Windows 10 上的 Dolby Atmos for Headphones

2017 年 4 月 11 日,微软正式推送了 Windows 10 v.1703 创作者更新。这次更新为 PC 用户带来了一项重磅功能:Dolby Atmos for Headphones(用于耳机的杜比全景声)。这个功能可以从 Windows 应用商店下载,免费试用 30 天,永久购买需 ¥93.5。

什么是杜比全景声

杜比全景声是一种音响技术,它也可以指代一种音频格式。传统的影院音响有固定的声道数量,如 5.1 声道、7.1 声道或者 IMAX 6 声道。杜比全景声摆脱了这个限制,将声音以“对象+位置”的方式储存在文件中,在放映时通过杜比全景声处理器实时渲染到任意声道的音响系统中。杜比全景声的另一个重要功能是对头顶扬声器的支持,让声音可以来自上方。

杜比全景声在影院中、家庭影院中和移动设备中都有应用,并且在不同的情境下,其技术细节也有不同。

影院中

影院中的杜比全景声可以视为是“完全版”的全景声,即:最多支持 128 个元素(9.1 声道“sound bed” + 118 个动态元素)和 64 个扬声器,需要独立的全景声处理器来对声音进行实时渲染。在中国的几家杜比影院和几百家全景声影院可以体验到“完全版”杜比全景声。如今几乎所有的大牌好莱坞电影都会以杜比全景声格式发行

家庭影院中

杜比在影院中尝到甜头之后,开始尝试将全景声带到客厅中。杜比选择将全景声处理器集成到功放中,让功放来实时处理全景声数据并渲染到音响中。但是受限于蓝光碟数据量和功放的处理能力,家庭影院中的全景声实现方式和影院中的几乎完全不同

蓝光光盘中的全景声音轨被集成到了已有的杜比 TrueHD 音轨中,采用 TrueHD + metadata 的方式储存。这样一来在支持全景声的音响系统中可以以全景声的格式播放,在不支持的系统中则以传统 7.1 声道或者 5.1 声道 TrueHD 格式播放,保证了向下兼容性。如今大部分的好莱坞大片蓝光碟和一部分盗版电影中内置了全景声音轨,如下图所示。

在家庭影院全景声中,杜比不允许用户像在影院中一样任意摆放音响,而是仍然提供了几种推荐配置,如 5.1.2、7.1.4、9.1.6(最后的数字表示头顶扬声器数量),并给出了明确的摆放角度和位置要求。不过杜比还是很有前瞻性地保证了家庭影院全景声的扩展性,最高支持 24.1.10 的配置,但是可能未来的几年内都不会有产品支持如此变态的配置。

想要在家庭影院中使用杜比全景声,用户需要:

  1. 一个支持音轨比特流输出(bitstream)的蓝光播放机
  2. 一个可以解码杜比全景声音轨的功放
  3. 一套拥有头顶扬声器的音响

有的产品将后两者融为一体成为回音壁(sound bar),如索尼 HT-ST5000,可以在一定程度上节省空间。

移动设备上

相比家庭影院,移动设备的制约更大。移动设备对功耗的限制更高,因此使用无损的 TrueHD + Atmos 音轨也变得不太现实;用平板电脑或者手机看电影时,没有人会连接多声道音响,所以使用场景基本被限制到了耳机上。

杜比选择进一步降级全景声,将“对象+方向”整合到更老的 Dolby Digital Plus (E-AC-3) 格式中,数据量更低,对象的数量也被大幅度缩减。如下图所示:

这种格式的全景声音轨资源非常少,只有 Amazon Prime Video、Netflix 和 Vudu 等国外视频串流服务才提供 E-AC-3 + Atmos 内容,且数量不多。你可以在杜比官网下载到一些这种格式宣传片和音响测试短片。但即使是你通过种种上网方式能访问到这些资源,你还需要一个支持杜比全景声的移动设备来解码和渲染 Atmos 内容。在普通设备上,只会以普通 E-AC3 格式解码。

Windows 10 的原生支持

在次之前,如果你想要体验杜比的各种声音技术,只能购买出厂时已经预装杜比技术的设备,这类设备往往会在机身上贴有杜比的双 D Logo,并随机预装杜比软件。

在升级 Windows 10 创作者更新后,所有用户都可以享受到杜比技术。右击任务栏的小喇叭图标,选择“空间音效”。当选中 Dolby Atmos for Headphones 之后,系统会指导你下载 Dolby Access 应用。

这个应用要求 x86/x64 处理器和 Windows 10 1703 及以上版本,支持 Xbox One,不支持 Windows 10 Mobile。它有两个主要功能:

  1. 让你的 Windows 10 电脑和 Xbox One 支持杜比全景声家庭影院(免费)
  2. 让你用耳机也能体验到杜比全景声(收费,30 天试用)

我们着重来看第二个功能。

多声道模拟

在 Dolby Access 的官方介绍中,它提到:

This app allows you to try or buy Dolby Atmos for Headphones. Once it’s enabled, you’ll enjoy all the benefits of Dolby Atmos, in addition to an enhanced surround sound experience for all your favorite 5.1- and 7.1-channel content.

