一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统的制作方法

本发明涉及一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统。

背景技术：

人类对于“环绕声”这个概念的探索要追溯到1550年，那时的欧洲赞美诗盛行，作曲家将合唱队按声部进行分组，根据教堂的形状在空间上错开站位，以便让听众更清晰地听到旋律走向和声部层次。到了18世纪90年代末，电影诞生了，却在很长的一段时间内都是以无声的形式呈现，人们甚至尝试让配音员站在银幕后说话来鲜活画面内容。

1910年爱迪生发明了有声电影机，声音和画面终于可以被同时记录下来并回放，1927年上映的电影《爵士歌王》，观众突然听到主角开口说道：“等一下，等一下，你们还什么也没听到呢！”一个新的电影时代来临了。自1940年世界首部立体声电影《幻想曲》，到1992年世界首部5.1环绕声电影《蝙蝠侠归来》，再到2010年世界首部7.1环绕声电影《玩具总动员3》，短短几十年的时间里，从仅能听到声音的单声道，到可以体验出声音运动变化的立体声，再过渡至被声音包围的环绕声，飞速发展的电影声音技术在朝着“将声音最接近现实的还原”这一终极目标不断冲刺。尽管如此，现行的电影声音技术还远远谈不上尽善尽美。例如，目前主流的多声道系统里重塑声场环境的扬声器方向较少，声音在声道间的过渡不自然，环绕声分离度不够，系统针对多个声道采取不同均衡的处理能力不强，0.1声道的低频响应不够平滑，最佳听音区范围狭小等等，这些问题大大削减了声音再现的真实性。最为重要的是，现有的多声道系统只能回放二维空间的声音，缺乏如头顶上方等垂直方位的声音，这导致听者不能身临其境地融入到电影的情境之中。

近两年，3D沉浸式音效受到业内的高度关注。而经过一段时间的优胜劣汰，市场上基本上就剩下巴可和杜比两大竞争对手：杜比全景声(Dolby Atmos)和巴可Auro-3D。Dolby Atmos是结合了动态对象和播放声道的崭新混音和声音定向方式，令观众全方位被声音包围。电影制作者能够通过这些音频对象来控制独立的声音元素，而无需考虑扬声器的配置(包括顶部扬声器)。Dolby Atmos同时还提升了后期制作的效率，让混音师能够高效地记录创作 意图，然后实时监控，或自动生成杜比7.1环绕声和5.1环绕声版本的内容。此外，Dolby Atmos还简化了发行——它将音频要素和声音所要表达的艺术构想纳入一个数字电影发行模板，可以在各种规模的影院中真实回放。它能够同时传输多达128个无损音频输入(声道或对象)，并能呈现从5.1到64个独立扬声器馈源的内容。在成本方面，Dolby Atmos保持向后兼容性并将对目前制作和发行的影响降至最小。能够在5.1和7.1环绕声系统的基础上，形成X轴Y轴Z轴，来自Z轴顶部的声音和来自影厅中独立声源的声音，让整个电影效果更加真。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，本发明提供一种安装方便、制作效率高、成本低且可制作多个声音制式的3D虚拟沉浸式全景声录音系统。

本发明提供了一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统，包括依次相连的网络机房、中央机房、放映机房以及混录棚，所述网络机房内设置有中央存储器，所述中央机房内设置有音视频工作站、时钟同步系统、数字光纤传输系统以及高清模数/数模转换器，所述放映机房内设置有影院处理器、音频矩阵切换器和功率放大器，所述混录棚内设置有与地面垂直设置的银幕以及多个扬声器音箱，所述多个扬声器音箱包括多个主扬声器音箱、多个次低音扬声器音箱、多个上层前置扬声器音箱、多个下层前置扬声器音箱、多个上层环绕扬声器音箱、多个下层环绕声扬声器音箱、多个顶部环绕扬声器音箱以及多个顶角扬声器音箱，其中：

所述多个主扬声器音箱均匀设置在所述银幕后方，且主扬声器音箱的声学中心位于银幕高度的2/3处的位置上，所述多个主扬声器音箱左右对称设置在所述银幕的两侧；

所述多个次低音扬声器对称设置在所述银幕的下方；

所述多个上层前置扬声器音箱对称设置在所述录音制作厅前侧墙面的上部，所述多个下层前置扬声器音箱对称设置在所述录音制作厅前侧墙面的下部；

所述多个上层环绕扬声器音箱包括多个上层左侧环绕扬声器音箱、多个上层右侧环绕扬声器音箱和多个上层后侧环绕扬声器音箱，所述多个上层左侧环绕扬声器音箱均匀倾斜设置在所述录音制作厅左侧墙面的上部，所述多个上层右侧环绕扬声器音箱均匀倾斜设置在所述录音制作厅右侧墙面的上部且与所述上层左侧环绕扬声器音箱对称设置，所述多个上层后侧环绕扬声器音箱均匀设置在所述录音制作厅后侧墙面的上部；

