沉浸式球幕影院是沉浸式視頻主要呈現(xiàn)形態(tài)之一。根據(jù)觀看方式的不同，沉浸式球幕影院又可以分為穹頂式、傾斜式和垂直式。近年來(lái)，將球幕和動(dòng)感座椅、飛行平臺(tái)結(jié)合的飛行影院越來(lái)越受歡迎，它以強(qiáng)烈的視覺(jué)沉浸感、聲音包圍感給觀眾留下了深刻的印象。沉浸式球幕影院除了要實(shí)現(xiàn)視覺(jué)的沉浸感，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)聲音的沉浸感。本文梳理了沉浸聲的概念及其技術(shù)路線，調(diào)研總結(jié)了20多家應(yīng)用了沉浸聲系統(tǒng)的球幕影院，闡述了沉浸聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，初步回答了如何在沉浸式球幕影院中實(shí)現(xiàn)聲音的沉浸感這一技術(shù)問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞

　　沉浸式視頻  球幕影院  飛行影院  沉浸聲  三維聲  全景聲

　　1 概述

　　2020年8月，國(guó)家廣播電視總局提出了“高新視頻”的概念，旨在推動(dòng)5G環(huán)境下“更高技術(shù)格式、更新應(yīng)用場(chǎng)景、更美視聽(tīng)體驗(yàn)”的新業(yè)態(tài)，沉浸式視頻是高新視頻的重要組成部分。在《5G高新視頻-沉浸式視頻技術(shù)白皮書(2020)》中提到，球幕、環(huán)幕、沉浸式CAVE是沉浸式視頻最主要的呈現(xiàn)形態(tài)，而其中球幕是最符合人眼曲面透視規(guī)律的一種呈現(xiàn)形式[1] 。沉浸式球幕影院本是特種影院的一種，多見(jiàn)于天文館、科技館等科普?qǐng)鲳^。近年來(lái)，將球幕和動(dòng)感座椅、飛行平臺(tái)結(jié)合的飛行影院越來(lái)越受到觀眾的歡迎，它以強(qiáng)烈的視覺(jué)沉浸感、聲音包圍感給觀眾留下了深刻的印象，懸空的推出式座椅和震動(dòng)、墜落、吹風(fēng)、噴水、撓癢等多種特效，配合影片動(dòng)作情節(jié)可以產(chǎn)生豐富多樣的體感，為觀眾帶來(lái)前所未有的沉浸式觀影體驗(yàn)。

　　沉浸式球幕影院坐落在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)球體內(nèi)，觀眾置身其中，被半球形銀幕或切掉部分的碗形幕所包圍。根據(jù)觀看方式的不同，球幕又可以分為穹頂式、傾斜式和垂直式：穹頂式球幕，觀眾一般仰躺著觀看，如天文館星象廳里的球幕;傾斜式球幕，觀眾一般坐在階梯座椅上觀看，如IMAX球幕影院;垂直式球幕，觀眾一般坐在懸掛座椅上或站立在觀景平臺(tái)上觀看，如飛行影院[1] 。

　　沉浸式球幕影院的視頻系統(tǒng)通過(guò)一臺(tái)或多臺(tái)投影機(jī)，在球形銀幕上投影出完整連續(xù)的畫面，表現(xiàn)出高分辨率、廣視角范圍的顯示效果，帶來(lái)強(qiáng)烈的沉浸感與真實(shí)感。目前新建的球幕影院，畫面分辨率達(dá)到8K，對(duì)于180°水平視場(chǎng)角的球幕而言，7200的水平分辨率對(duì)應(yīng)的最小像素夾角為1.5弧分，符合國(guó)際天文館協(xié)會(huì)(IPS)對(duì)球幕“精確辨別”的建議[1] [2] 。此外，由于曲面透視的原理，球幕本身可以較好地實(shí)現(xiàn)裸眼立體的效果，還有的球幕影院加入了3D立體效果，如夢(mèng)幻長(zhǎng)城球幕影院和“720穿越飛船”項(xiàng)目。因此從視場(chǎng)角、分辨率、立體效果等幾個(gè)方面來(lái)看，沉浸式球幕影院的視覺(jué)沉浸感已經(jīng)實(shí)現(xiàn)得比較成熟，那聽(tīng)覺(jué)的沉浸感如何實(shí)現(xiàn)呢?本文旨在探討在沉浸式球幕影院中實(shí)現(xiàn)聲音沉浸感的必要性和方法。

