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舊 2004-01-10, 07:52 PM   #1
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預設 杜比、DTS、PCM、AC-3、THX、SDDS音效全接觸

杜比、DTS、PCM、AC-3、THX、SDDS音效全接觸





一般人的印象中, 總覺得Dolby Digital(杜比數位音效)應該就是多聲道, 或者說, 應該是包含主聲道、中央聲道、後聲道與超低音聲道的5.1聲道環繞音效, 但事實卻非如此.錄製在DVD影片中的Dolby Digital音效, 存在許多可能. 它可以是最簡化的單聲道, 也可以是眾所周知的5.1聲道, 當然也有介於兩者之間的Dolby Digital Stereo、Dolby Digital 4.0BDolby Digital 5.0……等方式. 在此必須補充一提的, 是DVD中的聲音儲存方式, 除了Dolby Digital外, 也可以是DTS數位環繞音效、歐洲的MPEG 2、?SONY發展的SDDS, 或以高音質立體聲為訴求的PCM數位格式等, 但目前DVD主要還是利用Dolby Digital來記錄聲音, 營造豐富的環繞效果.

  下面就是幾種可能在DVD上出現的Dolby Digital格式, 讓我們一一解說:

  1. Dolby Digital Mono: 杜比數位單聲道音效只有單聲道的效果, 並不足以構成立體聲, 多半出現在較為古老的影片中. 在影片製作時, 會將單聲道的聲音儲存為AC-3格式, 因此當以杜比數位系統譯碼播放時, 只有中間聲道發聲. 這樣的音質表現, 無疑是比較單調乏味的, 因為連基本的立體感都十分欠缺, 更遑論環繞效果.

  2. Dolby Digital Stereo : 杜比數位雙聲道音效將雙聲道的立體訊號儲存為AC-3格式, 因此當以杜比數位系統譯碼播放時, 可以從主聲道的左右聲道喇叭發聲. 這其實與我們一般的兩聲道系統(一般音響都是如此)有相當程度的趨近, 可以建構立體的音場感, 只不過Dolby Digital的聲音是經過壓縮處理的, 多少對音質有些影響, 而CD唱片則未經過壓縮, 擁有高音質的潛力.

  3. Dobly Digital Surround : 杜比數位環繞音效利用矩陣編碼的技術, 將主聲道、中央聲道與後方的環繞聲道擠壓到兩個聲道中, 並以AC-3格式儲存. 當以杜比數位系統譯碼播放時, 可以聆聽到完整的五聲道, 不過環繞聲道為單聲音效, 而非立體聲. 不是只有四個喇叭, 怎麼會是五個聲道發聲呢?那是因為一般家庭劇院系統後方的環繞聲道都是雙聲道, 這裡就是以雙聲道來呈現單聲到, 也就是讓兩個喇叭發出一模一樣的聲音.

  4. Dolby Digital 4.0 : 杜比數位環繞音效4.0把獨立的四個聲道, 包括主聲道、中央聲道與環繞聲道編碼成AC-3格式儲存至DVD影片中, 因此透過杜比數位系統譯碼播放時, 可以聽到完整的五聲道. 此時環繞聲道為獨立的單聲道錄音. 乍看之下, Dolby Digital Surround與Dolby Digital 4.0似乎是一樣的, 其實不然. 嚴格說來, Dolby Digital Surround是利用兩個聲道來儲存資料, 中間聲道與環繞聲道都是從這兩個聲道推演、計算出來的﹔不過Dolby Digital 4.0卻是扎扎實實的使用四個聲 道來儲存主聲道、中央聲道與環繞聲道, 還是有些不同.

  5. Dolby Digital 5.0 : 杜比數位環繞音效5.0把獨立的五個聲道, 包括主聲道、中央聲道與後聲道編碼成AC-3格式儲存到DVD影片中, 當透過杜比數位系統譯碼播放時, 可以還原完整的五聲道. 此時後方的環繞聲道開始走獨立雙聲道路線, 提供更精確的定位感與音場包圍感.

  6. Dolby Digital 5.1 : 杜比數位環繞音效5.1除了主聲道、中央聲道與後聲道外, 另外加上一個超低羯r? 然後將這個六個聲道編碼成AC-3格式儲存. 因此以杜比數位系統譯碼播放時, 可以聆聽到五個聲道再加上一個超低音聲道. 由於這個低音聲道只涵蓋低頻範圍, 並不是完整的頻率範圍, 所以以0.1視之. 提醒讀者一點, 並不是所有的DVD影片都提供低音聲道音效, 因此, 如果您的主聲道喇叭的低頻夠沈, 其實也可以發揮延伸低頻的效果, 不見得非要加上這個超低音不可. 雖然Dolby Digital有多種可能性, 也包含多寡不同的輸出聲道, 但一般而言, 我們都簡單的以Dolby Digital來表示Dolby Digital 5.1, 也就是5.1聲道的Dolby Digital或AC-3. 至於兩聲道的Dolby Digital 2.0, 多半會以2 Channel Dolby Digital來稱呼.

