杜比降噪系统概论

   杜比环绕声系统中的固定矩阵功能单一,仅仅是为了取出S'(后环绕信号)信号而已.定向逻辑环绕系统中的自适应矩阵将执行十分复杂的功能,它能根据LT.RT中的L.C.R.S四个声道信号强弱状态情况从中检出并以对数方式加强占优势方的信号(即加强信号电平较强的声道),但能保持音量不变,从而使优势声道方向上的声象定位十分明确,这相当于提高了信号间的分离度,所以自适应矩阵电路又叫方向增强电路它使声道间的分离度从原来的3DB提高到30DB以上.
   杜比逻辑环绕声系统恢复了使用中心声道,并设置了中心模式控制器,其作用是对中心声道作出某些控制.在家庭影院中,人们可能会出于自己的爱好使用小功率的中间扬声器或中功率扬声器和大功率扬声器或干趣不使用中间扬声器的情况,另外由于一些家庭可能听音环境较小所以不使用后环绕声扬声器,为了使上述各种情况下均能获得尽可能好的环境效果,需要选择合适的中心模式,一般有三种模式设置:
1.仿真模式:它的作用是把中心声道的声音平均地分配到左右声道中去重放,显然这一模式适用于不使用中间扬声器的情况.
2.普通模式:它的作用是把中心声道中对方向性基本没有影响的100HZ以下的低频分量平均地分配到左右扬声器中去重放.中心声道则重放高于100HZ的频率分量.这是家庭影院中最常使用的模式(它适用于用小功率中心扬声器的情况).
3.宽带模式:在这一模式下,系统对中心声道的声音不作如上分配保持原样传输,显然它适用于采用较大功率的扬声器作为中心扬声器的情况.
另外通常还有一个"三声道逻辑模式"它的作用是把后方环境信号送到前方声道中去重放,显然这一模式适合于不希望使用后方扬声器的使用者.
   总之,杜比定向逻辑环绕系统它采用了方向性增强电路可以在扬声器方向上产生一个清晰的声象,对于影视片中的对话环境效果声等单一声源发声的情况特别有效,结合人们视觉和听觉的心理作用在保证前方立体声声场基础上,可以获得很好的环绕效果.

AC-3与杜比环绕声AC-3系统
    AC-3是DVD中的音频标准，它支持5.1声道的环绕立体声，即包括L（左）、R（右）、C（中）、LS（左后）、RS（右后）及一个0.1声道的重低音，此重低音声道频带较窄（3---120HZ），所以为辅助声道，称为0.1声道。
    AC-3是一种数字编码方式，是一种柔性的音频数据压缩技术。现在最常见的另一种使用数字编码的节目源是CD唱片。CD唱片的数字音频编码方式为16bitPCM方式，采样频率为44.1kHz。由于这种编码方式所产生的数据量太大，存储和传输都既不方便也不经济，有时甚至是行不通的。例如：对于电视广播来说，数据传输速率越高，每套节目所需的频宽就越大，在频带资源日趋紧张的今天，过宽的频带是不能允许的；又如：对于有形载体（激光碟、磁带等），每种载体的记录密度都是有限的（受当时技术发展程度的制约），增大数据量就意味着缩短节目长度。一张CD唱片的容量约为680MB，可以容纳约1小时的双声道PCM数字音频节目，节目容量将降为20分钟左右，如果用来装载未经任何压缩的数字视频信号，节目容量将降至数十秒，这当然是没有任何实用价值的。因此需要开发一种新的编码方式，它应该使用较少的数据量，而又不会导致音质的主观听感有明显的下降。这种编码方式被称为“感知型编码（Perceptual Coding）”，它以心理声学原理为基础，只记录那些能被人的听觉所感知的声音信号，从而达到减少数据量而又降低音质的目的。 
    AC-3把整个音频频带分割成若干个较窄的频段，各频段的宽度并不完全一样，因为人类的听觉对不同频率的声音具有不同的灵敏度。由于有用信号被划分成狭窄的频段，编码噪声的滤降问题就比较容易，这是因为对于每个频段来说，该频段以外的所有信号可以全部被滤除掉而不会损伤有用的信号。滤除了多余信号后的剩余噪声信号频率与有用信号的频率非常接近，再通过掩蔽效应（一条心理声学原理：较强的声音信号可以掩蔽临近频段中较弱的信号。换言之，如果在某一频段中出现了一个较强的信号，那么该频段中所有低于某一门槛值的信号都将被强信号掩蔽掉，成为人耳不可闻的信号，滤除这些微弱信号将不会对音质产生不良影响。）将其滤除。可见AC-3编码系统是一种非常有效的减噪系统。这些被分割成狭窄频段的多路数字音频信号最终还需被合成一路完整的全频带信号，但每一个频段所占有的数据量并不是平均分配的，编码器内部有一个“听觉掩蔽摸块”，可以模拟人的听觉掩蔽效应，它能根据信号的动态特性来决定：在某一时刻数据量应如何分配给各频段才是最合适的。频谱密集、音量大的声音元素应该获得较多的数据占有量，那些由于掩蔽效应而听不到的声音则少占用或不占用数据量。掩蔽模块和数据量分配技术是获得高效率的关键技术，它能够使有限的数据量携带更多的有效声音信号，也就是意味着更好的音质。