动画广告中点声源效果的应用分析——基于SRS Trusurround虚拟环绕声系统

庞 静（作者单位：宁波大学科学技术学院）



动画广告中点声源效果的应用分析
——基于SRS Trusurround虚拟环绕声系统

庞 静
（作者单位：宁波大学科学技术学院）

摘 要：从2006年DTMB成为我国具有独立知识产权数字电视系统标准，相较于模拟电视的信噪干扰效果差和码率低的特点，数字信号传输不但能够大幅度提升电视节目的画面质量，而且优于模拟信号数倍的传输码率，也使多声道环绕声信号在数字电视媒介得以实施，传输与设备上的更新为动画广告的环绕声效果实现提供了条件。本文以动画广告中的点声源效果应用角度出发分析了基于SRS虚拟环绕声效果的应用特点。

关键词：SRS虚拟环绕声；点声源效果；动画广告

1 数字信号的普及为SRS虚拟环绕声技术的应用提供了基础

动漫广告较之传统广告而言有其独特的规律和更为广泛的适用性，在突出广告诉求的同时，为动画产业开辟了一个新的市场方向。目前，在主流环绕声影音领域有3种常见的环绕声模式：沉浸式环绕声影音、多声道环绕声和以SRS为代表的虚拟环绕声系统。而以Tursurround为主流的SRS虚拟环绕声技术是基于人的HRTF主观听觉传输特性，在解码重放时，通过恢复声音的空间定位信息声音来对三维声场进行重新构建［1］。有别于沉浸式和多声道环绕系统对硬件的较高要求，SRS技术由于其较好的声场感受与相对较为便捷的硬件需求，被广泛应用在数字高清电视中。因此，本文以SRS虚拟环绕声系统进行讨论。

SRS虚拟环绕声技术虽很早就已经发明，但由于早期模拟信号时期数据传输的码流限制，为了确保视频的画面效果而在音频数据传输上长期实行双声道模拟信号传输。2000年初，数字电视发展初始阶段所尝试的所谓“环绕声”效果也是基于以SRS 3D为代表的“3D”准环绕声系统解码模式对双声道信号进行运算。该系统的设计原理是通过提取左右声道的差值信息，在双声道立体声重发中根据模拟空间不同方向到达双耳，提升主观听觉上的空间感和包围感。它对于单个声音的空间定位感并不准确，更多是实现整体包围的效果，对于动画广告而言，并不能营造较强的空间运动感，在初期并不具备实际的应用价值。

直到DTMB数字电视标准的正式确立与数字信号传输的逐步更替，宽裕的码流和硬件的支持给了环绕声编码信号传输提供了条件。现在主流的数字电视能支持SRS Trusurround虚拟算法，而采用Dolby AC-3编码技术的音频数据传输能实现较为真实的空间感受。利用一对前方扬声器虚拟重放出前方的中央声道及后方的环绕声道信号，实现多通路环绕声的两扬声器虚拟重发。虽然从信号传输角度上看AC-3编码的信号在转换上需对信号进行音视频分离，针对音频单独进行二次编解码的封装传输，但基于该转换重编码技术与设备应用上已较为便捷成熟，具有很强的实施性。在动画广告的声场运动营造提供有了实际的应用基础。

2 点声源的效果在动画广告中的应用有自身的特性

点声源，是指声源在某点位置进行空间运动或者振幅的变化，包括拟声、音效等音频数据，在声道数据传递上更适合于表现环绕声场的运动过程。它同时具有动画与广告的双重特征。首先，在点声源的获取的方式上，动画广告有别于真实的电影电视拍摄手法，是纯粹的从无到有的过程，因此在点声源获取上并不能通过同期声收录的方法来进行拾取。因此，可以考虑采用已有的音效素材或是后期收录声音的方式来获得数据。其次，对于已经获取的声音数据（无论是通过模数转换还是MIDI方式获取音频信息）都要求具有自身的独特性，这种独特性一般通过声源滤波器进行声音的变形或是声音的合成2种模式进行处理。2种模式在声音的处理上有不同的特点：以声音变形处理而言它通过对2个声音数据中自身单体频率成分的提升或者抑制来实现它的声音效果；以声音合成器处理则是利用其他声源作为激励信号，而不需要将他们分解成不同的频率成分来达到最终两种声源的混合效果。从声音混合效果而言，声音合成原理进行处理所得到的声音数据更为有特点。

人耳对于点声源在空间的定位依赖于2种方式，分别是：声音到达双耳的时间造成了双耳间的时间差和双耳间的声强强度差，对于不同频段的声音数据而言人耳所依赖的定位原理有所偏重。

因此，在点声源的空间运动处理上，首先要对较为单纯的声音数据进行频谱分析来确定频率范围，根据频率的主分布来考虑确定何种定位手法进行处理；其次对于较为复杂的两种或者两种以上的声音数据（如涉及部分MIDI合成的音色所做的旋律效果）进行空间定位处理时需要考虑其中单个元素的主要频率范围。如对于基音范围为800HZ～2KHZ的喇叭、鼓类音色可以考虑时间差或者强度差进行空间运动的环绕声效果处理，而对于基音范围较广能达到4 KHZ以上的钢琴类音色而言，更多地考虑以强度差来处理环绕声运动效果。

参考文献：

［1］王鑫，唐舒岩．数字声频多声道环绕声技术［M］．北京:人民邮电出版社，2008．

基金项目：本文系宁波大学校科研基金项目（项目编号：XYW13011）。