【专题】把数字变成真实的声音 畅谈音频解码器(连载3）
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什么是环绕声处理器
环绕声处理器，也有人称它为“AV前级”，相当于Hi-Fi放大器里面的前级。环绕声处理器的功能很多，它主要集成了音视频处理能力以及一些额外功能，如：前级放大线路、环绕声格式解码、视频处理、自动声场校准、流媒体音乐播放、分区音乐播放、FM/AM收音，甚至黑胶唱盘专用的唱头放大器功能。在使用时需要搭配后级功率放大器。
Proceed PAV（上）， PDSD（下）分体环绕声处理器，PAV为5.1声道前级、PDSD为环绕声解码器
环绕声处理器与AV接收机的区别
环绕声处理器与AV接收机的区别在于，AV接收机就是将环绕声处理器和功率放大器合在一块装在一个机箱里面，也称为“AV合并机”。
从应用上，环绕声处理器必须要配合功率放大器才能驱动音箱。一般而言，环绕声处理器一般都属于每家公司的高端型号，组建家庭影院系统需要较高预算。由于环绕声处理器和功率放大器之间是分体设计，两台机之间都有独立的电源供电，各自干扰少，而且功率放大器电源供电部分有更多的功率余量，因此音质、驱动力和动态都更好。
AV接收机毕竟是一体机，需要的连接线较少，价格也会相对便宜些。但两部分都集成在一个箱体里面，供电部分不可能做得很大，输出功率会受到限制，电路之间的干扰也大些，声音自然不如同厂的分体机相提并论， AV接收机更适合一般的家庭环境使用。相信这对于发烧友来说是很好理解的吧！
Onkyo RDC-7.1环绕声处理器，联合了Apogee、B.A.T和THX三家公司一起开发
Lexicon MC-12环绕声处理器，Lexicon在家庭影院产品中的巅峰作品，尽管后来推出几个更新版本，但始终跟不上潮流而退市
DVD年代的环绕声处理器
家庭影院是因为DVD的出现而发展起来的，那么现在我们把时间轴调到DVD年代。究竟DVD年代的家庭影院是怎样的？以我个人角度而言，尽管当年的DVD只有5.1声道的Dolby Digital或DTS多声道音效格式，但那个年代的家庭影院器材已经做到非常疯狂，甚至比现在超高清年代还要疯狂。
究竟那时候的家庭影院器材有多么疯狂？我印象最深刻的就是当年由Madrigal公司旗下Proceed推出的一系列家庭影院器材。其中，PAV/PDSD就是一台很疯狂的环绕声处理器，分体式设计，PAV是纯模拟前级，而PDSD是纯环绕声解码，用于处理Dolby Digital和DTS音效格式，音频和视频采用独立传输，其中音频部分采用S/PDIF界面来传输（当时还没有出现HDMI）数据。在模拟部分和数模转换部分都用上Mark Levinson的设计，Madrigal当年的理念就是要兼顾Hi-Fi和家庭影院的。此外，这款机型同时还得到THX和ISF的认证。可想而知，要是这款机型能支持今天的三维沉浸式音效的话，完全可以干掉现在一大批机型。在PAV/PDSD之后，Proceed还分别推出过AVP和AVP2两款环绕声处理器，一体化设计，售价都相当昂贵。
除了Proceed，Lexicon也算是其中之一，毕竟是一个做专业声场处理器出身的品牌，这些对它来说不算什么。推出过MC-8、MC-10等产品，论发烧程度是比不过Proceed的，而当中最多人认识的当属MC-12，这款环绕声处理器曾经让Lexicon火了一把，但在高清年代就开始乏力，完全跟不上潮流的变化，最终没有延续下去。
在日系机型里面，Onkyo也推出RDC-7.1环绕声处理器。而Onkyo开发这台机器也是费尽心思，联合了Apogee、B.A.T和THX三家公司一起开发。Apogee提供数字滤波技术、B.A.T提供模拟放大技术，有THX Ultra认证，还用上HDMI接口。Denon则推出AVP-A1环绕声处理器，同样具备THX Ultra认证，这款机的体积巨大，用上硕大的电源供电，还用上了Denon顶尖的数字处理技术和模拟放大电路设计。