　　2 沉浸聲系統(tǒng)的概念

　　盡管從立體聲發(fā)展到了5.1/7.1聲道，實(shí)現(xiàn)了音響空間上的巨大進(jìn)步，但傳統(tǒng)的聲音系統(tǒng)距離真實(shí)的聲場(chǎng)仍然有不小的距離。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的立體聲和5.1/7.1環(huán)繞聲，只能重放水平方向來(lái)的聲音信息，例如5.1是通過(guò)在人耳高度上的5只揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)水平方向上360°包圍的效果，但是不能實(shí)現(xiàn)垂直方向上的覆蓋。而真實(shí)世界的聲音來(lái)自四面八方，人耳可以通過(guò)聲波的時(shí)間差、強(qiáng)度差、相位差、頻率差等辨別聲音的方位。為了再現(xiàn)一個(gè)更接近真實(shí)世界聽(tīng)覺(jué)感受的聲學(xué)環(huán)境，或者創(chuàng)造一種僅在虛擬空間出現(xiàn)的、經(jīng)過(guò)增強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)世界體驗(yàn)，可以通過(guò)聲音的捕捉、合成和渲染得到沉浸式聲場(chǎng)，再通過(guò)沉浸式聲音重放系統(tǒng)進(jìn)行再現(xiàn)[3] 。

　　關(guān)于沉浸聲的概念，目前有很多相關(guān)名詞，如電影領(lǐng)域里說(shuō)的全景聲(特指杜比全景聲)、多維聲(特指中國(guó)多維聲)，廣播電視領(lǐng)域里說(shuō)的三維聲、3D Audio以及VR和游戲領(lǐng)域里說(shuō)的空間音頻,這些名詞都是指的沉浸聲系統(tǒng)。沉浸聲的技術(shù)主要有三大類：基于聲道的音頻(Channel-based Audio，CBA)、基于對(duì)象的音頻(Object-based Audio，OBA)和基于場(chǎng)景的音頻(Scene-based Audio，SBA)?；诼暤赖募夹g(shù)制式主要有THX 10.2(2+8+0的揚(yáng)聲器布局，即2只上層揚(yáng)聲器、8只中層揚(yáng)聲器、0只下層揚(yáng)聲器)、Auro 3D(5+5+1的揚(yáng)聲器布局)和NHK 22.2(9+10+3的揚(yáng)聲器布局)三類?；趯?duì)象的技術(shù)是目前主流的沉浸聲技術(shù)，如電影領(lǐng)域的杜比全景聲、DTS∶X、AuroMAX、HoloSound(國(guó)產(chǎn))、Wanos全景聲(國(guó)產(chǎn))等，以及在廣播電視領(lǐng)域的MPEG-H、AVS2-P3(國(guó)產(chǎn))等?；趫?chǎng)景的技術(shù)則主要用于游戲和VR領(lǐng)域，其核心的底層算法是Ambisonics。用于劇場(chǎng)劇院和演出行業(yè)的沉浸聲系統(tǒng)，有的也使用高階Ambisonics(簡(jiǎn)稱HOA)技術(shù)作為底層技術(shù)，如L-ISA、Spat Revolution、音王(國(guó)產(chǎn));還有的使用波場(chǎng)合成WFS技術(shù)，如IOSONO、HOLOPHONIX、Astro Spatial Audio等。

　　3 球幕影院聲音系統(tǒng)現(xiàn)狀

　　經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的沉浸式影院大多還是傳統(tǒng)的5.1聲道環(huán)繞聲系統(tǒng)，并沒(méi)有使用沉浸聲系統(tǒng)。最近幾年新建或改建的沉浸式影院，有一些運(yùn)用了沉浸聲系統(tǒng)，但是聲道的數(shù)量和揚(yáng)聲器布局并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，筆者對(duì)目前國(guó)內(nèi)的沉浸式球幕影院做了調(diào)研和統(tǒng)計(jì)，列出了使用沉浸聲系統(tǒng)的球幕影院(含飛行影院)項(xiàng)目情況，詳見(jiàn)表1。

