人只有兩隻耳朵，為什麼需要5.1、7.1聲道，甚至VR中的spatial audio？

01-19

利用相關：業餘音樂人，正在嘗試對印象派音樂進行空間化的改編。

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無論是立體聲、5.1還是7.1，都是環繞音頻（Surround audio）。

音頻中的每一個channel（通道）都對應一個物理上的speaker（揚聲器）。

環繞音頻發展有很多年歷史了，從揚聲器布局（speaker layout）的角度來看，它的發展呈空間化（spatial ）趨勢：

1、傳統的雙聲道立體聲

一個模仿你左邊發出的聲音，一個模仿你右邊發出的聲音。

2、 5.1音頻

幾年後出現了5.1 audio，音頻在水平方向上得到了擴展，而在垂直方向上沒有布局揚聲器。

（前方三個、左右各一個、後方一個揚聲器=6個speaker=6個channel）

3、 71.聲道

7.1則是5.1的升級。

相當於在5.1的上方加了兩個揚聲器。

無論是5.1還是7.1

它們都是營造一種front-facing experiencing，像是電影院或者家裡大投影儀或電視機的感覺。

它們是用來配平面的畫面的。

展現平面上的影像。

所以和VR比起來，它們的沉浸感不足~

4、VR中的spatial audio

如果到了VR時代，聲音就是這樣的——

我們用到了ambisonics，它的聲音是來自四面八方的——onmidirection。

而且是實時渲染的，不像上面三種音頻都是提前渲染好的。

（目前的VR還是用普通的5.1或7.1的耳機，只有頭部轉動的時候，不同的channel才會對應到不同的speaker上來，所以不像5.1和7.1是一對一。）

我們在生活中獲取信息，聽覺是僅次於視覺的存在。

而從立體聲到5.1，再到7.1，到VR音頻。

其實也和電視機、電影院、遊戲機的發展一樣——

我們的遊戲和影視對視聽，對沉浸感的要求是不斷升級的！

這時聲音發展的趨勢，聲音的真實感和畫面的真實感一樣在提升！！

講個最基礎的例子，我經常看電影時無法區分某些聲音是耳機里傳來的還是外面傳來的，這樣的沉浸感，你說爽不爽？

關於聲音是如何產生沉浸感的，可以看看這兩個問題：

人耳是怎麼區分前後和上下的？
聲音的距離感是是如何產生的?

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參考：

https://www.youtube.com/watch?v=Na4DYI-WjlI
https://www.youtube.com/watch?v=IW4_-WWIrJE

一句話回答：模擬頭技術解決的不夠完美，不夠徹底。

說到底設置5.1、7.1聲道是結合人耳的聽覺效應，為了更完美、更真實的還原出原有的立體聲音響效果，使聽眾有身臨其境的感覺。

首先我們介紹一下什麼是5.1 7.1環繞立體聲系統。

5.1聲道指的是左主聲道、右主聲道、中置聲道、左環繞聲道、右環繞聲道以及低音聲道，.1代表的是低音聲道。7.1比5.1多了兩個環繞聲道，7.1有四個環繞聲道，左前環繞，右前環繞，左後環繞，右後環繞。主擴和低音是一樣的，區別在環繞上面。

為什麼需要環繞聲，左右聲道呢？這裡就牽扯到了人耳的聽覺效應，先簡單介紹一下人耳生理學基礎與立體聲相關的知識。

雖然人只有兩隻耳朵，但是同一個聲音傳到我們左右兩個耳朵里的時間、強度都有差異。

哈斯效應：相同的幾個聲音在時間上先後到達人耳時，聽覺對先後到達的聲音的延時能做出分辨的特性稱為延時效應。

雙耳效應：人們能夠利用雙耳判斷聲源的方位和空間分布位置，有感覺立體聲聲場的能力。

德·波埃效應：聽者正前端放置兩個揚聲器A、B。當兩個揚聲器聲壓級相同，沒有時間差，聽著能聽到的聲像來自AB兩個揚聲器正中間；當兩個揚聲器聲產生壓級差，沒有時間差聽者聽到的聲像會偏向聲壓級大的揚聲器，當聲壓級差大於15dB那麼聽者會感覺到聲像全部來自聲壓級大的那一個揚聲器，完全忽略聲壓級小的那個揚聲器；當兩個揚聲器聲壓級相同，改變時間差，使B播放時間逐漸延遲，聽者會覺得身像向A移動，當時間差大於3ms時，會感覺身像則全部來自播放超前的A。

