VR拯救3D音效說是伯樂也不為過

VR受到無數(shù)追捧，隨著自身技術(shù)的發(fā)展，帶動了一批產(chǎn)業(yè)的升級換代3D音效正是其中的一員。在開發(fā)者對游戲畫面、內(nèi)容多年來越發(fā)精益求精的發(fā)展下，游戲的VR化，終于迎來了游戲音樂的春天。Waves Audio發(fā)明帶有頭部追蹤器的Waves Nx耳機實現(xiàn)3D空間音效；谷歌的開源項目Omnitone，為網(wǎng)頁VR提供真實的音頻系統(tǒng)。3D音效，在音樂發(fā)燒友的世界之外，獲得了更多行業(yè)的關(guān)注和投資。不過，這個通過音效讓人身臨其境，仿佛與表演者身處同一個空間的3D音效，和所有人以為的“現(xiàn)代”、“前沿”不同的是，它的開發(fā)有著上百年歷史。

3D音效：人頭錄音

3D音效的目的就是讓你完全置身于現(xiàn)實聲音的原始環(huán)境中，你能感到鳥從頭頂飛過，左邊有耳語，右邊有街頭表演，感受到聲音的位置，在腦海中浮現(xiàn)出真實的畫面。

傳統(tǒng)上，錄音被分為單聲道（Mono）和雙聲道（Stereo）兩種，區(qū)別在于捕捉聲音的傳聲器的數(shù)量。在雙聲道錄音的基礎(chǔ)上，人們改進發(fā)明了立體聲錄音（人頭錄音），在仿真頭的兩側(cè)，放置兩個人耳形狀的傳聲器。人腦定位聲音位置基本依靠三個要素：耳朵的形狀、聽到聲音的時間差和聲音對兩耳的產(chǎn)生的不同的壓力。因為仿真耳朵在外形和密度上都離去還原人耳，所以這類的傳聲器能和人耳一樣地捕捉和傳輸聲音，保持左右耳間的差別。

3D音效的歷史

人頭錄音的歷史可以追溯到19世紀(jì)末期，法國的工程師Clement Ader。1881年，Ader開發(fā)出了電話戲?。═heatrophone），一種通過電話服務(wù)轉(zhuǎn)播的巴黎戲劇表演，一套套的麥克風(fēng)從舞臺的左邊一路排到右邊，信號通過電話輸，聽眾只需要一副接收器，就可以在巴黎工業(yè)宮中的包廂中聽?wèi)颉?/p>

1933年，AT&T的貝爾實驗室在芝加哥博覽會上展出了雙耳立體聲，帶來了一個在雙頰耳前安裝了麥克風(fēng)傳輸器的機械仿真人奧斯卡。奧斯卡在玻璃房間中捕捉聲音，而外面的訪客可以聽到和它一樣的聲音。AT&T的這項技術(shù)，由Ader的發(fā)明改進而來，不過兩者的音質(zhì)都沒有什么本質(zhì)的提升。

經(jīng)歷二戰(zhàn)，3D音效依舊過不去高音質(zhì)這道坎，直到1973年，一個德國麥克風(fēng)公司Neumann生產(chǎn)了革命性的KU-80，也是后來的人頭錄音設(shè)備的原型：一個仿真頭，左右兩邊各有一個傳輸器，并極大提升了對聲音位置的捕捉的靈敏度。同時，人頭錄音也找到了自己適合的領(lǐng)域，這項技術(shù)在廣播、實驗音樂上都得到了大力發(fā)展。搖滾主唱們，如Lou Reed，Thom Yorke，Imogen Heap等都進行了人頭錄音的實驗。