认识环绕声处理器的音视频输入输出端子
现代环绕声处理器的几大特色
一．支持现行的三维沉浸式音效格式
在数字环绕声的支持上，现行的环绕声处理器都必须要支持三维沉浸式音效，要是没有的话根本是不入流的东西。基本上，Dolby Atmos是一定要支持的，软件资源丰富，且杜比实验室的实力强劲啊！此外，DTS:X也是基本支持的，虽然软件比Dolby Atmos少很多，可是在扬声器的布局上两者可以通用，支持也是正常的事情。Auro-3D则视乎不同机型而定，毕竟Auro-3D的软件在国内几乎找不到，且音箱系统的布局上跟以上两者都不同，因此不是所有的机型都支持Auro-3D。
二．支持13声道或以上的处理能力
三维沉浸式音效的年代，需要更多的音箱来还原声效，且音箱越多，效果越好。所以现在的环绕声处理器在输出声道方面基本都在13声道或以上。如：YAMAHA CX-A5100支持13声道输出，Marantz AV8805则支持15声道输出，一般家庭环境完全够用。此外，欧洲的顶级品牌更多，像Trinnov Audio、Storm Audio、DataSat这些品牌的环绕声处理器都能输出至少16声道或以上的声道，而且还能对声道数量进行扩展，处理能力非常强悍，可以组建规模更大的家庭影院系统。
三．提供HDMI 2.0接口
HDMI 2.0接口是当今环绕声处理器所必备的音视频接口。HDMI 2.0接口有更高的带宽来传输音视频数据，这样才可以将4K UHD视频和三维沉浸式音效数据从播放机传输到环绕声处理器里面。
但要注意的是，在连接HDMI线的时候线要注意环绕声处理器和播放机的HDMI接口是否支持HDCP协议，要是其中一方没有这个协议，那么就无法传输数据，不能正常输出声音和图像。
四．自动声场校正功能，快速设定机内参数
目前，每台环绕声处理器都内置自动声场校正功能，目的是让机器在不同使用环境之类都能得到比较好的声音效果。自动声场修正功能有很多种。如：Marantz、Denon使用Audyssey MultiEQ，YAMAHA有YPAO(YAMAHA Parametric Room Acoustic Optimizer)，Pioneer有MCACC(Multi-Channel Acoustic Calibration System)等等，要是想了解它们。本期的另一个专题“浅谈各大主流AV放大器与处理器中的自动声场校正系统”里面就有充分的说明，我在此就不再一一介绍了。
自动声场校正功能的好处就是能根据用户的空间声学特性来对机器内部的参数进行自动修正，环绕声处理器通常都附送一个测试麦克风。自动声场校正功能的使用其实很简单，特别是小日本的产品，不得不说真的很方便，非专业人士按照机器给出的提示也能操作。使用时，采用人机对话的方式进行操作，通常机器都要求你将麦克风放在聆听区域的多个位置上进行数据采集，在测试时还会发出测试声音。然后，机器会根据所采集的数据进行分析，最后再对机内参数进行调整。
内置自动声场处理功能的环绕声处理器都配备一只测试麦克风来采集声音数据
自动声场校正通常会要求用户将麦克风的高度位置保证与耳朵齐平
在测试时，需要在聆听区域周边的多个位置进行数据采集，这样有助环绕声处理器优化声音
环绕声处理器对数字环绕声数据做了些什么
第一：剥离音视频数据
我们在连接家庭影院系统的时候，往往需要两条HDMI线，一条从蓝光机接到环绕声处理器，然后从环绕声处理器再拉一条HDMI线到投影机。为什么要这样做？因为从蓝光机输出的数据都是音视频同时输出到环绕声处理器。环绕声处理器就会从中提取环绕声音频数据进行处理，然后再将视频信号通过输出端交给投影机处理。当然，有些蓝光机提供双HDMI输出，分别传送音频和视频数据，那么这时候的环绕声处理器仅仅处理音频数据了。
第二：环绕声解码
