音响Dolby与DTS区别

(2018-07-09 11:57:38)

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Dolby与DTS

我们常常会看到音响上有Dolby与DTS的标识，在早期Dolby比较常见，也就是我们所说的杜比音效，后面又有的DTS。那两者有什么区别和不同呢，下面有详细的介绍。

杜比环绕与DTS环绕具有的相近之处在于它们都是属于有损的数字压缩技术。这种称为“感性的”数据压缩技术是基于人类心理声学上所具备的听音特性——对于高电平的声音敏感，而屏蔽其它不敏感的声音开发而来的。同样是5.1或者6.1声道，DTS跟Dolby Digital 5.1有何差异？最大的差别，在于两者使用不同的“算法”，也就是使用不同的方式来压缩各个声道的声音。

杜比数字系统一般将5.1声道声轨压缩到384bps，而有些光盘使用448bps，最高可以到640bps；DTS通常使用大得多的比特率——1536bps。如果其他条件全都相同，则比特越多音质就越好，这种说法对不对？不幸的是，对这个问题的回答并不那么容易，因为Dolby Digital（缩写为DD）和DTS的数据压缩电路是各不相同的。例如，一个编码效率很低的信号，即使其比特率很高，也只是白白浪费比特和光盘空间，而不会改善音质。一旦一个系统被称为是“透明的”，提高比特率也不会使它改善音质。此外由于DTS比特率高于杜比，需要占用更多的空间，如果遇到DVD盘片容量限制，可能会对图像质量产生不利的影响，或者不得不增加额外一张光盘。

关于杜比环绕和DTS环绕效果的争论非常多，不同的人有不同的观点。因为杜比数字系统和DTS都是利用心理声学原理来对声轨进行编码的，所以传统的噪声和失真测量值不能表明哪一个系统的性能比较好，确定哪个系统性能较好的唯一方法就是听音试验。DTS版本和杜比数字版本之间存在着听觉上的差别，这些差别可能部分归因于杜比数字处理技术和DTS处理技术两者存在的差异。目前普遍来看DTS编码在60赫兹左右的低频部分可能略逊一点，而在中音和各声乐配合的效果更出色一些。但是，人们能够听出来的这种差别是相当微小的，尤其对于多声道系统。也许更公正的说法是两者是非常接近的对手，在某些情况下人们可能更喜欢杜比的效果，而有些情况下会更喜欢DTS的效果。

Dolby Digital（AC-3）

1994年12月27日，日本先锋公司宣布与美国的杜比实验室合作研制成功一种崭新的环绕声制式，并命名为“杜比AC-3（Dolby Surround Audio Coding-3）”。1997年初，杜比实验室已正式将杜比AC-3环绕声改称为杜比数码环绕声（Dolby Surround Digital）,简称为Dolby Digital。为了将立体环绕多声道的声音讯号存入电影软片，大量的声音必须被压缩录制，透过AC-3的音效处理，Dolby Digital共有5.1个声道：前左、前右、中间、左后环绕、右后环绕5个声道，而“.1”是指分离的低频效果声道（20-120赫兹），通常称作LFE声道。不同于Dolby ProLogic，Dolby Digital是在记录时就以5.1声道方式记录，而Dolby ProLogic或者Dolby ProLogicII仍然将声音信息记录在两声道，只是在播放时由解码芯片解码为5.1声道，正因为如此，Dolby Digital带有更丰富的声音信息。

当初AC-3的发展是为了应用在电影院上，因为电影胶片上的空间有限，所以AC-3音效数据是存放在胶片上的齿孔与齿孔之间。由于胶片上的这部分空间实在太小了，所以杜比实验室的工程师只好将他们认为人耳听不到的部分声音删除，以节省空间。这种破坏性压缩使声音受到了不同程度的损失，但是为了满足在电影胶片上的应用，这也是迫不得已的做法。AC-3采用6只喇叭的输出模式，除了超重低音部分外，其余皆是全频段立体声（48kHz、16bit），且现场拍摄时每个声道皆由独立的麦克风（拾音器）来录制，因此AC-3的后置环绕声道拥有完整的定位能力。关于AC-3数据的流量，两声道是192Kbps（大约是未压缩数据的1/8大小）；5.1声道的数据流量是384Kbps～448Kbps，最高可提升到640Kbps，数据的流量越大代表压缩的比例越小，音质也就越好，可听到的细节也会更多。