  7. PCM 高音質數位音效: 相較於前述幾種利用AC-3編碼技術來壓縮資料量的作法, DVD也可以利用PCM格式儲存未經壓縮的雙聲道訊號, 由於沒有經過任何壓縮損失的處理程序, 因此可以獲得最佳的音質表現. 其實這種PCM錄音格式跟CD唱片是一樣的, 但由於DVD具有龐大的空間與速度優勢, 可以大膽使用更高的取樣率與解析度, 因此可以提供遠高於傳統CD的表現.

  8. DTS 數位環繞音效 : 同樣屬於5.1聲道的環繞效果, DTS採用與AC-3不同的壓縮技術將環繞音效儲存至DVD. 播放時必須採用具有dts譯碼能力的系統, 才能將隱藏在DVD中的5.1聲道釋放出來. 同樣是5.1聲道, DTS跟Dolby Digital 5.1有何差異? 最大的差別, 在於兩者使用不同的『算法』, 也就是使用不同的方式來壓縮5.1個聲道的聲音.

  Dolby Digital 5.1可以將相同的資料壓得更少, 佔用最小的空間. 反過來講, 由於DTS不刻意追求最強悍的壓縮能力, 因此也有機會儲存更多的信息, 如果處理得當, 確實可以提供很優越的表現. 

  編碼方式 Dolby Digital (Dolby AC-3) Dolby Pro Logic DTS

  處理方式 各聲道獨立數位編碼  模擬矩陣運算 各聲道獨立數位編碼

  錄製聲道數* 5.1 聲道   2 聲道 5.1 聲道

  播放聲道數 5.1 聲道    4 聲道 5.1 聲道

  環繞聲道是否立體 立體 單音 立體

  環繞聲道頻寬 20Hz~20KHz 100Hz~7KHz 20Hz~20KHz

  獨立的超低音聲道 有 無 有

  傳輸率      448kbps** N/A 1536kbps

  註:*表示錄製時, 需要佔用的聲道數(Channel). 譬如說, Dolby Prologic雖然屬於四聲道的環繞系統, 但實際上卻可以利用矩陣演算(Matrix)的方式將中央聲道與環繞聲道隱藏在兩個聲道中, 所以只佔用兩個聲道來儲存. **這是一般DVD上的平均值, 但實際的傳輸率是可能變動的.

  當今的霸主A-C3

  AC-3發展當初是為了套用在電影院上的,AC-3音效因為膠磁碟區的空間實在有限,所以AC-3音效的資料是存放在膠捲上,齒孔與齒孔的中間,這部分的空間實在太小了,所以杜比的工程師只好將他們認為人耳聽不到的地方加以刪除,藉以節省空間,這種破壞性的壓縮還是會造成失真的,但是為了遷就原有器材上的限制,這也是逼不得已的做法

  AC-3採用6只喇叭模式,除了超重低音部分外,其餘皆是全頻段Stereo聲道,48KHz,16bit,且現場拍攝時每個聲道皆是獨立麥克風來錄製,所以AC-3的後環繞聲道擁有完整的定位能力

  AC-3資料的流量,兩聲道是192Kbps,大約是未壓縮資料的8分之一大小,5.1聲道的流量是384Kbps~448Kbps,最高可提升到640Kbps,越大的資料流量代表越小的壓縮比例,音質相對的會更好,可聽到的細節也會多,但Dolby AC-3將S/N比控制的很好,所以影響的重點就是可聽到的細節多寡與否了.

  後起之秀的DTS

  話說Dolby Digital是將音效資料儲存在膠捲上齒孔的中間,因為空間的限制而必須採用大量壓縮的模式,所以也犧牲了部分的音質, 但是這種限制卻被原本默默無名的小公司DTS用簡單的方法解決了,方法就是將這些音效資料放到另一台CD-ROM上面,再使它與影像同步就好了,這樣一來不但空間增加,資料流量也可以相對的變大,更可以將放音效資料的CD片換掉,即可撥放其它的語言版本,對電影院來說真是相當的方便,也因為這樣DTS在專業劇院上勝過了Dolby AC-3.

  到了LD時代,因為LD先天上規格的限制,無法相容5.1聲道的Dolby AC-3及DTS,正可謂魚與熊掌無法兼得,這也造成DTS在家庭劇院市場的失敗,到了現在的DVD時代,因為DVD的超大容量可以相容AC-3與DTS於一張影碟上,但是因為某些非技術層面上的問題,DTS必須採用與以往PCM格式不相容的PES格式,雖然數字輸出的接頭是一樣的,但是舊有的DVDPLAYER無法辨識PES格式,所以逼的想採用DTS音效的使用者必須更換新一代的機種才能使用DTS,這無疑的又阻礙了DTS的路線。

  DTS跟AC-3的差異處在於資料流量的大小,DTS在DVD上擁有1536Kbps的資料流量,以384Kbps~448Kbps來比較,足足多了3倍多的資料流量,即使將AC-3拉到極限的640Kbps,DTS還是強過2倍有餘,這使得DTS能較AC-3聽到更多的細節,整個空間感及移動感降會更加優良,更加清楚.

