自1999年的《星球大戰I》使用數字方式上映后,人們開始不斷的關注和接受新的數字化帶來的革命性改變。這是自電影誕生100多年來最大的一場變革,無論是從前期錄制拍攝、后期混音制作還是發行放映,產業的每個環節都在進行著從模擬向數字的轉變和過渡。它給電影帶來了難得的發展機遇,同時也帶來了多方面的挑戰。
資料統計表明,2008年末,中國已經擁有2K/4K數字放映設備已超過600套,一躍成為世界第二擁有主流數字銀幕數的國家,截止08年至11月13日,共生產影片306部,其中數字電影為184部。 08年1-8月全國院線票房23.68億,其中數字票房3.7億,數字放映影片票房已占同期票房的15.7%,開始成為國內影片票房的重要組成部分。這一切清楚的標明了數字化這個不可逆轉的趨勢已經來臨。
相對于傳統的膠片影院系統,數字電影在制作方式、生產流程、特技效果、拷貝成本、投放速度、版權保護和放映質量上都占有很大優勢,對于音頻系統也是如此。隨著媒質的變化,先前Dolby Stereo-A和Dolby Stereo SR等適用于模擬介質的技術發展到模擬和數字兼容的技術如Dolby SR.D,而Dolby SR.D和DTS Digital Surround的5.1、6.1系統也不再成為音頻HIFI發燒友們津津樂道的談資了。我們看到未來民用領域的音頻發展朝著多通道、大容量的方向發展,新的HDMI1.3b標準支持8通道的碼流率為18M/S的HD-DVD和碼流率為23.5M/S的Blue-ray的音頻流,2種高清制式如此高的碼流率是為了適應新推出的Dolby-TrueHD(杜比TrueHD)和DTS-HD(Master Audio)的高品質音頻格式的發展需要制定的。在專業領域,傳統膠片容量有限,有損壓縮的5.1音頻格式比較通用,但隨著數字服務器的發展,音頻容量限制不再存在,90年代推出的各類音頻解碼制式正逐漸退出舞臺。音頻技術在傳統膠片與高清數字的近10年的角力中終于找到了突破口,各個專業影院服務器廠家相繼推出了符合DCI規范的2K/4K高清碼流的影院專用服務器。它們幾乎都采用高質量的采樣量化率為24bit/96KHz無壓縮音頻格式方案,通過AES/EBU數字接口接入B環系統。這些產品都預留有8-16通道的音頻輸出能力,以適用未來不斷進步的專業影院音頻的發展需要。
電影院多聲道擴聲系統
電影的音響系統于上世紀70年代進入多聲道時代,如:A型立體聲、SR模擬立體聲。1992年,Dolby Digital(杜比數字,俗稱AC-3)環繞聲技術由美國杜比實驗室發明并推廣,該系統采用了高壓縮率的數碼音頻壓縮系統,使得在有限的范圍內竟可以把5+1個聲道的音頻數據全部囊括在合理的頻率帶寬之內,杜比確定了環繞聲的格式。隨后,Dolby Digital EX的推出,杜比數字環繞EX技術能夠產生更加豐富、更加逼真的音效,從而增加電影院中的戲劇性效果,已成為現今電影院膠片機放映系統音頻的的標準配置。
杜比的技術重在還原錄音棚中錄音師的意圖,給人身臨其境的感覺。Dolby Digital EX技術是指杜比數字環繞EX聲軌中包含的后中置聲道信息由放置在觀眾正后方的揚聲器進行再現。這給杜比數字5.1影院體驗增加了新的縱深感,讓電影中的場景生動地發生在你的身后。電影膠片上的環繞EX聲軌中所附加的后置環繞聲信息以矩陣編碼方式編碼在傳統的杜比數字5.1聲軌通常都有的左、右環繞聲道上。即使在電影院后部沒有安裝另外的環繞EX揚聲器,用來表現附加環繞聲效的信息將通過傳統的左右環繞聲道來播放。
數字影院的B環系統
日前,Harman 集團旗下的JBL與Crown兩家電影設備制造商,推出了音頻控制、系統分配及實時監聽網絡數字化系統——數字B環系統(DBC™)。這一系統采用了兩家公司多項專利技術,是專門為影院跨入數字時代所設計的。目前,影院標準的B環系統是由一大堆的從處理器分配出到功放和揚聲器的模擬信號組成的。JBL與Crown所推出的這一新技術將整個系統一步帶入數字領域,同時,使原來的音頻處理達到了最優化。在原來用于分配多聲道非壓縮數字音頻的電纜中,增加了新的全系統控制和監聽功能。Crown的“一次點擊”式的解決方案可以使數字B環系統將所有的數字音頻和數據通過快速的以太網硬件設備分配到每個離散的聲道。[Page]

在數字B環系統中,從影院處理器中接收到的模擬或者數字信號,然后以數字音頻的形式通過控制網絡直到功放。數字音頻信號與控制信號通過一個網絡連接來傳輸。在一個典型的DBC系統中,從影院處理器中發出的數字音頻發送到DBC網橋上,DBC網橋提供了信號處理和分配功能。網橋隨后將信號通過IQ-PIP-USP3/CN分配給Crown CTs系列功放,這些功放驅動銀幕聲道揚聲器、次低頻揚聲器以及環繞聲揚聲器。對于影院還音系統來說,影院業主最關注的就是如何節約系統投資同時又能達到高質量的數字音頻系統。數字B環系統將設備保持在數字領域中運行,將不必要的A/D轉換省略掉了,同時保證了在整個過程中的數字音頻質量。數字B環采用了不昂貴的CAT5電纜,替代了昂貴的喇叭線,也允許一個人來操控這個系統。