AC-3可以与现有的其它种类的音响系统很好地兼容，包括杜比定向逻辑环绕声、双声道立体声甚至单声道系统。它对每一种节目方式都有一个指导信号，并能在工作时自动地为使用者指示出节目的方式。AC-3甚至可以将5.1声道的信号内容压缩为单声道输出，其声音效果要比传统的单声道系统好得多。与传统的模拟声道相比Dolby Digital具有更大的动态范围、更宽广的频率响应和良好的声道分离度。除了超重低音声道外，其余5个声道均是全频带输出，后置声道输出的又是立体声信号，各声道的信息压缩量远比Dolby ProLogic系统小，所包含的信息量极为丰富，而且每个声道均是满功率输出，因此能产生极为真实的临场感和包围感，定位感极佳，震撼力也是杜比定向逻辑环绕声系统所不能比拟的。所有的这些特点使得Dolby Digital能够为观众提供比以前的模拟音轨更好的、更令人难忘的娱乐体验。Dolby Digital目前被美国数字电视广播系统使用，也是DVD影片(DVD-Video)所使用的标准声音格式，因此它是目前带有DVD功能的组合音响支持最广泛的声场技术。

Dolby Digital surround EX
杜比数字环绕声EX（Dolby Digital Surround EX）原本是杜比实验室与卢卡斯电影公司于1998年10月共同为电影院还音系统开发成功的一种6.1声道数字环绕声制式。原来的杜比数字(Dolby Digital)只有左环绕和右环绕两个环绕声道，杜比数字环绕EX在杜比数字(Dolby Digital)基础上加入了第三个环绕声道，位置在原来左环绕和右环绕中间。这样，杜比数字环绕声EX（Dolby Digital Surround EX）就具有左、中、右、左环绕、右环绕、后环绕一共6个声道，再加上分离的低频效果声道（20-120赫兹），原来的5.1声道就变成6.1声道，因此，Dolby Digital Surround EX实际上是6.1声道系统，其中“.1”就是指分离的低频效果声道（20-120赫兹），通常称作LFE声道。

考虑到系统的兼容性，这个后环绕（中置）声道经矩阵编码后录制在常规的5. 1系统的左/右环绕声轨中，这样当影片在常规的5. 1系统的影院播放时就不会发生信息丢失的现象。这个后环绕声道被解码之后能通过影院或家庭影院系统摆放在观众座位后面的环绕声扬声器来播放，而左/右环绕声道音频信息是通过摆放在座位边上的环绕声扬声器来播放的。杜比数字环绕EX的优势在于它包含了更真实的从头顶或身边飞过的效果，具有更稳定的声像衬托电影氛围及音乐，使无论是影院还是家庭欣赏都具备更和谐的环绕效果。

需要说明的是Dolby Digital Surround EX的基本原理仍然是基于模拟体制的矩阵技术，这是一种将通过矩阵编码产生的第三个环绕声道放置在5.1杜比数字声轨中的左/右环绕声道区域的音频格式，所以属于Matrix类型。由于这个附加的环绕声道的信息是由左/右环绕声轨携带的，因此，杜比数字环绕EX编码的声轨仍旧被很多人认为是5.1系统，而不算真正的6.1系统。此外Dolby Digital Surround EX是Dolby和拥有THX的Lucas合作的结果，约定专业领域由Dolby授权，而民用机器的认证则交给lucas负责，称为THX SURROUND EX。因此，早期市面上支持Dolby Digital Surround EX解码的机器，面板上打的Logo其实是THX SURROUND EX标志。
Dolby Digital Surround EX编码的电影胶片向下兼容性仍然很好，可以在任何影院播放，并不需要特别处理。后中置环绕声道的信息是以矩阵编码的形式记录在左/右环绕声道当中的，所以它可以在普通的5.1影院中播放。同时，和传统的Dolby Digital胶片一样，Surround EX胶片也可以携带Dolby SR声迹以兼容所有老式模拟还音系统。此外，Dolby Digital EX在DVD盘片上并没有标志。市面上很早就有了预录有Dolby Digital EX音效的DVD碟，但并没有任何新的标志，所以可能需要平时要关心一下那些电影是用Dolby Digital EX制作的，往往后面出的碟也将是6.1的，或者也可以参考Dolby的网站消息。

DTS Digital
DTS是“Digital Theatre System”的缩写，是“数字化影院系统”的意思，DTS总公司位于美国加州的洛杉矾。公司主要架构分为两大部分，一部分是以电影音乐的录音现场及电影院的编、解码为主的专业用“数字影院系统”，另一部分是以家庭用解码器的开发及DVD/LD/CD等套装软件为主的消费电子用“DTS技术”两大部份。
DTS公司推出了多种声场技术，其中DTS Digital Surround是最广为流传的一种，属于5.1声道系统，人们通常说的DTS技术，或者DTS环绕，一般就是指DTS Digital Surround。DTS采用CAC（Coherent Acoustics Coding，相干声学编码）方式工作，和Dolby Digital一样也属于利用心理声学原理来对声轨进行编码的有损的数字压缩技术。在电影院中，DTS的声迹录音采取了特殊的声画分离的数字立体声，数字声迹录在光盘上，由专用的光盘驱动器读取，另外在拷贝的模拟声迹与画幅之间录有时间同步码，用来控制光驱还音与画面的同步。

