相位有差异。 另外人头对声波有遮蔽效应,因而到达两耳的声级也有差异。人的大脑把听闻器官感受到的这些细微差别加以综合分析, 辨出声音的方位。