內置的可編程的數字信號處理可以預先配置揚聲器、分頻器、延時以及廳堂均衡。這一功能對于有多種節目源的數字電影是非常有用的,因為影廳能為音樂會和其它內容的放映隨時重新做配置,以達到完美的放映效果。
數字B環的先進性還包括整個系統的故障診斷能力。網絡中所有的服務器、功放和揚聲器都可進行完全的控制和監聽。自動故障報告可以使技術人員和用戶在發生之前了解到可能或潛在的系統故障,警告技術人員即使前往處理,并提供數據對故障進行定位。
全數字系統的其他先進性還包括:低廉的基礎設施成本——整個音頻系統的控制和監聽可以與其他如小賣部、票房、空調等的系統網絡共用。新的數字功能可適用于任何已經存在的B環系統。數字網絡從設計到安裝到應用都很簡便。整個音頻系統控制可以設計符合影院布局及工作流程,網絡可以在多點允許多臺計算機接入。系統還提供了安全功能,及時通報經理人員是否有功放和揚聲器的連接發生了故障。
數字B環的管理功能性具有先進的商業功能,它給了放映商額外的音頻系統控制,除了電影放映還包括了所有其他內容的放映,它如體育賽事、文藝演出、多點會議,甚至包括實況音樂會。此外,數字B環系統可以使影院的技術人員十分快速、輕易地從一個控制中心就可以監視整個系統,包括所有功放、信號輸入和揚聲器,節約勞動力成本等,成為未來電影市場的發展方向。
全頻音箱
隨著越來越多的數字影院Dolby Digital EX系統和采用數字B環系統的采樣量化率為24bit/96KHz無壓縮音頻格式方案。6.1個聲道環繞立體聲和三分頻的全頻音箱在高檔影院中被采用。
所謂6.1個聲道就是左(L)右(R)主聲道,中置聲道(C),左、右、后環繞聲道以及一個獨立的超低音聲道。由于超低音聲道僅提供100Hz以下的超低音信號,以彌補低音的不足,因此該聲道只作0.1聲道計。6.1聲道環繞聲系統音箱頻段分:超高音、高音、中音、低音、超低音;為得到震撼人心的音響效果,超低音是必不可少的;主音箱分兩分頻、多為三分頻,以獲得好的頻響效果。
音箱作為影院還音系統最重要的設備,產品不斷發展,如:兩分頻、三分頻、四分頻音箱,在技術指標上符合國際影院THX認證。2000年,JBL正式推出了3分頻揚聲器SreenArray,每款應用了高達5、6種音頻方面的專利技術,目前成為國內應用最廣泛的高端揚聲器設備。2008年,QSC推出了第一款同軸四分頻揚聲器DCS-400系列,它最大特點是高頻與甚高頻驅動器采用同心環形振膜設計,雖然振膜比傳統振膜在體積上小了很多,但在動態上卻有出人意料的表現。同軸單元的聲波耦合技術在一個平面上保持了波形的連貫性,使得聲像定位更加準確同時失真變得更低,增強的超高頻率還可以彌補聲波透過銀幕的損耗,使觀眾聽感更加清晰自然。杰士CM-931A/B 三分頻銀幕主聲道揚聲器系統采用聲軸向下投射漸變指向角度設計,在不需要調整系統俯仰角的情況下,聲軸向下,同時,水平輻射角度會越往后越窄,形成一個矩形的聲覆蓋區域,大大減少投射到側墻和天花板的聲波能量,有效利用聲能,提高了整體的聲音清晰度。JBL5674三分頻揚聲器采用了獨特的 Diamond Quad TM 四維鉆型線陣列,4 只 2226H ( 380 毫米)低頻換能器構成,保證了 4 個驅動器產生最大的輸出,同時將由于在相同的帶通區域使用多只驅動器所造成的具有破壞性的干擾降到最低。 5674 需要三路功放驅動,包括一個 5644 低音系統和一個 5674-M/HF 中高音系統。[Page]
國產的二分頻的Enpar CPS數字立體聲揚聲器系統低音單元為全對稱特性通風冷卻式“VGC”磁路,磁路冷卻結構好;高磁能積鍶質磁體,體積大,功率強勁;非線性厚度碳纖紙盆,帶阻尼軟化膠軛環,改善了音質;高音驅動器采用了“大音圈、大振膜、大磁路結構;鉆石紋鈦合金振膜,KAPTON骨架,矩形截面銅包鋁音圈,降低了振動系統質量,提高了功率承受力;曲面導向均衡控制器,展寬帶寬,實現平滑的無峰響應,音質、音色均得以大大改善;低音揚聲器箱體為硬質膠板、榫木結構,低頻響應平滑、延伸值低、無共振;高音號筒;為水平90度、垂直40度的恒定指向性雙徑向號筒;號筒支架為活絡可調傾角型式,以滿足不同形體影院聲場的聲覆蓋需求。相對二分頻音箱,三分頻和四分頻音箱主要應用于高檔的影院擴聲系統中。
感謝QSC、Dolby、JBL等公司提供相關資料