DTS分左、中、右、左环绕、右环绕5个声道，加上低音声道组成5.1声道，这一点和杜比数字相同。但DTS在DVD中标准的数据流量为1536kbps，而Dolby Digital的数据流量是384Kbps～448Kbps，最高可提升到640Kbps，显然相比之下DTS具体更高的数据流量，也就具有更低的数字压缩比。数据压缩比越低，占用的记录空间越大，但其重放音质就有可能越好，加之DTS采取高比特、高取样率等措施，使之对原音重现的追求上就更进了一步，因此DTS被很多人认为比Dolby Digital具体更好的效果。

DTS技术开发出来以后，一在电影界公布，马上受到大导演斯皮尔伯格和环球影业公司的高度重视，得到斯皮尔伯格大力支持，并率先在大型科幻电影“侏罗纪公园”中尝试采用DTS技术。“侏罗纪公园”采用DTS取得空前成功之后，许多好菜坞电影亦纷纷开始引入DTS数字环绕音响系统。许多导演、制作人员以及混音师认为DTS是声音再现性最佳的系统。然而由于推广程度不够，并且无法兼容5.1声道的Dolby Digital，当1995美国年消费电子产品行业的DVD工作组为新的环绕声格式找到最好的音频编码技术时，他们选择了Dolby Digital，所以第一代DVD播放机都是与DTS不相兼容的。目前支持DTS的影碟数量没有支持Dolby的多，但是从影碟播放的效果来看，很多人认为DTS的声场效果更加出色，因此支持DTS成为组合音响比较高端的应用。需要说明的是由于DTS比dolby digital数据率更高，占用的空间更多，所以2个小时左右DTS格式的DVD电影往往要省去一些多语言、多角度等功能或影片花絮、制作特辑等额外的附加内容，除非采用容量更大的双层结构DVD碟片或者双面DVD，以保证画面的质量，这也使得支持DTS的DVD碟片比支持Dolby的少。

DTS ES
DTS是“Digital Theatre System”的缩写，是“数字化影院系统”的意思，DTS总公司位于美国加州的洛杉矾。公司主要架构分为两大部分，一部分是以电影音乐的录音现场及电影院的编、解码为主的专业用“数字影院系统”，另一部分是以家庭用解码器的开发及DVD/LD/CD等套装软件为主的消费电子用“DTS技术”两大部份。DTS公司推出了多种声场技术，DTS ES是在5.1声道的DTS环绕基础上增加了中置后环绕声道，组成左、中、右、左环绕、右换、和后环绕的6声道系统，加上低音声道，称之为6.1声道，和Dolby Digital surround EX是相同的。

　　DTS则分为DTS ES Matrix和DTS ES Discrete两种。最初的DTS ES系统是以与Dolby Digital EX 相似的矩阵式（Matrix）来工作的。矩阵式6.1扩展式环绕声由于增加了一路后中置环绕声，其环绕声场的现场感效果比起5.1声道环绕声有明显改善，但因为采用的是矩阵方式来增加后中置环绕声，其效果就尤如Dolby Digital EX方式中增加一路环绕声时一样，声道间分离度差，声场定位感不强，有模糊感。后来，由于市场竞争的需要，同时也为了追求更好的环绕音效，DTS公司推出了DTS ES Discrete系统，但是目前DTS ES Discrete还很少被采用。DTS ES Discrete比DTS ES Matrix效果更好，它在DTS环绕声道中多一个独立音轨（就是是在母带的5.1声道核心区域之外，再附加一个独立的延伸区域）。DTS ES Discrete是真正的6.1声道系统，它从制作、编码到最后解码都是完全按独立的6.1声道进行，所以会有更好的分离度效果。而DTS ES Matrix和Dolby Digital EX都是建立在5.1声道的基础上，通过矩阵编码产生的第三个环绕声道，因此被很多人认为它们不是真正的6.1声道，只能算是5.1构架下的6.1声道。此外，对于支持DTS ES解码功能的机器来说，还包含对DTS Neo:6格式的环绕声音效的支持。

DTS ES Discrete为了兼容原有的数字5.1系统，在录制这样的DVD过程中，是将增加的后环绕声道信号隐藏到原来的数字5.1声道信号当中，在普通的DTS 5.1声道解码AV放大器中，不会检测到这个隐藏的后中置信号，因此不会影响原来的DTS 5.1声道的解码工作。而新型的具备DTS ES Discrete声道解码功能的AV放大器电路中，可以检测到这个信号，同时启动6.1解码电路，该隐藏的数字后环绕声道信号就会被还原出来。所以，不论Dolby Digital EX音轨、DTS ES Matrix音轨还是DTS ES Discrete音轨，都是与原有的数字5.1声道兼容的，不必担心买了6.1音轨的碟放不出来，只是没有新的6.1系统的话，只能按原来5.1音效来欣赏而已。要想知道DVD碟片是否有DTS ES 6.1音效，只要看碟片包装上的标志就知道了，值得注意的是，盗版的DVD中，DTS ES音轨并不都能正确制作出6.1标记来让机器识别。至于DTS ES是 Matrix音轨还是Discrete音轨，可以参考DTS的官方消息。

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