  代價高昂的THX

  THX是由奧斯卡音效獎得主的喬治盧卡斯所發明的,跟Dolby Digital及DTS是不同理念的產品,雖說它也是5.1聲道,喇叭的擺法也可以說是一樣的,但是它具有準確定位的只有前方三個聲道,後環繞只是兩個Mono聲道而已.

  THX的精神在於改善原有電影院及家庭劇院的音效品質,將原本電影想表達的音效正確的呈現給在電影院或是家裡觀賞影片的使用者,所以THX對於每個環節,例如影碟,擴大器,喇叭,甚至是視聽空間的規格都有嚴格的要求,差一步都不行,也因為每個器材都需要經過認證,所以加起來的認證費用相當高,要享受完整且正確的THX音效,的確所費甚巨.

  THX還有個相當考慮周延的地方,因為電影院的中置聲道位於螢幕的後方,這樣勢必會造成高頻部分的衰減,所以在影片錄製時會刻意的增益高音部分效果,以彌補穿透過螢幕時的衰減,這樣如果直接套用在家庭劇院裡的中置聲道上是不太妥當的,因為家庭劇院的中置聲道並不需要穿透螢幕,所以會造成高頻部分的表現過於突兀,喪失了影片原本要表達的效果.

  THX也是5.1聲道的規格,喇叭的擺位大致上也是相同的,不過其真正的定位效果只限於前方的三個聲道,後環繞聲道是只有Mono音效的.

  注 :新版的THX規格,後環繞已具有完整定位,可與AC-3/DTS搭配

  THX與前兩者的比較?

  既然THX與AC-3及DTS的理念不一樣,特色也不一樣,定位效果更不如前兩者的後環繞立體音獨立定位,所以立足點不一, 何來的比較? THX基本上來說是對於器材及環境的一個要求,也算是一個後級處理而已,得到THX的認證, 代表著其音效表現有一定的水準, 當然THX是可與AC-3及DTS相輔相成的,有了AC-3或DTS系統,再加上THX的 認證更是如虎添翼,當然AC-3及DTS的器材只要夠水準,符合THX對於"音質表現"的標準,當然可以拿去THX做認證.

  SDDS 音效

  SDDS的全名是Sony Dynamic Digital Sound, 當然是由Sony所發展出來的, 它使用與MD同出一源的感覺編碼壓縮技術, 由於美國八大影業的哥倫比亞三星(Columbia/Tri Star)公司隸屬Sony公司旗下, 理所當然會推出此種音效的 拷貝, 只不過在Dolby Digital與DTS佔有率較高的陰影下, SDDS目前的影響力比較低. 與Dolby Digital及DTS的5.1 聲道不同的是, SDDS屬於7.1聲道的系統, 多出來的兩個聲道是中左聲道與中右聲道, 也就是說SDDS在前方 共有五個聲道. DTS跟隨著Dolby Digital的腳步正式進入家用環繞系統的市場, SDDS是否有機會也參一腳進 入家用的市場呢?目前Sony還沒有這方面的動作, 短期之內應該是沒有可能在家裡嘗試SDDS音效的.

  DTS ES Discrete 6.1

  大部分AV迷都還未擁有6.1或7.1聲道系統時, DTS又在今年2000年6月15日正式宣佈推出新的6.1聲道系統, 這個新系統稱為DTS ES Discrete 6.1. Discrete是什麼意思呢?就是分離、獨立的意思.

  這也就是說, DTS ES Discrete 6.1 就是把後環繞錄在一個獨立音軌裡(其實是在母帶的5.1聲道核心區域之外再附加一個獨立的延伸區域), 不需要先經過矩陣編碼混入左右環繞聲道的程序.

  既然沒有矩陣編碼, 當然也就不需要再從左右環繞聲道中譯碼分離 出來. 其實, 我們目前在使用的5.1聲道每聲道都是獨立的, 並沒有相互混和. 只不過為了「權宜」後環繞聲道, 才又用了以前矩陣混合的老方法來處理後環繞聲道. 根據DTS的Lorr Kramer(Director of Spacial Technical Projects)說, 他們本來就認為用矩陣方式把後環繞聲道安插在左右環繞聲道裡的作法並不妥當, 所以早就想把後環繞聲道以獨立聲道來處理, 而這在技術上並不困難.

  加上以後電影院播放的的電子電影E-Cinema(或稱數字電影Digital Cinema)已 經確定要用獨立的後環繞聲道, DTS系統在電影院裡的佔有率並不亞於杜比系統, 所以一定會在電影院裡使用獨立的 後環繞系統. 既然如此, DTS乾脆決定也在家用市場裡推出獨立的後環繞聲道系統, 這也就是DTS ES Discrete 6.1系統.
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舊 2004-01-14, 09:20 AM   #2 (permalink)
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謝謝你提供這麼好的訊息
讓我增長了見識
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舊 2004-01-14, 06:35 PM   #3 (permalink)
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