所述多个下层环绕声扬声器音箱包括多个下层左侧环绕扬声器音箱、多个下层右侧环绕扬声器音箱和多个下层后侧环绕扬声器音箱，所述多个下层左侧环绕扬声器音箱均匀倾斜 设置在所述录音制作厅左侧墙面的下部，所述多个下层右侧环绕扬声器音箱均匀倾斜设置在所述录音制作厅右侧墙面的下部且与所述下层左侧环绕扬声器音箱对称设置，所述多个下层后侧环绕扬声器音箱均匀设置在所述录音制作厅后侧墙面的下部；

所述多个顶部环绕扬声器音箱包括第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱，所述第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱分别对称设置在所述录音制作厅的顶部墙面上；

所述多个顶角扬声器音箱包括左侧后方顶角扬声器音箱和右侧后方顶角扬声器音箱，所述左侧后方顶角扬声器音箱设置在所述录音制作厅左侧后方顶角位置，所述右侧后方顶角扬声器音箱设置在所述录音制作厅右侧后方顶角位置。

可选的，所述银幕后方设置有通高声障板，所述主扬声器音箱设置在所述通高声障板上且位于一条水平直线上，所述多个主扬声器音箱为5个主扬声器音箱。

可选的，所述多个次低音扬声器为四个次低音扬声器音箱，分别为第一组扬声器音箱和第二组扬声器音箱，所述第一组扬声器音箱和第二组扬声器音箱均包括2个扬声器音箱，且对称设置在所述银幕下方的两侧。

可选的，所述多个上层前置扬声器音箱为3个上层前置扬声器音箱，所述多个下层前置扬声器音箱为3个下层前置扬声器音箱且与所述多个上层前置扬声器音箱对称设置在所述录音制作厅前侧墙面的下部和上部。

可选的，所述多个上层左侧环绕扬声器音箱、多个上层右侧环绕扬声器音箱和多个上层后侧环绕扬声器音箱的数量均不少于五个且为偶数，且相邻的上层左侧环绕扬声器音箱之间以及上层右侧环绕扬声器音箱之间的水平距离均为2～3m。

可选的，所述多个下层左侧环绕扬声器音箱、多个下层右侧环绕扬声器音箱和多个下层后侧环绕扬声器音箱的数量均不少于五个且为偶数，且相邻的下层左侧环绕扬声器音箱之间以及下层右侧环绕扬声器音箱之间的水平距离均为2～3m。

可选的，所述第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱中的顶部环绕扬声器音箱的数量均不少于五个且为偶数，所述第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱将录音制作厅的宽度均为三等分。

可选的，所述左侧后方顶角扬声器音箱和右侧后方顶角扬声器音箱均指向银幕的中心位置。

本发明具有以下优点和有益效果：本发明提供一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统，该3D虚拟沉浸式全景声录音系统具有安装方便以及3D虚拟效果逼真的特点，同时，在该系统中可制作不同的声音格式，减少了素材交接和因为素材不兼容而产生的巨大工作量，可以有效提 高工作效率，减少制作成本，对需要制作多个声音制式的项目有明显的优势；通过设置的所述多个扬声器音箱即包括多个主扬声器音箱、多个次低音扬声器音箱、多个上层前置扬声器音箱、多个下层前置扬声器音箱、多个上层环绕扬声器音箱、多个下层环绕声扬声器音箱、多个顶部环绕扬声器音箱以及多个顶角扬声器音箱，使该录音系统成为真正的3D虚拟沉浸式全景声录音系统；另外，该系统可与国际最新的声音技术同步及升级，极大地缩短了中国与世界数字音频技术的差距，同时该系统可实现多种全新的音频声音格式，采用模块化结构设计,具有极高的兼容性,它不仅仅将多种声音制式有机的融合到了一起，还考虑到以后会有更多的更好的多声道声音制式出现，为以后扩展更多的多声道声音制式预留了多个模块位置；具有良好的扩展性，通过简单的设备连接，即可快速的增加新的声音制式；可实现多种全新的电影声音格式，采用模块化结构设计，不同制式之间可以切换且具备可逆性，最大支持128.2格式全景多声道还音，完全兼容原有的杜比及DTS数字环绕立体声5.1和7.1，可自动下变化混合。

