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什么是音轨,什么是次世代音轨?家庭影院音响技术入门

说到音轨就不得不提到垄断音轨技术行业的两家公司,我们简单的将其称之为(Dolby)杜比公司和DTS公司(其实公司名称并不叫DTS),这两家公司的就像民用CPU领域中的英特尔与AMD一样,在这一行业中各领风骚。

所谓音轨就是集成了多个声道(也有极个别一或两个声道的音轨),组成的环绕声系统,来营造现场感音效的音频技术。最早的环绕声音轨当属DVD时代的流行的Dolby Digital 5.1(杜比数字5.1,也称AC3或DD 5.1)和DTS 5.1,受限于DVD的容量,留给音轨的空间非常有限,因此这两种音轨也就成了压缩损失最严重且最多只有六声道(5.1)的有损音轨。这两种有损音轨只能用光纤和同轴这两种数字接口输出源码给支持数字解码的AV功放。

时间来到HD-DVD和蓝光争夺霸主的时代,由于这两种碟片的容量增加,除了画质水平提升以外,也给了更高级的音轨机会,彼时便产生了Dolby Digital Plus(杜比数字+,也称EAC3或DD)和DTS-HD High resolution(简称DTS-HD HR)。两者均可实现7.1声道环绕音效,最高码率也可为6Mbps。随着HD-DVD的消亡,DD+基本上在蓝光影碟中看不到,只存在于杜比自己做的演示碟中。而DTS HD HR也不太多,因为相对DTS HD MA(下面将会讲到)节省的带宽和空间似乎还没多少诱惑力,发行商似乎更不愿意因为使用有损压缩音轨而失去顾客。这两种有损压缩音轨也带有AC3或者DTS核心数据,同样具备向下兼容性。以上这两种新音频规格都需要HDMI 1.3及以上接口才可以进行源码bitstream(源码)传输,光纤同和同轴传输时,自动降为核心数据AC3或DTS,原因是光纤向轴没有发行新的技术版本,老的版本不再支持新的音轨。

进入蓝光时代便迈进了以DTS-HD Master Audio(DTS-HD MA)为主流的次世代音轨时代。什么时次世代音轨呢?简单的说,是以下5种规格,LPCM(无损压缩)、Dolby Digital Plus(有损压缩)、Dolby TrueHD(无损压缩)、DTS-HD High resolution(有损压缩)、DTS-HD Master Audio(无损压缩)。普通音轨和次世代音轨相比就像256kbps码率的mp3和CD压缩的无损flac、ape相比一样,音质差距十分明显。

种有损压缩音轨不讨论。LPCM、Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio音轨都是可变码率压缩,同为16bit 48Khz采样的5.1声道,LPCM码率为4.5Mbps,而Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio时常在1.5-2.5Mbps之间。这三种音轨可以使用24bit/96Khz这样的高精度规格。以下是对这三种音轨的详细讲解:

LPCM 无损音轨原始存在格式,概念上等效于wave文件,并不需要运算解码,可直接输入功放进行DA转换。采样频率包含48Khz、96Khz和192Khz,频率越高,还原高频信号和丰富谐波的能力就越强,采样精度包括16bit和24bit,精度越高保真和信噪比度越高,动态范围也更宽。不过,像96K24bit 7.1声道的LPCM码率约为恒定18Mbps,会大大挤占视频传输带宽,所以高规格无损音轨仍然需要无损压缩编码的帮助。

Dolby TrueHD 音频编码100%无损的编码技术。 码率高达18Mbps。 支持多达八个分离式24比特/96kHz全频带声道。支持各种元数据功能,包括对白归一与动态范围控制。 杜比TrueHD技术可以支持八个以上的声道。

DTS-HD Master Audio 采用非失真压缩方式纪录,是蓝光的选用音轨格式,在蓝光上最高可支援 7.1 声道 96KHz 24bit 取样的音效输出,流量最高 24.5Mbps,与消费电子领域的所有音频技术一样基于相干声学数字编码,能实现bit-to-bit的精确传输,不会损失任何音频细节。

目前蓝光电影90%以上的原声音轨采用的是DTS-HD Master Audio,少数蓝光电影原声音轨采用Dolby TrueHD。其它小语种音轨依然会采用有损音轨以节省空间,比如某电影有1条DTS-HD Master Audio原声音轨,同时还有6条Dolby Digital 5.1的其它语种有损音轨,播放时可供选择。

最后需要说明的是,无论是Dolby TreuHD还是DTS-HD MA,都内含基本AC3和DTS内核,所以都向下兼容。即当用光纤或同轴这种老式数字接口传输时,会自动降为内核的有损音轨传输,即Dolby TrueHD自动降为Dolby Digital 5.1,DTS-HD MA自动降为DTS5.1,同时在5.1声道的功放音响系统中7.1声道自动降为5.1声道。

这篇文章是家庭影院音轨技术的入门,接下来的文章接着讲述被蓝光时代一直被DTS公司压制的Dolby公司,在多年的卧薪尝胆之后,到了蓝光末期4K时代,会不会憋出大招呢,请看下篇文章。

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