【摘要】 目前，大多數的廣播電臺都具有錄制環繞聲節目的條件和能力，環繞聲廣播播出應該是將來的發展趨勢。利用現有調頻立體聲廣播系統實現多聲道環繞聲節目播出，是一種方便快捷、投入成本少的途徑。實驗采用DTS Neural Surround技術進行了5.1環繞聲編、解碼閉環和開路試驗，測試結果符合廣播系統的技術指標要求。通過實際收聽和主觀評價，認為該系統還原的5.1環繞聲具有較為理想的環繞聲聽覺效果。環繞聲節目在調頻廣播中播出用在車載收聽等方面不僅可以豐富擴展調頻廣播現有業務，提高聽覺效果，也有利于加快環繞聲錄制技術的普及和提高。
【關鍵詞】 環繞聲 調頻廣播 DTS編解碼器 測試 主觀評價 車載接收
一．前言
隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始追求高品質音效的享受，5.1環繞聲體驗已經成為娛樂活動的重要元素之一。多聲道環繞聲重放音響在家庭用戶中已經越來越多，一些高檔轎車也逐漸具有環繞聲的聽音條件。
目前，大多數的廣播電臺都具有錄制環繞聲節目的條件和能力，環繞聲廣播播出也應該是將來的發展趨勢。如何將各級電臺制作的環繞聲節目傳送到聽眾的接收端？如果能夠利用現有調頻立體聲廣播系統實現多聲道環繞聲廣播，將是一種方便快捷、投入成本少的途徑。那么，將5.1環繞聲節目在傳統的立體聲調頻廣播中播出，會給聽眾帶來什么樣的聽覺感受？這些都是實驗的主要內容。
本次實驗是使用DTS公司研制開發的DTS Neural Surround 5.1編/解碼器完成了5.1環繞聲節目在現有廣播傳輸通路中的指標測試和實際播出收聽的主觀評價。DTS Neural Surround并不是一種音頻格式，它是轉為擴展聲道開發的一種后處理器，即混音編、解碼器。DTS Neural Surround技術能將最多7.1聲道輸入音頻編碼為立體聲，同時保留著來自分立式數字多聲道音軌的環繞聲隊列，然后雙聲道音頻可以采用立體聲進行播放，或在帶有Neural Surround功能的用戶端產品上被轉換回最高7.1聲道，提供盡可能接近原始分立式多聲道音頻的聽覺體驗。
二．環繞聲設備在現有廣播通道使用的指標測試和分析
實驗是將5.1環繞聲節目通過多聲道音頻編碼技術和下混音技術編混成一組標準立體聲信號，并在現有廣播通路中編碼、傳輸、發射等，最后通過多聲道音頻解碼技術實現5.1環繞聲節目還原。
本測試環繞聲聲道定義分別是：Lf-左聲道，Rf-右聲道，C(Center)-中置聲道，Ls-左環繞，Rs-右環繞，LFE-超低音，
1.環繞聲編、解碼器的的閉環測試
實驗中將5.1DaySequerry DownMix (DTS Neural Surround編碼器)和5.1DaySequerry UpMix (DTS Neural Surround解碼器)連接在一起，通過編碼到解碼搭建成一個系統，并對編、解碼器的閉環系統進行了指標測試和數據分析。
具體方法：用P1AP測試儀送出一個標準-20dBFS數字單音頻信號，分別送入5.1DaySequerry DownMix編碼器的三個數字輸入口1/2 - Lf/Rf；3/4 - C/LFE；5/6 – Ls/Rs，編碼器與解碼器之間通過一根數字同軸線相連，傳輸一個立體聲通道，再由5.1DaySequerry UpMix解碼器解碼出1/2 - Lf/Rf；3/4 - C/LFE；5/6 – Ls/Rs三路信號送回音頻測試儀進行指標測試。
測試頻點為20Hz、50Hz、100Hz、200 Hz、300Hz、400Hz、1kHz、4kHz、8kHz、12kHz、18kHz。測試通路圖1：
圖1
測試結果見表1。
2.E1同步編碼器通路的5.1聲道閉環測試
用P1AP測試儀發送標準-20dBFS信號依次送至5.1編碼器的三個輸入口，編碼之后的數字信號送入總控系統E1編碼設備轉換為E1碼流，將信號在本地解碼設備進行解碼之后再次送入5.1解碼設備進行解碼，并通過解碼器的三個立體聲輸出口送回P1AP測試儀進行指標測試。
