音频科普 | 什么是空间音频 Spatial Audio

音频科普 | 什么是空间音频 Spatial Audio

空间音频（Spatial Audio）近期备受瞩目，得益于苹果耳机产品的功能加入，市场和消费者都纷纷关注。众多厂商和音频方案公司纷纷跟进，为新一轮音频产品做准备。要打造优质音频产品应用的生态圈，需要不同单位的全力支持和持续创新。除了大品牌产品的导入，音乐制作商、音乐播放平台、产品应用方案、算法、软件、音频产品生产商都需要投入和配合，以让新技术深入大众并普及。消费者体验后的感受和实用程度也成为新兴功能成功与否的关键因素。随着元宇宙风潮的兴起，视频和音频科技得到了进一步发展，电子竞技游戏和家庭影院市场中的3D音场和多声道杜比技术已经存在已久。近期，空间音频功能与耳机和喇叭的结合带来了不少创新，软件和录音科技的发展也造就了更真实和更优质的音频体验。

空间音频，也称为沉浸式音频，旨在让用户在听声音或音乐时感受到沉浸在真实环境中的感觉，让音乐环绕场景，犹如置身其中。它可以真实地重现各种不同声音的来源方向和距离。除了在多单元环境可以实现外，在双声道单元和耳机上也可以实现空间音频。

BRAVURA Warwick Acoustics 01如何播放空间音频，我们可以通过以下几种方法播放空间音频信息：1. 多单元重播：通过多个扬声器放置在一个空间中，将每个元素移至与听众头部相同的平面上，让对话、音乐的音效来自不同位置的单元。2. Soundbar或立体声音箱（带有串音消除技术）：许多家庭影院爱好者选择使用Soundbar，它们通常隐藏在电视显示屏下方的小型线性扬声器阵列中。较新的型号可以提供完整的3D音效体验，将声音投射到你的四周。这些模型很多使用基于串音消除的技术。3. 静态双耳混音的耳机：通过转移函数算法修改声音信号，使声音在你的头部和耳朵周围播放，为用户呈现固定的音场，以双耳在立体声耳机上模拟3D、5.1、7.1等音频效果。4. 头部追踪和头部锁定音频组合耳机：通过配备速度仪及陀螺仪传感器来侦测及跟踪听者头部的位置和方向，根据听者的头部旋转和移动来更新声音信号，实现更真实的音频体验。

空间音频的3种主要处理方法：1. 基于声道导向：这是最传统和发展最完全的定位方式，将声源在Digital Audio Workshop中混合，并创建基于声道的最终混音，通常用于特定的目标扬声器布局。2. 基于物件导向：这种方法可以克服基于声道的障碍，将每个“声音物件”在哪个方向和有多少音量独立地进行编码，并让声音重播尽可能将音频定位到所需的位置。3. 基于场景导向：从场景正中央收录完整的场景信息，最常用的是Ambisonic技术，它是完整的360度球体，可以通过Ambisonic麦克风从单点捕捉或在后期制作中人工创建。

空间音频的录音方式：1. 假人头：假人头双耳录音技术采用两个全方向麦克风放置在假人头的耳朵中模拟人类对声音的感知，并将为录音提供有关声源距离、空间感、音色和方向的重要听觉信息。2. Ambisonic麦克风：Ambisonics是一种多声道技术，可以通过带有Ambisonics型号的专用麦克风以球形方式捕捉场景内各方向的声音。3. 麦克风阵列：通过多通道麦克风阵列放置多个单声道麦克风录制声源，并通过后期软件进行平移，将信号放置在三维场景中。4. 单点声源录音：甚至可以使用单点的单声道麦克风进行录制，然后以传统的方式在对应声场内进行平移，再通过算法技术来完成，将其重现到完整的3D扬声器设置中。

随着沉浸式视频和音频格式的普及化，音频工程师一直在试验如何实现高质量空间音频的技术。空间音频不再是未来，而是现在，无论是声音设计还是音乐方面，各单位都在努力将这个听觉新元素注入音频产品，并配合元宇宙概念带给消费者革命性的功能体验。