物理博士靠技術豪奪10次奧斯卡，讓電影音效不再只是聽個響

每當長假來臨，電影院總會迎來票房的高峰。

不少電影核心愛好者會將注意力放在挑選質量上乘的影片上。

而對於將電影當作休閑娛樂的消費主力軍，更愛選擇一家老小去效果極致的影院消遣。

誠然，電影行業在近十年里發生了翻天覆地的變化。

從村口老式放映機投在簡易幕布上的斑駁映畫，到如今IMAX 3D高清影院的終極體驗。

不少人會將功勞歸到畫面的進化上。

但實際上電影的音頻技術遠比所謂3D帶來的體驗要真實，更別說那些只有字幕帶效果的濫竽充數3D電影。

電影畫面經過幾十年的發展，不過誕生了一種虛擬的立體視覺效果。

而音效卻經歷了早年的無聲、單聲道、立體聲、5.1環繞，到如今的全景聲，飛越了幾個維度。

可人類畢竟是視覺動物，縱使聲學技術突破巨大，在奧斯卡中的相關獎項也不在少數。

依舊少有人能注意到它對電影沉浸體驗的貢獻。

在聲學領域中耕耘的專家並不少，但卻少有像瑞·杜比這樣傳奇的角色。

他一手建立起的杜比實驗室被認為是世界上最先進的聲學實驗室，不斷地推動世界聲學的發展。

身為物理學博士，他靠先進的音頻技術稱霸了文藝氣息濃郁的電影領域，連奧斯卡的頒獎場地都為他改名。

圖：奧斯卡頒獎地，杜比劇院

瑞·杜比是一個在美國西海岸大都市長大的孩子，父親厄爾是位發明家。

雖說家境算不上富裕，但在父親的影響下杜比得以接觸到許多領域。

在青春期時，杜比就早早地成為了一名音頻愛好者。

說起來可能難以想像，那個年代的音頻設備除了價格昂貴之外，形式也是千奇百怪。

除了最為流行的留聲機、電唱機之外，還有更為先進的磁性鋼絲錄放機。

我們熟悉的磁帶出現的較晚一些，最早由退役通信兵從德國帶來美國。

也正是這一段時期，杜比對音頻的愛好空前高漲。

可當時的美國廣播業發達，效果也比較好，磁帶錄音機的應用並不算廣。

作為普通小市民的杜比想要接觸到這些先進的設備並不容易。

但也總有辦法，16歲時，杜比就進入了當時大力研發磁帶的Ampex公司做兼職。

起初杜比只是在公司里打打雜，沒想到與生俱來的才能逐漸散發出光輝。

憑著對音頻技術的一腔熱血，短短3年時間，杜比竟然擔任起了公司磁帶錄製系統的研發工作。

圖：Ampex的磁帶宣傳廣告

另一方面，杜比也考上了斯坦福大學主修電子工程學，成為了名校大學生。

專業知識的學習讓杜比的工作更上一層樓，還沒拿到畢業證就已經領導了一個研發團隊。

周圍的朋友同事都認為杜比大學畢業後會在Ampex公司更有作為。

但很遺憾，杜比並沒有選擇這樣一條路。

獲得了斯坦福大學的學士學位後，杜比靠優異的成績獲得了馬歇爾獎學金和國家科學基金會研究生津貼。

他來到英國的劍橋開始攻讀物理學博士，與自己心愛的音頻研發工作暫時告別。

專攻學業的這幾年，杜比可謂是風生水起，先被英國的原子能總署聘為了顧問，畢業後又到印度擔任了為期兩年的聯合國專業顧問。

初到印度，杜比也許是被印度人民「遇事不決唱個歌跳個舞」的民俗驚嚇到了，不由得懷念起家鄉的音樂。

他託人買來了好些磁帶，悶在卧室里一口氣聽了幾個晚上。

但是越聽就越覺得有問題，磁帶已經經過近10年的發展了，卻仍沒有解決雜訊的問題。

只要一開始播放，就會發出「嘶嘶」的噪音，這是錄音帶在錄製時磁粒子摩擦錄製頭產生的。

這個問題從一開始就被工程師們發現了，但卻一直都沒有不改變音質的解決辦法。

杜比就想趁著在印度的工作寬鬆，好好想一想如何解決這個老大難問題。

作為一名技術型理工學霸，杜比就沒打算從技術入手，反而是從人耳最直觀的感受開始。

既然噪音永遠客觀存在，難以消除，那就試著把它藏起來。