由于我们现在的环绕声音效格式都是Dolby True-HD、DTS-HD MasterAudio之类的高清环绕声格式，又或者Dolby Atmos、DTS:X三维沉浸式音效音效（实际上三维沉浸式音效都采用Dolby True-HD或DTS-HD MasterAudio格式，只不过某些特定的音效对象增加了元数据）。
环绕声处理器要将多声道音频数据还原成模拟音频信号，其核心中央处理器配合多路数/模转换器来组成。其中，中央处理器目前有两种方式，最常见的是采用DSP，另一种则是使用CPU处理器，如Trinnov Audio就使用Intel i7处理器。在处理时，处理器会对数据进行运算，然后转化为PCM信号，最后交由多路DAC做数模转换还原成模拟音频信号。
第三：加载各种参数
环绕声处理器在处理环绕声数据的时候还会加载各种参数。如扬声器配置参数、延时、自动声场校正数据、声场效果、环绕声收听模式等，用于优化环绕声的重播效果。我们为什么需要对环绕声处理器的各种各样的参数进行设定就是这个原因了。
Marantz最新的AV8805环绕声处理器，支持13.2声道，可以组建7.2.6或者9.2.4全景声系统
Storm Audio ISP.3D ELITE系列环绕声处理器，至少16通道起步，最高可支持32通道，而且要可以提供多声道数字和模拟输出
Trinnov Altitude 32环绕声处理器，最高32通道输出，它的特点采用电脑架构，CPU为Intel i7处理器
日本的还是欧美的？
在产品方面，目前环绕声处理器产品绝大部分都是日本品牌，Marantz、Denon、Onkyo、YAMAHA等等，也有少部分是欧美地区品牌。如，Trinnov Audio、Storm Audio、DataSat等。那该怎么选择？
先来说说日系产品，如果以高端产品来说，目前日系产品最贵的也在3万元左右，要是欧美品牌的话，高端产品的价格至少也要10万元或以上，价格差距相当悬殊，而日系产品却没有这个档位的产品。当然，要是一般的家用环境，以及绝大部分的私人影院视听室，日系品牌的确是不错的选择，一方面价格上有性价比，功能也多，而且使用起来也是非常方便，非常人性化的，声道数量也是足够你使用。例如，Marantz新款的AV8805环绕声处理器，支持13.2声道，Dolby Atmos、DTS:X、Auro-3D都能支持，对绝大部分用家来说完全足够使用。.
但如果你的房间很大，假设50平方或以上，且你本身又有充足的预算，那么高端的欧洲品牌是唯一选择，像Trinnov Audio Altitude 32、Storm Audio ISP 3D.32 ELITE系列之类的顶级环绕声处理器，它们最高可以支持32个通道，声音的包围感、定位精准度以及移动效果都会更好。
总结
在本次的专题里面，我们以立体声数模转换器和环绕声处理器展开了话题。在多年的发展过程当中，它们的目的只有一个，就是把数字信号还原出逼真的声音。对于数模转换器，从CD规格订立之后，厂商为了提高重播效果，采取了多种多样的方式来提高数模转换器的性能，如，通过特别的编码方式，或者强劲的数字滤波器等，让数模转换器的性能指标不断地刷新。同时，数模转换器的性能和功能也随着存储载体的转变而发生转变，SACD、DVD、硬盘以至到后来的流媒体音乐，数模转换器的数码接口也跟随改变，数码音乐播放系统的组建和使用形式也随之改变，不仅变得更便利，而且消费者在可选性也大大增加，好音质已经不再局限于家庭环境里面，即使是身处户外也可以享受高质量的音乐。
在环绕声处理器方面，它的发展是根据环绕声技术的发展而发生变化，早期的5.1声道Dolby Digital和DTS音效，到现在的Dolby Atmos和DTS:X三维沉浸式音效。一方面，传输的数据量在提高，另一方面则需要更多的扬声器来还原出接近于现实的声音效果。因此，环绕声处理器在这些年的发展里面主要是配置上的不断提高。同时，在操控上更加方便，更加人性化，使用起来更容易。
因此，不论是数模转换器，还是环绕声处理器，它们还原出更逼真的音效，这样我们才能有更好的影音体现。
（连载完）