上世紀(jì)90年代末，一個叫Aureal的公司發(fā)布了A3D技術(shù)。Aureal的技術(shù)能利用電腦本身的兩個臺式的音箱，不外接音箱的情況下，制造出3D音效，通過A3D，你能夠清楚地辨別聲音前后左右和上下的位置。A3D是聲學(xué)工程師們根據(jù)3D音效的原理建立了一套數(shù)字模型算法，稱之為頭相關(guān)變換函數(shù)（Head-related Transfer Function， HRTF）。在精確的HRTF值下，體驗者不僅能夠感受到聲音的方向，并能確切地感受到不同聲音來源的遠(yuǎn)近，并隨著自己的移動而感受到和聲音源距離的變化。理論上來說，個體差異導(dǎo)致每個人的HRTF值都不相同，不過，人類的大腦有著很強的適應(yīng)能力，雖然你在一開始使用別人的HRTF數(shù)值時，可能產(chǎn)生聲音定位困難，但是當(dāng)你習(xí)慣以后，人腦就會自動學(xué)習(xí)，并主動進行適配。

不過，由于Aureal和對手公司Creative的惡性競爭，一場劣幣驅(qū)逐良幣的商業(yè)之戰(zhàn)下，歷經(jīng)在大量官司的重創(chuàng)Aureal最終因無力經(jīng)營而倒閉。

VR，3D音效的伯樂

經(jīng)歷一個世紀(jì)的發(fā)展，3D音效的技術(shù)再次獲得了科技界的青睞，不論是VR設(shè)備還是VR游戲、視頻資源，3D音效都作為VR系統(tǒng)的一個部分，youtube在4月推出的VR直播，就增加了立體聲錄音。

3D音效提供了一個擴展版的虛擬現(xiàn)實，它幫助了很多游戲和設(shè)備在視覺上的局限，完整了360°無死角的體驗感受，沒有聲音的執(zhí)導(dǎo)，人的視覺可能不受畫面控制，而仿真的3D聽覺的加入，能夠很好地控制人的大腦，吸引用戶的注意力。

樂隊U2，Kanye West的音樂制作人Chris Milk，在過去的機場大型音樂會上，采用了3D音效。一個擁有8個耳朵的全方位立體聲頭，4對3Dio雙耳麥克風(fēng)，保證覆蓋每個90°的空間，在VR設(shè)備下，保正觀眾的聽覺和視覺的統(tǒng)一。在阿波羅工作室的Jean-Pascal Beaudoin看來，沒有3D音效的VR體驗是非常容易失敗的：當(dāng)你的大腦定位到聲音來自左邊時，它會預(yù)判當(dāng)你左轉(zhuǎn)90°后，聲音的來源應(yīng)該在你的正前方，而如果此時，聲音依舊在你的左邊，那么大腦就會將你從剛才的沉浸式體驗中抽離出來。

不過，3D音效在VR內(nèi)容中占的比重依舊不高，不論是電影還是游戲，音效常常是最后一個被考慮到的因素，VR不論是作為媒介還是內(nèi)容，從設(shè)計伊始就考慮到內(nèi)置人頭錄音，才能讓讓3D音效獲得最大化的充分利用。

普倫斯頓大學(xué)機械與航空工程教授Edgar Choueiri，領(lǐng)銜3D音效和應(yīng)用聲學(xué)實驗室數(shù)十年，在自己位于紐約上東區(qū)的家中，以一個世紀(jì)前的理論為基礎(chǔ)，復(fù)原并優(yōu)化了一套完整的雙聲道錄音系統(tǒng)：BACCH SP，一個讓每對音響都保留聲音提示的過濾器，并以此創(chuàng)造出3D音效。Jawbone采用普林斯頓大學(xué)的這個算法，為無線藍牙音響jambox制造過濾器，創(chuàng)造3D音效。運用同一套算法的App，BACCH-dSP，在頭部追蹤器的配合下，能夠定位聽者的頭部動作，更精確地創(chuàng)造出3D音效的環(huán)境，軟件的OS版本也實現(xiàn)了3D音效在筆記本上的應(yīng)用。

VR對音效的高要求，被遺忘在歷史角落的3D音效終于再次復(fù)蘇，各家的VR設(shè)備都讓它不再是可有可無的佐餐小菜，而是沉浸式體驗成敗的關(guān)鍵