測試頻點為20 Hz、50 Hz、100Hz、200 Hz、300 Hz、400Hz、1kHz、4kHz、8kHz、12kHz、18kHz。測試通路圖2。
圖2
掃頻測試結果見圖3。
圖3
3.E1同步編碼器通路開路測試
用P1AP測試儀發送標準-20dBFS信號依次送至5.1編碼器的三個輸入口，編碼之后的數字立體聲送入總控系統的省網E1編碼設備轉換為E1碼流，將信號經光纜傳輸至大蜀山發射臺進行發射，并在本地接收機接收調頻立體聲信號，經A/D轉換后變為數字信號，送入5.1解碼設備進行解碼，并通過解碼器的三個立體聲輸出口送回P1AP測試儀進行指標測試。
測試頻點為20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、1kHz、4kHz、8kHz、12kHz、18kHz。
測試通路圖4。
圖4
掃頻測試結果見圖5。
圖5
4.上星通路開路測試
用P1AP測試儀發送標準-20dBFS信號依次送至5.1編碼器的三個輸入口，編碼之后的數字立體聲送入總控系統數字上星通路，電話告知我臺大蜀山發射臺將信號源切換為衛星信號，并在本地用調頻接收機接收調頻立體聲信號，經A/D轉換后變為數字信號，送入5.1解碼設備進行解碼，并通過解碼器的三個立體聲輸出口送回P1AP測試儀進行指標測試。
測試頻點為20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、1kHz、4kHz、8kHz、12kHz、18kHz
測試通路如圖6。
圖6
掃頻測試結果見圖7。
圖7
通過上述的三種廣播傳輸通路的閉環和開路指標測試，從測試結果上看，符合廣播系統的技術指標要求。實驗證明，我臺利用DTS公司研制開發的5.1編、解碼器，實現5.1環繞聲節目在傳統調頻廣播中播出是可行的，因此這種應用方式在廣播系統中具有一定的推廣意義。
三．5.1環繞聲節目在調頻廣播中播出的主觀評價實驗
為了達到實際的主觀評價結果，在我臺5.1環繞聲審聽室組織臺內錄音師、DTS廠家工程技術人員和臺內技術人員進行人耳收聽效果實驗。
首先，將一組5.1環繞聲音樂節目用DVD播放機輸出至調音臺，并由調音臺輸出至5.1陣列音箱，將此收聽效果作為基準。流程框如圖8。
圖8
然后，將5.1環繞聲節目用DVD播放機播放，經A/D轉換后輸出3路數字信號，送至5.1編碼器編碼，并送入5.1環繞聲審聽室調音臺，調音臺輸出后通過同軸線傳輸至總控傳輸系統，并傳輸至發射臺進行發射，用調頻接收機接收，并用5.1解碼器解碼成5.1聲道后，用5.1陣列音箱進行收聽，于基準節目進行實際比對，達到預期的收聽效果。流程框如圖9。
圖9
通過對上述不同傳輸通路進行了多次指標測試和數據分析、主觀評價，得出如下幾點結論：:
第一、對與標準5.1環繞聲節目通過DTS5.1編碼器的編碼，再通過調頻廣播傳輸、發射，最后以現有的車載立體聲方式收聽，節目聲音效果豐滿。
第二、 在標準5.1環繞聲審聽室接收5.1環繞聲節目開路信號與在標準5.1審聽室播放原聲碟比較，5.1環繞聲效果整體感覺較好，但低音略顯不足。
第三、在不同傳輸通路條件下傳輸5.1環繞聲節目對傳統調頻廣播不影響。
第四、可以在調頻廣播中傳輸標準的5.1環繞聲節目，為具備接收5.1環繞聲節目的家庭影院和汽車音響實現5.1環繞聲節目的收聽提供了節目源。
四．小結
通過指標測試、數據分析和主觀評價，該實驗實現的系統可與現有調頻廣播兼容，并符合現有廣播系統的技術指標要求，得出結論是可以在現有的調頻廣播通路實現5.1環繞聲廣播的實際播出，既擴展了調頻廣播現有業務，也提高了聽覺效果。
廣播多聲道環繞聲音頻用在車載收聽方面不僅可以豐富廣播播出新業務，滿足了部分受眾對車載高品質音效的需求，通過在現有汽車上安裝環繞聲接收芯片實現車載環繞聲收聽，還能開拓車載接收多聲道環繞聲系統的開發，推動汽車行業及相關配套行業的發展。
因此，開展5.1環繞聲在現有調頻廣播通路播出的實驗，不但可以帶動家庭視聽產品和汽車音響的更新換代，而且有利于加快環繞聲錄制技術的普及和提高。