杜比發現人耳的感受機制與人眼類似，總會將精力放在信息量最大的地方，而一些背景總會被忽視。

例如窗外路邊穩定的汽車聲，在你專心聽球賽的廣播解說時就會被忽略。

簡單來說，就是要讓磁帶中有用信息的音源強度遠大於雜訊的強度，便不會讓人發覺。

某種意義上可以理解為提高信噪比*。

*註：信噪比，是指一個電子設備或者電子系統中信號與雜訊的比例。這裡的信號指來自設備外部需要通過設備進行處理的電子信號，雜訊是指經過該設備後產生的無規則的額外信號，並且該信號並不隨原信號的變化而變化。

杜比的具體的做法是：在錄製時適當提高音量，在播放時再還原到正常音量。

由於噪音不隨原信號的變化而變化，錄製時提高音量就直接提高了信噪比。

播放時用特殊的電路系統讓信號衰減，不僅修正了有用的信號也同時壓低的雜訊。

這一突破讓杜比又重新找回了年輕時的激情。

結束了在印度的顧問工作後，杜比返回英國，組建了自己的實驗室，只有區區4個人。

但這4個的小工作室卻爆發出了前所未有的能量，短短兩個月就按照杜比的設想研製出了第一個降噪系統——「信噪比擴展器」

其實這套系統更為人知的名字是杜比A型降噪系統，只是當時杜比還打算低調行事，沒想用自己的名號。

直到有一天他在一家錄音公司聽到兩位工程師的交談中直接稱之為「杜比系統」，才把技術冠上了自己的大名。

杜比的降噪技術很好地解決了錄製母帶時產生的雜訊問題。

研發成功的第二年就被唱片公司所採用，錄製了維也納演奏的交響曲，名聲在外。

不出兩年，杜比的A型降噪系統便被眾多唱片公司購入，幾乎代表了業界的頂尖水平。

在那之後，杜比領導著實驗室又開發出專註家用領域的杜比B降噪技術，收穫了許多消費者的好評，自然名聲越發地響亮。

杜比博士不僅僅有技術，也非常有商業頭腦。

家用領域的降噪系統需求量大，小而美的杜比實驗室無力肩負生產大量設備的壓力。

他做出了一個決定，不再涉足生產，而是通過專利技術授權的方式盈利。

事實證明這是一個英明的決定，脫離了硬體生產，實驗室才有更多的精力專註於研發新技術。

到了1971年，索尼、松下、JVC等電子巨頭都紛紛購得杜比技術的許可。

同一年，導演庫布里克的驚世之作《發條橙》上映，成為了第一部將杜比系統運用在錄音混音的影片。

《發條橙》被人津津樂道的高質量配樂離不開杜比系統的功勞。

以這樣一部被奧斯卡多次提名的影片高調進軍電影領域的確讓人驕傲。

之後杜比如日中天的發展想必也有不少人知道。

1978年，採用了杜比立體聲的視聽巨制《星球大戰》獲得奧斯卡最佳音響獎。

早期在降噪領域的耕耘讓杜比對音頻效果有十分深入的理解。

在二十世紀八九十年代，杜比實驗室的立體聲環繞技術可以說直接推動了電影行業的飛躍式發展。

圖：星球大戰上映時的立體聲宣傳

杜比博士本人也榮獲多項榮譽，除了奧斯卡格萊美之外，技術界也相當青睞他。

美國音頻工程協會金質獎章，IEEE愛迪生獎章，美國發明家名人堂成員等等等等。

甚至連奧斯卡頒獎地都改名為杜比劇院，頒獎典禮後的用餐場地也以杜比命名。

杜比博士的傳奇經歷實在讓人驚嘆，明明是一位物理學博士，卻總在拿奧斯卡這樣的文化娛樂榮譽。

也許真的應證了那句古話：學好數理化，文化娛樂也能稱霸！

*參考資料

王志宇. 遠去的背影——瑞·杜比[J]. 數碼影像時代,2013,(10):74-77.

音翔. 杜比三十年:雷·杜比與杜比實驗室[J]. 視聽技術,1996,(02):33-36.

梁鐵強. 杜比全景聲技術及在影院中的應用(1)[J]. 音響技術,2013,(03):5-9.

Ray Dolby：創造 娛樂未來. 杜比官方網站.