表1  沉浸式球幕影院（含飛行影院）應(yīng)用沉浸聲系統(tǒng)的情況列表      

　　此處，筆者想澄清幾個(gè)容易被混淆的概念：節(jié)目的聲道數(shù)、還音系統(tǒng)的聲道數(shù)和音箱數(shù)量是三個(gè)不同的概念。往往宣傳中說(shuō)該項(xiàng)目擁有20聲道的聲音系統(tǒng)，最后核實(shí)下來(lái)其實(shí)就是一個(gè)5.1系統(tǒng)，之所以會(huì)相差懸殊，除了吸引眼球而故意宣傳的情況外，對(duì)上述三個(gè)概念不清晰是影院建設(shè)方或者運(yùn)營(yíng)方常有的問(wèn)題。節(jié)目的聲道數(shù)是指節(jié)目制作和母版輸出的聲音信號(hào)數(shù)量;還音系統(tǒng)的聲道數(shù)是指系統(tǒng)能單獨(dú)接收信號(hào)的通道數(shù)量;而音箱數(shù)量是指使用揚(yáng)聲器的數(shù)量。這三個(gè)數(shù)字往往是一個(gè)比一個(gè)大，還音系統(tǒng)的聲道數(shù)可能大于節(jié)目的聲道數(shù)，而音箱數(shù)量往往又大于系統(tǒng)聲道數(shù)。例如，某球幕影院的還音系統(tǒng)支持8個(gè)聲道的輸出，卻總共用了19只揚(yáng)聲器，分別是銀幕揚(yáng)聲器3只(對(duì)應(yīng)3個(gè)聲道)、超低揚(yáng)聲器4只(對(duì)應(yīng)1個(gè)聲道)、環(huán)繞揚(yáng)聲器12只(對(duì)應(yīng)4個(gè)聲道)，這么看該影院是可以支持7.1聲道節(jié)目還音的(8個(gè)聲道)，但是實(shí)際上，該影院只有5.1聲道的節(jié)目源，因此只能說(shuō)該影院的聲音系統(tǒng)是5.1聲道。

　　表1中有一些球幕影院，如北京天文館、內(nèi)蒙古科技館使用了基于通道的技術(shù)，比如7.1聲道，是在傳統(tǒng)5.1聲道的基礎(chǔ)上增加2個(gè)頂部聲道構(gòu)成的沉浸聲系統(tǒng)?；诼暤赖姆绞皆诹Ⅲw聲以及環(huán)繞聲的音頻制作中被廣泛使用，但是它對(duì)揚(yáng)聲器布局絕對(duì)依賴，聽(tīng)眾只有在很小的區(qū)域內(nèi)(即通常所說(shuō)的“皇帝位”)才能聽(tīng)到最佳的聲音效果，而且要求制作與重放的揚(yáng)聲器布局及聲學(xué)環(huán)境一致，因此靈活性不高。從表1中統(tǒng)計(jì)的結(jié)果來(lái)看，絕大多數(shù)沉浸式影院的沉浸聲系統(tǒng)使用了基于對(duì)象的音頻技術(shù)，如夢(mèng)幻長(zhǎng)城球幕影院、融創(chuàng)飛行影院系列、首望“720穿越飛船”項(xiàng)目等?；趯?duì)象的音頻技術(shù)的核心組成部分是元數(shù)據(jù)，它記錄聲音的位置、擴(kuò)展度、運(yùn)動(dòng)特性，把這些元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并傳輸?shù)浇K端，渲染后再進(jìn)行重放。和基于聲道的實(shí)現(xiàn)方式不同，基于對(duì)象的音頻技術(shù)不受還音條件(諸如音箱數(shù)量和布局)的限制，渲染器可以讀取音頻對(duì)象的元數(shù)據(jù)信息，使得同一母版能夠適配各種空間的各類還音系統(tǒng)，但前提是制作端和重放端使用相同格式(至少是兼容)的渲染器或渲染模塊。

　　4 沉浸式球幕影院的沉浸聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　如何在沉浸式的球幕影院中實(shí)現(xiàn)沉浸式的聽(tīng)覺(jué)效果呢?首先要從沉浸聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始。

