資訊 - 3D音效新革命：Sensaura 3D

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3D音效新革命：Sensaura 3D
說到3D音效這個名詞，相信早已被大家耳熟能詳。舉凡現今出現的多聲道聲卡莫不都以標榜具有3D音效為基本訴求，尤其在電腦遊戲應用中最為廣泛。過去常聽到的3D音效標準有A3D™和DirectSound™ 3D等， 而本章要為您介紹的是目前最新最先進的3D音效技術：Sensaura 3D。
這項由英國Sensaura公司開發的新技術主要包含了4種運算技術而成：MacroFX™、EnvironmentFX™、ZoomFX™ 和MultiDirve™。這項技術必須架構在DirectX之下使用，且幾乎是應用在遊戲娛樂的用途上。除了應用在最普遍的PC電腦遊戲平台上之外，連目前最熱門的電視遊戲機如微軟的 Xbox™、Sony® 公司的PlayStation®2 以及任天堂™公司的GameCube™也都採用Sensaura 3D為遊戲中3D音效開發的主要技術，其3D音效技術的重要性可見一般。
為了能夠讓這些原本艱深難懂的技術原理更容易被各位了解，本文中就以目前最新熱門的即時第一人稱戰爭遊戲『戰地風雲1942』為範例，利用其中多變的地形環境，武器音效特色和複雜的作戰方式來表現每一種技術帶來的Sensaura 3D音效效果。
以下就分別一一為您個別介紹這每一種技術所帶來的表現：
MarcoFX™
這是一項能夠透過聲音位置計算出物體相對位置距離的基礎運算技術。目的是要表現空間的距離感，以達到最接近人耳的距離感受。
例如在本遊戲中，透過戰場上產生的不同爆炸位置、子彈方向、砲彈落點或戰機飛行等聲音產生的音源，或是近身對戰時產生靠近或遠離的效果，經由您的左右耳接收到聲音的時間差，從而可以很明顯的判斷敵我的相對距離，讓玩家能夠馬上在遊戲中決定人物的下一步行動。這便是MacroFX™技術所產生的效果。

MarcoFX 2.0™
本技術將原本MacroFX™技術為基礎，進一步以更複雜的運算技術與另一項技術Chaotic Wave™結合而成。這項技術是為了提供給用耳機的玩家們使用的。其中Chaotic Wave™克服了過去以粗略的箱型方塊音域來表現空間距離感的假設做法而改以更複雜多變形狀的音域區塊來描繪各種例如來自天花板、地板或牆壁等所產生的空間距離感。
這項技術對於只有立體聲耳機玩家而言能夠享受如同多聲道的3D音效表現。
EnvironmentFX™
本項技術是為了提供在不同環境中所產生的環境音效之用。例如經由空間內的聲音殘響多寡、反射延遲時間長短來判斷您是在山洞中或是體育館裡等。
例如在本遊戲中，當您處在空曠沙漠中作戰或是在山谷中遭到狙擊，透過槍聲或是砲彈聲的聲音擴散反射狀態就會發現您的確是身處在不同的作戰環境當中。同一個槍聲在山谷中發射和沙漠中發射後產生的聲音反射時間差與音量大小就會決定了人耳對當時環境音場的感覺，這便是EnvironmentFX™產生的環境音效處理效果。
由於任一點音源產生後會有無限個聲音行進路徑向周圍擴散，而每個擴散音經反射後回到人耳的音量以及時間都不一樣，而且在很多情況還會產生聲音的多次反射現象，而這些多次的重複反射音量也會逐次遞減；例如在山谷中開槍就會產生空谷回音的效果。EnvironmentFX™的任務便是處理運算以上這些聲音的音量大小與反射延遲時間的相對關係而營造出完整正確的環境音場表現。
ZoomFX™
這是Sensaura 3D中一項相當重要的關鍵技術。在『戰地風雲1942』這套遊戲中，由於是第一人稱的關係，主角本身需隨時注意戰場上週遭敵人與炮火的位置與距離動態，以便能夠隨時做出即時正確的反擊或是藏匿。
前面曾經提到MacroFX™是利用對相對物體的靠近或遠離經由人的左右耳來接受聲音時間差，進而判斷相對距離而決定其位置。而光是這樣的技術表現對於同時有許多不同大小物體接近或遠離和經過時產生的判斷便會失去準確性與次序性。ZoomFX™便是為了能夠精確處理這麼多不同大小物體在空間中存在的位置大小和移動方向來判斷其距離和所佔空間範圍。
舉例來說，在戰場中您可能並不會明顯馬上感覺到您所站的隔著碉堡後方遠處正有一部敵方坦克正向你一步步靠近，由於隔著碉堡的關係，坦克產生的直接音源並不會到您的耳朵，此時的你很可能會誤判它的存在威脅。但是當它一旦和你只有一個碉堡之隔的時候，你會馬上感覺到有一個龐然大物伴隨著後置喇叭和重低音轟隆作響充滿你的耳朵。不由分說您一定會馬上明白有一部坦克已經開到你後面了。這時候你會感覺到在後方不遠處的確是有一部坦克而不是一台吉普車，而且已經非常靠近你了，因為你已經感覺到它的大小和存在的位置。
ZoomFX™就是利用聲音的成像描繪技術正確的判斷它所佔據的空間範圍，進而更準確定位出不同大小物體在同一空間的距離與層次關係，於是完整的空間立體感焉然成形。

MultiDrive™
Sensaura 3D音效技術基本上都必須至少透過4聲道以上喇叭來表現3D音效的定位臨場感，而每一隻喇叭所輸出的音效內容都是不一樣的。
例如有一架敵方戰鬥機在你的頭頂盤旋想要投擲炸彈轟掛你，此時在陸地上的你會感覺到頭頂上方有一個物體在你的頭頂周圍飛繞不肯離去。再舉另一個明顯的例子，當遠方有敵軍正以火箭筒向你發射攻擊時，你會經由喇叭明顯感覺到火箭彈正由前方向你疾飛而來。若幸運躲過了，您一定會聽到火箭彈由正前方從您的左耳或右耳呼嘯而過，最後聲音漸漸變小然後在您的後方爆炸。
而為甚麼你的耳朵會感覺到它的行進方向呢? 理由是因為該物體產生的音源正以不同音量比例經由MultiDrive™技術的運算分配到4隻喇叭後發出聲音而產生位移的聽覺效果所致。MulitDrive™便要為了能夠正確無誤的將周圍音源在不同位置產生的音量增加與減少的值，經過精密計算再分配不同喇叭後同時發聲以便於表現出正確的定位感。
綜合以上4種不同的技術結合應用後，您會發現尤其在第一人稱的遊戲當中最能完整表現出Sensaura 3D帶來的驚人效果。運用這些複雜精確的計算所營造的3D音效環境能夠以幾近於真實方式的模擬出不同場景中的空間感、距離感、音場感與互動效果。Sensaura 3D不但會讓您身歷其境，更讓您感同身受，讓您覺得虛擬與真實沒有界限。
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