附图说明

图1为本发明提供的一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统的原理框图；

图2为本发明提供的一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统的混录棚中多个扬声器音箱的分布示意图；

图3为本发明提供的一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统的混录棚中银幕的位置扬声器音箱的分布示意图。

具体实施方式

下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至3所示：本发明实施例的一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统，包括依次相连的网络机房、中央机房、放映机房以及混录棚，所述网络机房内设置有中央存储器，所述中央机房内设置有音视频工作站、时钟同步系统、数字光纤传输系统以及高清模数/数模转换器，所述放映机房内设置有影院处理器、音频矩阵切换器和功率放大器，所述混录棚内设置有与地面垂直设置的银幕1以及多个扬声器音箱，所述中央机房内的音视频工作站、时钟同步系统、数字光纤传输系统以及高清模数/数模转换器分别与所述中央存储器和影院处理器相连，所述影院处理器包括第一影院处理器、第二影院处理器、第三影院处理器以及第四影院处理器相连，所述音频矩阵切换器分别与影院处理器和所述功率放大器相连，所述功率放 大器同时与所述混录棚中的多个扬声器音箱相连，所述多个扬声器音箱包括多个主扬声器音箱100、多个次低音扬声器音箱200、多个上层前置扬声器音箱300、多个下层前置扬声器音箱400、多个上层环绕扬声器音箱500、多个下层环绕声扬声器音箱600、多个顶部环绕扬声器音箱700以及多个顶角扬声器音箱800，其中：所述多个主扬声器音箱均匀设置在所述银幕后方，且主扬声器音箱的声学中心位于银幕高度的2/3处的位置上，所述多个主扬声器音箱左右对称设置在所述银幕的两侧；所述多个次低音扬声器对称设置在所述银幕的下方；所述多个上层前置扬声器音箱对称设置在所述录音制作厅前侧墙面的上部，所述多个下层前置扬声器音箱对称设置在所述录音制作厅前侧墙面的下部；所述多个上层环绕扬声器音箱包括多个上层左侧环绕扬声器音箱、多个上层右侧环绕扬声器音箱和多个上层后侧环绕扬声器音箱，所述多个上层左侧环绕扬声器音箱均匀倾斜设置在所述录音制作厅左侧墙面的上部，所述多个上层右侧环绕扬声器音箱均匀倾斜设置在所述录音制作厅右侧墙面的上部且与所述上层左侧环绕扬声器音箱对称设置，所述多个上层后侧环绕扬声器音箱均匀设置在所述录音制作厅后侧墙面的上部；所述多个下层环绕声扬声器音箱包括多个下层左侧环绕扬声器音箱、多个下层右侧环绕扬声器音箱和多个下层后侧环绕扬声器音箱，所述多个下层左侧环绕扬声器音箱均匀倾斜设置在所述录音制作厅左侧墙面的下部，所述多个下层右侧环绕扬声器音箱均匀倾斜设置在所述录音制作厅右侧墙面的下部且与所述下层左侧环绕扬声器音箱对称设置，所述多个下层后侧环绕扬声器音箱均匀设置在所述录音制作厅后侧墙面的下部；所述多个顶部环绕扬声器音箱包括第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱，所述第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱分别对称设置在所述录音制作厅的顶部墙面上；所述多个顶角扬声器音箱包括左侧后方顶角扬声器音箱和右侧后方顶角扬声器音箱，所述左侧后方顶角扬声器音箱设置在所述录音制作厅左侧后方顶角位置，所述右侧后方顶角扬声器音箱设置在所述录音制作厅右侧后方顶角位置；该3D虚拟沉浸式全景声录音系统具有安装方便以及3D虚拟效果逼真的特点，同时，通过设置的所述多个扬声器音箱即包括多个主扬声器音箱、多个次低音扬声器音箱、多个上层前置扬声器音箱、多个下层前置扬声器音箱、多个上层环绕扬声器音箱、多个下层环绕声扬声器音箱、多个顶部环绕扬声器音箱以及多个顶角扬声器音箱，使该录音系统成为真正的3D虚拟沉浸式全景声录音系统；该3D虚拟沉浸式全景声录音系统具有安装方便以及3D虚拟效果逼真的特点，同时，在该系统中可制作不同的声音格式，减少了素材交接和因为素材不兼容而产生的巨大工作量，可以有效提高工作效率，减少制作成本，对需要制作多个声音制式的项目有明显的优势；通过设置的所述多个扬声器音箱即包括多个主扬声器音箱、多个次低音扬声器音箱、多个上层前置扬声器音箱、多个下层前置扬声器音箱、多个上层环绕扬声器音箱、多个下层环绕声扬声器音箱、多个顶部环绕扬声器音箱以及多个顶角扬声器音箱，使该录音系统成为真正的3D虚拟沉浸式全景声录音系统；另外，该系统可与国际最新的声音技术同步及升级，极大地缩短了中国与世界数字音频技术的差距，同时该系统可实现多种全新的音频声音格式，采 用模块化结构设计，不同制式之间可以切换且具备可逆性，最大支持128.2格式全景多声道还音，完全兼容原有的杜比及DTS数字环绕立体声5.1和7.1，可自动下变化混合。