　　對(duì)于沉浸式球幕影院而言，除了沉浸聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之外，還有聲學(xué)設(shè)計(jì)、視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。這些設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，相互影響。要想獲得極致的沉浸式視聽(tīng)體驗(yàn)，沉浸聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要建立在良好的建筑聲學(xué)環(huán)境和視覺(jué)環(huán)境基礎(chǔ)上，還要精心設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器的布局，對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行嚴(yán)格選型，同時(shí)還要考慮銀幕的位置、畫面中心區(qū)域、觀眾區(qū)位置、俯仰角、視線、最佳視點(diǎn)等因素之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)難度較大，且缺少相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施指南。根據(jù)以往參與實(shí)施的多個(gè)大型沉浸式影院項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在此分享一些沉浸式球幕影院中沉浸聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

　　4.1  聲音制式及聲道數(shù)量

　　沉浸聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先要確定沉浸聲制式和聲道數(shù)量。沉浸聲制式可以根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模、建筑情況、投資情況等來(lái)確定。推薦使用基于對(duì)象的沉浸聲技術(shù)，杜比全景聲、DTS∶X、AuroMax、HoloSound、Wanos這些沉浸聲制式都在標(biāo)準(zhǔn)電影院中成功商用了，其中最成功的是杜比全景聲。不過(guò)杜比全景聲多用于標(biāo)準(zhǔn)影院(方形房間)，較少用于球幕影院，其制定的設(shè)計(jì)流程和施工標(biāo)準(zhǔn)都是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)影院。雖然家庭版全景聲考慮了圓形布局，但是并不適用于球幕影院這樣的大空間。DTS∶X、AuroMax和HoloSound制式支持球形空間的揚(yáng)聲器布局和聲場(chǎng)渲染，但是從調(diào)研結(jié)果來(lái)看，應(yīng)用的案例都不多。目前關(guān)于球幕影院的沉浸聲方面還沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，球幕影院的節(jié)目也基本上以本地播放為主，未來(lái)若想要接入超高清電視節(jié)目、全景VR直播的沉浸式影院，在選擇的時(shí)候就要考慮沉浸聲系統(tǒng)是否支持信號(hào)傳輸的要求，最好選擇具有編解碼方案的沉浸聲系統(tǒng)。

　　對(duì)于聲道數(shù)量，國(guó)際巨幕協(xié)會(huì)出臺(tái)的數(shù)字沉浸式大銀幕規(guī)范DIGSS V2.0對(duì)球幕影院聲道的建議為5、6、7或12，而對(duì)于更高需求的沉浸聲系統(tǒng)見(jiàn)表2最右一列全景式，至少需要配置12個(gè)聲道[4] 。根據(jù)《5G高新視頻-沉浸式視頻技術(shù)白皮書2020》中的規(guī)定，沉浸聲系統(tǒng)推薦不低于為5.1.4聲道，即10個(gè)聲道的多聲道還音能力，推薦使用更多聲道及帶有對(duì)象和場(chǎng)景信息的各類三維聲還音系統(tǒng)配置[1] 。對(duì)于要求較高的項(xiàng)目，想要實(shí)現(xiàn)極致的沉浸聲效果，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一般16個(gè)聲道方案是能滿足多數(shù)項(xiàng)目需求的。尺寸較大的特效影院，32個(gè)聲道已足夠[5] 。

表2  DIGSS V2.0中對(duì)平面影院和

球幕影院音頻指標(biāo)的規(guī)定

　　4.2  揚(yáng)聲器布局

　　確定了沉浸聲制式和聲道數(shù)量后，需要根據(jù)建筑本身的情況確定揚(yáng)聲器具體的布局。對(duì)于沉浸式球幕影院，揚(yáng)聲器的布局需要根據(jù)球幕的傾角、觀眾位置和主畫面的位置來(lái)確定。

圖1  德國(guó)漢堡天文館現(xiàn)場(chǎng)照片,

采用60.4聲道沉浸聲系統(tǒng)^[6]

　　在穹頂式的球幕中，觀眾一般仰躺著觀看節(jié)目，揚(yáng)聲器可以按照3~4個(gè)高度不同的圓環(huán)來(lái)設(shè)置。最低一層的圓環(huán)位于最接近觀眾的水平面上，間隔一定高度再設(shè)置一層圓環(huán)，以此類推。穹頂?shù)淖钌戏綐O點(diǎn)處一般會(huì)設(shè)置一個(gè)專門的聲道，叫做上帝聲道[6] 。揚(yáng)聲器均勻分布在各層圓環(huán)上，一般最下面一層環(huán)繞聲道的數(shù)量最多，上層環(huán)繞聲道的數(shù)量較少。