勞氏效應：一種贗(假)立體聲效應，將信號延時後以反相疊加在直達聲信號上，立即就會產生明顯的空間印象。

5.1，7.1環繞立體聲系統就是建立在這幾個效應上的。

比如，我們坐在影院最中間的位置，屏幕上左邊的人在說話，這時候利用哈斯、德波埃效應，改變左右聲道的聲壓級差、時間差、就可以使得聲像向左偏移，讓你感覺到聲音就是來自左邊。左後邊的人說話，那就讓左後方的環繞音箱進行主回放，就可以聽到聲音是來自身後的。如果人在走動，繼續改變就可以使得聲像在移動。如果想要製造空間感，比如有車輛從你的左右快速行駛，利用勞氏效應，反向疊加信號就會造成空間上的立體效果。

其實聲音是完全可以通過一個或兩個揚聲器重放還原的，但是這時候重放的效果不好，一個揚聲器需要處理各種聲音的延遲或者聲壓級差，未免難度有點太大了。這時候我們就增加多個揚聲器，讓各個揚聲器分開負責播放不同聲音，大大提高了聲音還原的效果，使得聽眾真正的感覺的自己處在聲場的中間，隨著屏幕里的人物一起移動，從而提高試聽效果。

人依靠雙耳之間的響度差、延遲差、耳廓繞射和心理預期（經驗和記憶）來判斷聲音的位置。

http://www.ssstjy.com/zhishi/zs8-hrtf3dtechnology.htm

此外，多聲道絕對不是低技術含量的玩意。

理論上來說，只要你能讓兩耳的感知部分接收到完全正確的兩個信號就能感知到空間感。用質量稍微好一點的耳機或者耳塞，閉上眼睛，嘗試一些《人頭錄音》就能體會到。

但是需要知道的是，在耳朵外面，這兩個信號是由整個空間反射到你的耳朵中形成的。例如使用音箱的話，在空曠的地方與在房間里，音箱的擺放等都會影響到你兩個耳朵中收聽到的這兩個信號的正確性。

無論是2.0，2.1，5.1還是7.1聲道音箱，實際上都是為了能讓真正進入你的耳朵的聲音儘可能正確。所以如果是2.0聲道音箱的話，還原空間感就會力不從心，5.1聲道，7.1聲道的產品會盡量好一些，但是音箱越多就意味著變數越多，最後反而會營造出一種假的聲場。

當然了，這並不意味著耳機就要比音箱更好，畢竟除了人耳以外，由於骨傳導等方式，人體本身就能感覺到聲音；再加上音箱這種功率強勁的產品可以釋放出的澎湃的聲音，往往可以人渾身為之氣血沸騰——而這絕對是耳機無法帶來的。

人只有兩隻耳朵，為什麼不僅能分辨左邊右邊的聲音還能分辨出前面或者後面發出的聲音。

人雖然只有兩隻耳朵，卻幾乎能定位360度的聲源啊。

聲道是方位啊兄弟，不是說耳朵數量……

人耳在生活中聽到的聲音有每個方向傳來的，有些直接傳到耳朵里，有的通過頭骨傳聲，通過某些參數的過濾，聽到的最終聲音讓人在長時間的經驗中，能判斷聲音位置，而現在的5.1，7.1就是努力做到外置音源對於人耳的作用，讓人更好的體驗還原真聲的感覺

人只有兩隻耳朵，為什麼能分辨出聲音從各個方向傳來？

那麼為什麼以前有那種可以辨別先後左右的耳機聽的特殊的試音碟呢？那種2隻耳機就可以聽出來前後的技術是不是廣泛用於生活中了？

感覺很多答案扯了一大堆效應，都有點答非所問的感覺，我覺得lz的意思大概是人就倆耳朵，為什麼還要多聲道去模擬聲場。

從錄音層面上講，絕大多數錄音都是分軌錄音，每一軌在錄製的時候都是單聲道的。混音師後期再去塑造聲場，這張塑造的聲場肯定和現實的自然聲場有所出入。所以用耳機聽雙聲道音頻，並沒有現實世界中的臨場感。

從回放角度來說，如果用耳機，使用人頭錄音技術是可以利用雙聲道還原現實世界中的聲場的，臨場感很強。但是如果用音響，雙聲道肯定不夠，因為音箱和你有一段距離，你接受的是迎面而來的聲波，身後的聲場無法塑造，所以才需要更多聲道去彌補。

網上搜了一下，前後聲音是根據視覺定向和晃腦袋多次定位而分辨的，所以有人說2.1的音效足夠，5.1在電影技術里就是類似相聲里硬撓痒痒一樣的低技術含量玩意