作为上述实施例的优选实施方式，所述银幕后方设置有通高声障板，所述主扬声器音箱设置在所述通高声障板上且位于一条水平直线上，所述多个主扬声器音箱100为5个主扬声器音箱。

作为上述实施例的优选实施方式，所述多个次低音扬声器为四个次低音扬声器音箱，分别为第一组扬声器音箱和第二组扬声器音箱，所述第一组扬声器音箱和第二组扬声器音箱均包括2个扬声器音箱，且对称设置在所述银幕下方的两侧。

作为上述实施例的优选实施方式，所述多个上层前置扬声器音箱为3个上层前置扬声器音箱，所述多个下层前置扬声器音箱为3个下层前置扬声器音箱且与所述多个上层前置扬声器音箱对称设置在所述录音制作厅前侧墙面的下部和上部。

作为上述实施例的优选实施方式，所述多个上层左侧环绕扬声器音箱、多个上层右侧环绕扬声器音箱和多个上层后侧环绕扬声器音箱的数量均不少于五个且为偶数，且相邻的上层左侧环绕扬声器音箱之间以及上层右侧环绕扬声器音箱之间的水平距离均为2～3m。

作为上述实施例的优选实施方式，所述多个下层左侧环绕扬声器音箱、多个下层右侧环绕扬声器音箱和多个下层后侧环绕扬声器音箱的数量均不少于五个且为偶数，且相邻的下层左侧环绕扬声器音箱之间以及下层右侧环绕扬声器音箱之间的水平距离均为2～3m。

作为上述实施例的优选实施方式，所述第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱中的顶部环绕扬声器音箱的数量均不少于五个且为偶数，所述第一组顶部环绕扬声器音箱和第二组顶部环绕扬声器音箱将录音制作厅的宽度均为三等分。

作为上述实施例的优选实施方式，所述左侧后方顶角扬声器音箱和右侧后方顶角扬声器音箱均指向银幕的中心位置。

本发明提供的一种3D虚拟沉浸式全景声录音系统与国内其他电影领域和制作单位推出的多种类的平台相比，拥有以下优势：

1、本3D虚拟沉浸式全景声录音系统同时制作杜比Atmos、巴可Auro-3D和杜比5.1/7.1的声音制式。一般意义的混录棚只能制作单一声音制式的影片，而我们用一个混录棚可以完成4至5个普通混录棚的工作，极大减少了公司在混录棚建设上的投入。同时，在一个混录棚里做不同的声音格式，减少了素材交接和因为素材不兼容而产生的巨大工作量，可以有效提高工作效率，减少制作成本，对需要制作多个声音制式的项目有明显的优势；

2、本3D虚拟沉浸式全景声录音系统可以在相同的监听环境下制作杜比5.1/7.1、Atmos杜比、中国13.1和巴可Auro-3D、的声音格式，避免了在制作同一部影片不同声音格式的 时候，因为不同的监听环境而造成的各版本在响度、音色、主观听觉上的不统一和差异，进而减少由此而带来的工作量；

3、本3D虚拟沉浸式全景声录音系统在设计和建造过程中，联合高校与杜比公司、巴可公司等公司在多声道声音制式方面有着深入密切的合作。这种合作为我公司培养了一批具有较高素质的技术人员和声音制作人员。这些人员对于多声道的声音格式有着更清楚更深层次的理解，对于影片多声道的制作有着极大帮助；

4、本3D虚拟沉浸式全景声录音系统，无论在影片制作还是在影片放映阶段，都与杜比5.1/7.1完全实时兼容，对于杜比5.1/7.1影片的制作完全没有影响。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。