表3  德國(guó)漢堡天文館60.4聲道

沉浸聲系統(tǒng)的揚(yáng)聲器布局^[6]

　　傾斜的球幕影院，例如IMAX球幕影院，觀眾一般是坐在階梯座椅上觀看節(jié)目，揚(yáng)聲器一般分主聲道和環(huán)繞聲道。主聲道一般應(yīng)包含至少5個(gè)前方聲道(左、左中、中、右中、右)，高度位于最佳視點(diǎn)的附近，一般是主畫面的2/3垂直高度，環(huán)繞聲道一般分布在中層(觀眾同高)和上層(也稱為頂部)。

圖2  夢(mèng)幻長(zhǎng)城球幕影院的揚(yáng)聲器布局（東方佳聯(lián)提供）

　　立式的球幕影院，例如飛行影院和碗幕等(圖3)，觀眾一般是坐在動(dòng)感座椅上或者是站立著朝正前方觀看，揚(yáng)聲器可以按照4~6個(gè)高度不同的半圓環(huán)來(lái)設(shè)置，均勻覆蓋畫面所在的整個(gè)半球體，觀眾所在區(qū)域的側(cè)面和后部，也應(yīng)配置1~2圈揚(yáng)聲器作為環(huán)繞聲道的呈現(xiàn)，球體的底部和頂部(如有)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的揚(yáng)聲器。

圖3  某飛行影院的揚(yáng)聲器布局（萬(wàn)達(dá)提供）

　　4.3  沉浸聲制作系統(tǒng)

　　沉浸聲系統(tǒng)要想展示出較好的沉浸感，還得有精心制作的沉浸聲節(jié)目?；诼暤赖某两暪?jié)目當(dāng)然就是多聲道的音頻文件;基于對(duì)象的沉浸聲節(jié)目除了有多聲道文件(稱之為聲床)之外，還有多個(gè)音頻對(duì)象的素材元數(shù)據(jù)文件;而基于場(chǎng)景的沉浸聲節(jié)目就是一個(gè)打包好的聲場(chǎng)。那么用什么工具來(lái)制作沉浸聲呢?沉浸聲制作系統(tǒng)一般包括音頻工作站(含軟件及插件)、視頻工作站、音頻接口、調(diào)音臺(tái)、沉浸聲渲染設(shè)備、預(yù)混監(jiān)聽(tīng)(制作棚)、終混監(jiān)聽(tīng)(影院本地)等設(shè)備。

　　沉浸聲節(jié)目的制作可以使用Pro Tools、Pyramix、Logic、Nuendo、Reaper等常用的音頻工作站，再配合支持沉浸式聲音制式的渲染引擎和制作插件，如杜比全景聲、HoloSound、Wanos等制式都有沉浸聲制作的渲染引擎和制作插件。需要注意的是，有些沉浸聲引擎或插件并不能適配所有的工作站，例如IOSONO的格式只能使用Nuendo來(lái)進(jìn)行聲音制作，而不支持Pro Tools工作站。此外，音頻工作站還需要原生支持沉浸式的Panner，或者支持安裝3D Panner插件，用于控制聲音在三維空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡。

　　對(duì)于小型沉浸聲制作系統(tǒng)而言，一般由音頻接口與音頻工作站配套使用，連接音頻渲染器、音頻處理器等設(shè)備，滿足相應(yīng)的輸出通道給監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)。音頻接口可選模擬或數(shù)字音頻接口，目前較多采用MADI協(xié)議的數(shù)字音頻接口，每個(gè)MADI接口可以同時(shí)傳輸64通道高質(zhì)量的音頻信號(hào)。

　　大型的影片制作系統(tǒng)需要多臺(tái)音頻工作站(放機(jī)、錄機(jī))和視頻工作站聯(lián)動(dòng)協(xié)同工作，系統(tǒng)的連接方式可借鑒電影混錄棚的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同時(shí)，還需要配備大型的調(diào)音臺(tái)，供混音師精細(xì)調(diào)整聲音的均衡、音量、延時(shí)、混響等參數(shù)。因?yàn)樾枰瑫r(shí)控制多軌聲音的各個(gè)參數(shù)，所以聲音制作的調(diào)音臺(tái)至少要有32個(gè)推子，大型影片則要配備帶有64個(gè)或更多推子的調(diào)音臺(tái)。

