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MP3每日新知:了解MP3几种常见音效


http://www.sina.com.cn 2006年06月12日 07:32 中关村在线
作者:中关村在线 板砖小妞

  MP3生产厂商在努力提高产品质量,优化外观设计的同时也在提升自己产品的技术设计。一些实力雄厚的MP3厂商往往会将一部分资本投入到MP3音效的研发上。MP3重在聆听,因此拥有优秀音质的产品就更加受到了消费者的喜爱。

  今天将要同大家一起了解的是MP3的一些常见音效。在了解这些音效之前,让我们先来了解一下人耳的听音原理。

一.人耳听音原理

  由于随身听设备都采用耳机作为发声单位,所以声道的选择上只有左、右双声道,而音效技术就是基于双声道对整个声场进行模拟,因此介绍音效之前首先要从最基本的人耳听音原理说起。

  1.双耳效应:人的两只耳朵对同一声源发出的声音有着时间差,声强差和相位差,人耳的听觉可以根据上面说的这些微小的差别来确定声源的位置。

  2.耳廓效应:人耳的耳廓对声波,主要是低频段的声波的反射,产生的相位差对空间声源有着定位的作用(就这一点来看,耳机有着比耳塞在声场上更具优势的原因之一)

  3.人耳的定位机制:对于低频端主要是靠相位差来定位(这在前面的耳廓效应中已经提到了)在中频范围内靠声强差来定位,对高频部分就单纯靠时间差定位,稍做比较能看出来。人耳在对低频的定位最不准确,首先是低频部分在和中频部分同一个声强的情况下,人耳对中频段更加敏感,另外,由于低频声波的波长较长,容易反射,很容易是人耳在定位时发生错误。

  4.头部相关传递函数(HRTF):人的听觉系统能对不同方位的声音产生不同的频谱,就由HRTF来描述。有了上面几个效应,人耳的空间定位包括了水平垂直及前后4个方向,水平定位是靠双耳,垂直定位靠耳壳,前后定位和对环绕声场的感受是靠HRFT函数来实现的。虚拟环绕声技术的任务就是制造出和实际声源传播到人耳处一样的声波状态,使人脑对声源的位置有相应的判断。这种虚拟环绕立体声的实现是利用一块DSP把解码芯片解码出来的信号,通过一系列函数精密的计算加工对声场进行模拟,再送到耳放部分放大输出到耳机。

二.常见的音效技术

1.SRS 3D(Sound Retrieval System)声音检索系统

  常见MP3中包含的效果:SRS,SRS TruBass,SRS Focus,SRS WOW。

  这是微软力推的虚拟声音系统,SRS是非硬件三维声场,其从听觉心理学出发模拟出一个三维声场, SRS根据立体声信号中能体现现场感的环绕声(反射声与混响声)分别记录在左、右两声道中,将R、L两个信号相加产生一个总信号(R+L),然后再将两个信号相减产生两个差分信号(R-L)和(L-R),然后再将经SRS处理后的总信号、差分信号及周围的环境信息(反射音场和混响声场),提供给人耳的听觉系统。而对于麦克风和常规的立体声音响来说,由于它们“听”不到“L-R”和“R-L”这两种差分信号,因此立体声音响系统也就不可能复制,所以重放时没有空间感。但SRS就能对差分信号和总信号进行处理,然后将最终符合人听觉系统的声音和空间信息更好地恢复出来,通过对真实演奏环境的恢复,来增强立体声效,使人能感觉到音效的空间方位感和分布情况,也就是说,用这种音效技术听歌能更好的再现现场的真实效果。

  采用SRS音效的随身听产品有三星YEPP系列、IRIVER的H10系列,还有国产的品牌魅族和昂达也得到了SRS实验室的授权,其产品也可以搭载SRS音效。

  优点:SRS本身是通过叠加左右声道使人产生虚幻的环绕效果。SRS TruBass是SRS的重低音,下潜很深。SRS Focus是用来改变声场焦点的,如果是背投电视,音箱在屏幕的下放,可以通过调整Focus来改变心理声场的位置。SRS WOW就是环绕和重音的叠加。

  缺点:SRS需要一定的适应时间,并且要从较低值,比如SRS=2开始慢慢适应。长时间听,容易疲劳。SRS TruBass虽然下潜很深,但是重音缺乏弹性,容易使耳朵疼痛。如果同时开环绕和重音,也就是WOW音效,容易使人产生烦躁的感觉。

  总体评价:适合喜欢强劲低音的人,但是一定要保护听力。

2.BBE技术  

  常见MP3中包含的效果:BBE,BBE MP,BBE Mach3Bass,BBE Viva(3D)。
 
  我们了解到BBE技术起源于1985年,而现在,BBE技术经过数代的发展,已经从最初应用于功放上面的专利技术而发展到从AV视听、随身听、广播、CD以及现在的数码音频技术等领域。