换句话说,Dolby Atmos for Headphones 只是一个在耳机上模拟 5.1 或者 7.1 声道的软件,对杜比全景声格式音轨的支持只字未提。实测中,这个功能表现很不错,甚至连 9.1.6 声道的测试视频也可以正常渲染。声音渲染的效果非常棒,并且由于直接内建到系统底层,不需要用户单独去配置虚拟声卡。但是杜比没有给用户任何设置项,所以均衡器、声道平衡等等都不能设置。

市面上,在耳机上模拟多声道的硬件和软件非常多:比如华硕 Xonar U7、Razer Surround 和后来被 DTS 收购了的 SRS labs WOW HD。在 iOS 上也有视频播放器如 Infuse nPlayer 支持 Dolby 和 DTS 多声道模拟,只是效果一般。如果你已经拥有类似的产品或软件,那么购买 Dolby Atmos for Headphones 的意义不大。

全景声音轨支持

我测试了在 Windows 10 上播放内置 Atmos 音轨的视频,发现 Windows 10 的内置播放器“电影和电视”和 Windows Media Player 是可以解码 E-AC-3 + Atmos 音轨视频的,并且头顶扬声器声道和动态“对象”可以正确渲染。但是鉴于这种格式的内容过于匮乏,这个功能十分鸡肋。

这两个播放器对于 TrueHD + Atmos 音轨则无能为力,实际上任何 TrueHD 和 DTS-HD MA 音轨都不被系统原生支持,需要下载第三方播放器,如 PotPlayer 或者 MPC-HC。但是这些播放器只能把 TrueHD + Atmos 音轨当作普通 TrueHD 音轨解码,并不支持其中的全景声部分。在这样的情况下,Dolby Atmos for Headphones 软件和其他多声道模拟软件没什么不同。

游戏支持

在 Dolby Access 的介绍中,杜比还特别提到了:

For games, Dolby Atmos lets you pinpoint teammates, enemies, and obstacles for a competitive edge and more intense game experience.

但是直到截稿时,支持 Dolby Atmos 的游戏只有两款,分别是 PC 版《星球大战:前线》和 PC 版《守望先锋》。前者需要你有支持全景声的家庭影院,后者则内置 Dolby Atmos for Headphones,都不需要使用 Dolby Access 软件。

在其他游戏中,可以开启 5.1 或 7.1 声道模式,将 Dolby Atmos for Headphones 当作普通多声道模拟软件使用。

在 Xbox One 上,《刺客信条:起源》、《古墓丽影:崛起》以及《战争机器 4》原生支持杜比全景声渲染。

资源占用

在配备移动版四核心 Core i7 的电脑上,Dolby Atmos for Headphones 没有可见的独立进程,猜测其功能已经内建到系统中,并通过硬件加速计算。对 CPU 和内存的占用可以忽略不计。但是在配备 Intel Atom 处理器的 WinPad 上,声音会出现严重卡顿,完全不可用。

结论

如果你平时经常使用耳机看电影,并且下载的电影大多数都有多声道音轨,那么 Dolby Atmos for Headphones 可以让电影音效更有沉浸感。但是这个软件并没有比其他的多声道模拟软件更加先进,如果你已经有类似的产品和软件,购买 Dolby Atmos for Headphones 的意义不大。

附录:术语解释

文章中提到了大量 Dolby 打头英文名词,很容易造成混淆。这其中很重要的原因是杜比对自己品牌和名词的滥用,因此我不得不单独在结尾解释一下这些词所指代的意思。

  • Dolby:杜比,美国科技公司;
  • Dolby Atmos:杜比全景声,一种基于动态“对象”的音响技术;
  • Dolby Access:适用于 Windows 10 的 UWP 应用;
  • Dolby Atmos for Headphones:适用于 Dolby Access 的插件,需要付费购买;
  • Dolby TrueHD:一种应用于蓝光碟中的无损压缩音频编码格式;
  • Dolby Digital Plus,也称 E-AC-3:一种应用于 DVD 中的有损压缩音频编码格式;

发布者:王跃琨

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