　　沉浸聲渲染引擎是沉浸聲系統(tǒng)的核心設(shè)備，它將聲音對(duì)象在三維空間中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和記錄，并將所有的分軌聲音合成為一個(gè)聲音母版文件，在還音時(shí)再由解碼器將聲音渲染還原。一般每個(gè)沉浸聲制式會(huì)有自己專用的渲染引擎，有的基于Windows操作系統(tǒng)，有的基于macOS，還有的基于Linux。渲染引擎最核心的模塊是算法，功能強(qiáng)大的引擎可以支持多種算法，如聲像定位的算法VBAP(基于矢量的振幅定位)、DBAP(基于距離的振幅定位)，如渲染的算法HOA(高階Ambisonics)、Binaural(雙耳化)以及去相關(guān)的算法等。強(qiáng)大的算法是最終呈現(xiàn)聲音效果的關(guān)鍵，也是渲染引擎軟件能力的體現(xiàn)，同時(shí)穩(wěn)定性、運(yùn)算速度和精度、接口的多樣性是渲染引擎硬件能力的體現(xiàn)。

　　預(yù)混監(jiān)聽(tīng)(制作棚)一般為小型混音環(huán)境，對(duì)聲音進(jìn)行編輯制作和預(yù)混合。預(yù)混監(jiān)聽(tīng)環(huán)境可以按照ITU-R BS.2051-1以及GY/T 316-2018中的要求來(lái)設(shè)置，例如5.1.4聲道對(duì)應(yīng)10個(gè)聲道。沉浸聲的監(jiān)聽(tīng)也可以使用雙耳化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)虛擬三維耳機(jī)仿真模擬人耳在沉浸聲影院里的聽(tīng)覺(jué)感受，但是目前其聲場(chǎng)還原的準(zhǔn)確度和真實(shí)感還有待提高。

　　終混監(jiān)聽(tīng)(影院本地)應(yīng)該在目標(biāo)影院的環(huán)境中來(lái)完成，一般由影院還音系統(tǒng)來(lái)播放音頻工作站中的分軌文件，在這個(gè)環(huán)境中對(duì)影片的音樂(lè)、音效、語(yǔ)言進(jìn)行最終精細(xì)調(diào)整。

　　4.4  音頻播放系統(tǒng)

　　音頻播放系統(tǒng)包括媒體服務(wù)器、音頻解碼器和音頻處理器。目前球幕影院常用的媒體服務(wù)器一般可以支持5.1和7.1聲道的音頻輸出，但是不支持沉浸式聲音的解碼輸出，因此需要有專門的音頻解碼器來(lái)負(fù)責(zé)聲音的播放。音頻解碼器一般需要和制作時(shí)的渲染設(shè)備相匹配，以確保將打包好的音頻母版文件進(jìn)行正確的解碼處理，再按照目標(biāo)影院的揚(yáng)聲器設(shè)置進(jìn)行渲染，讓還音系統(tǒng)能正常地回放出制作時(shí)的聲音感覺(jué)。音頻處理器負(fù)責(zé)揚(yáng)聲器的信號(hào)調(diào)校處理，有的音頻解碼器本身就具有揚(yáng)聲器信號(hào)處理的功能，音頻處理器可以省略。

　　4.5  還音系統(tǒng)

　　還音系統(tǒng)包括功放及揚(yáng)聲器，其設(shè)備選型需結(jié)合項(xiàng)目情況確定。根據(jù)國(guó)內(nèi)數(shù)字影院技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際巨幕協(xié)會(huì)對(duì)沉浸式數(shù)字影院做出的規(guī)定，沉浸式影廳各聲道的基準(zhǔn)聲壓級(jí)確定為 85dBC， 主揚(yáng)聲器的峰值聲壓級(jí)為 105dBC(參考電平為-20dBFS)，次低頻揚(yáng)聲器的峰值聲壓級(jí)為 110dBC。選擇功放揚(yáng)聲器的時(shí)候要滿足上述聲壓級(jí)，且功放的額定輸出功率≥1.5倍所對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器額定功率(或滿足所對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器工廠推薦的功率)。