  由于BBE Sound公司一直对于BBE技术有着非常严格的质量控制,简单的说,虽然BBE技术的授权费用非常低廉,但想要得到BBE的授权并不是那么简单。在合作公司向BBE Sound提出申请后,BBE Sound首先就会派人对合作公司进行调查,在公司实力得到认可后,才会得到BBE的授权,而在使用了BBE技术的产品设计过程中,BBE Sound公司就会参于关于音效部分的设计,在最终的音质得到认可后,产品才可以加注BBE Sound的

商标。也正在这种严谨的运作方式,让BBE商标成为音响界象征高超品质的识别标志。不过遗憾的是,由于对于中国关于知识产权方面的不信任,BBE Sound目前还不对中国的企业进行直接的算法授权。因此,目前中国的企业大多都是通过购买第三方国家的芯片得到BBE Sound的间接授权。

  BBE技术对于音质带来的改善,主要表现在整个的音域似乎一下子比原音宽广了很多,高低音的层次也变得非常清晰,这种感受与传统的EQ所带来的效果明显不同。那BBE到底使用哪种方法来提高音质的呢?

  需要说明的是通常说的BBE技术只是一个统称,实际上,BBE技术在面向不同应用的时候有不同的分枝,而BBE是最基础的一项,根据应用不同,还包含:

  BBE - 最基本算法,所有其它分支都是建立在BBE的基础之上的
  BBE Mach3Bass - 低音提升算法,适用范围比较广泛
  BBE ViVA - BBE的3D效果,适用于立体声电视、便携单体声音响等
  BBE MP - 压缩补偿算法,适用于MP3、MD等使用有损压缩音乐格式的产品
  BBE Optima - 简化的BBE相关算法,去除了调节项的BBE算法
  BBE K3/K1 - 压缩/限制/自动增益控制,适用于专业节目录制
  BBE T2/T2R/T2C/T2M - BBE电话技术,综合使用BBE MP及BBE K3技术来实现高质量的电话通话效果

用于MP3的BBE技术主要有:

  BBE Mach3Bass:是建立在BBE之上,用于提升低频能力的算法,它不同于一般的EQ方式的简单提升,由于通过一定的误差修正,因此它在提升低频的同时,并不会让有感觉到其它频率,特别是中频(人声)的衰减。

  BBE MP:这一算法对于像我们这些经常播放MP3的人来说非常重要,因为它的诞生就是为了弥补这类有损压缩(包括MP3、MD、OGG、WMA等)所带来的损失。通常,这类压缩算法会丢弃音乐中信号强度比较弱的部分,因为按照听觉理论上来说,那一部分的音频是人耳听不到的。但在实际中,那一部分声音里可能会包含一些画龙点睛的细节。因此加入了这部分补偿以后的音乐,会让人感觉到更加细腻,经过BBE-MP处理的音乐包含有更多的细节。

  就实际的听音效果而言,BBE技术实现的音效在中频部分几乎没有什么损失,而SRS在这方面处理的并不完美,但是在临场感上SRS强于BBE。

  由于BBE的入场资格要求的非常严格,因此我们很难在普及型的设备中见到BBE的踪影,目前只有iAudio的几款MP3播放器带有BBE音效,因此可以看出现在数码产品也开始注意到BBE的魅力。相信随着BBE的知名度的提高,会有越来越多的带有BBE音效的MP3出现。

  优点:BBE效果使声音效果更清澈、通透,而且长时间听不容易烦躁,声音很耐听。
 
  BBE MP特别针对mp3等有损压缩类型文件的声音回放,进行频率再生,对于码率较高的文件,可以接近MD的效果。BBE M3B的重音,弹性很好,耳朵不容易痛。BBE 3D的环绕效果与SRS、Xtreme 3D很相似。其实几乎所有的3D音效都是比较接近的。之间差别不大。
  
  缺点:BBE M3B的重音下潜不是很深。
  
  总体评价:BBE的各种音效更适合听流行,较轻的摇滚。声音清澈、耐听。

3.Xtreme 3D音效技术

  常见MP3中包含的效果:Xtreme EQ 、 Xtreme 3D。

  Xtreme 3D和其他虚拟环绕立体声技术不同,没有预设值,是通过对3D EQ setting来实现的,用户可以自己设置不同频率段的dB数,其使用方法和Xtreme EQ一样,而利用DBE setting 的设置可以调节BASS的等级,加强重低音的效果,而在Xtreme 3D的等级上选择natural就可以了,maximum会使声音失真和严重。

  就具体聆听的效果而言,可能一部分人对这种模拟的声场不是很喜欢,主要听感就是中高频发虚,听起来不是很实在,虽然有环绕在里面,但是总是感觉不自然,如果你有这种感觉的话,建议你不要打开Xtreme 3D,其实Xtreme 3D对一些演唱会,现场录制的JAZZ音乐有很好的渲染作用,而对于大编制的交响乐,NEW AGE不太适用。

  优点:声音震撼,效果不错。

  缺点:长时间聆听容易产生烦躁。

  总体评价:Xtreme 3D音效更加适合聆听演唱会。

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