　　頻響可參考國(guó)內(nèi)數(shù)字影院技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際巨幕協(xié)會(huì)對(duì)巨幕影廳和球幕影廳的指標(biāo)要求，規(guī)定主揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)需滿足 30～16kHz (+3/-6dB)，環(huán)繞揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)需滿足 40～16kHz (+3/-6dB)，次低頻揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)需滿足25～120Hz。

　　沉浸聲系統(tǒng)中每個(gè)揚(yáng)聲器包括環(huán)繞揚(yáng)聲器都扮演著很重要的角色，因?yàn)槁曄穸ㄎ缓鸵苿?dòng)往往需要多只揚(yáng)聲器共同發(fā)聲來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此揚(yáng)聲器能夠覆蓋的觀眾區(qū)域就變得比較關(guān)鍵了。在揚(yáng)聲器的選型中，一般需要盡可能地選擇水平和垂直覆蓋角度大于100°的揚(yáng)聲器。

　　4.6  其他因素

　　(1)建筑聲學(xué)：球幕影院由于使用球形銀幕，對(duì)聲音或多或少會(huì)有反射作用，很容易造成聲聚焦的問(wèn)題，因此要特別小心。為了獲得良好的室內(nèi)音質(zhì)，需要對(duì)混響時(shí)間、混響時(shí)間頻率特性和聲場(chǎng)均勻性進(jìn)行控制，還要控制回聲、 顫動(dòng)回聲、 聲聚焦、諧振等聲缺陷[7] 。

　　(2)房間均衡和校正：校正揚(yáng)聲器的頻響和時(shí)延對(duì)沉浸式球幕影院而言尤為重要，因?yàn)榉块g的反射會(huì)影響觀眾最終聽(tīng)到的聲像定位、空間感和音色，未校正過(guò)的還音系統(tǒng)可能導(dǎo)致聲音發(fā)悶、變薄等。

　　沉浸式影院的聲音系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往要和建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、電氣、弱電、裝修等多個(gè)專業(yè)配合，以確保整個(gè)空間功能實(shí)用且合理，裝飾美觀且安全，觀眾體驗(yàn)舒適而又充滿驚喜。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　事實(shí)上，由于服務(wù)場(chǎng)所、用途、規(guī)模、投資和主要呈現(xiàn)內(nèi)容的不同，各個(gè)沉浸式球幕影院之間配套的沉浸聲系統(tǒng)往往具有很強(qiáng)的獨(dú)立性和定制性，在設(shè)計(jì)階段就需要和使用方、節(jié)目制作方及項(xiàng)目實(shí)施方進(jìn)行充分的討論溝通，平衡節(jié)目制作、實(shí)施難度、還放效果和資金投入等多方面的因素，最終選擇最適合的沉浸聲方案。無(wú)論選擇哪種沉浸聲實(shí)現(xiàn)方案，都將是對(duì)設(shè)計(jì)、制造、施工、最終體驗(yàn)等環(huán)節(jié)的全方位考核。

　　在國(guó)家大力推進(jìn)沉浸式視頻發(fā)展的大環(huán)境下，原來(lái)簡(jiǎn)單以“特種電影”身份出現(xiàn)的各類沉浸式球幕影院，將迎來(lái)一場(chǎng)快速的市場(chǎng)爆發(fā)和技術(shù)的更新迭代，并最終以其無(wú)與倫比的沉浸式節(jié)目?jī)?nèi)容和強(qiáng)大的沉浸式視聽(tīng)體驗(yàn)征服觀眾。根據(jù)沉浸式視頻的發(fā)展規(guī)劃，在未來(lái)3~5年內(nèi)，將實(shí)現(xiàn)沉浸式視頻進(jìn)社區(qū)、進(jìn)家庭的暢想，彼時(shí)也許可以實(shí)現(xiàn)足不出戶就體驗(yàn)到或真實(shí)或奇幻的另一個(gè)世界。其中，沉浸聲系統(tǒng)所營(yíng)造的聽(tīng)覺(jué)沉浸感一定是必不可少的因素，且將建立在更加靈活便捷的揚(yáng)聲器系統(tǒng)和更小型甚至芯片化的渲染設(shè)備基礎(chǔ)上。目前，沉浸聲系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)模和數(shù)量還有很大的提升空間，沉浸聲項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和內(nèi)容的制作、相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)也還需要實(shí)現(xiàn)新的突破，而這需要技術(shù)人員的共同努力，才能讓這個(gè)行業(yè)發(fā)展越來(lái)越好。