5.1声道和7.1声道的区别与原理

5.1声道和7.1声道的区别与原理

在音响领域，5.1声道和7.1声道是常见的环绕声系统配置。它们通过多个扬声器的布局和信号处理技术，为用户带来沉浸式的声音体验。本文将从双耳效应、环绕声原理、空间音频技术等方面，深入解析5.1声道和7.1声道的区别和特点。

空间音频

双耳效应是人类听觉系统的重要特性，它使我们能够通过声音进入耳朵的时间差、音量差和频率差来定位声源。当声音从左侧传来时，它会先到达左耳，经过墙面反射后以微小的延迟到达右耳，且音量和频率会发生变化。大脑通过识别这些差异，实现听声辨位。

立体声（stereo）系统通常使用两个声道来模拟这种效果。即使使用多个扬声器，立体声系统本质上也只提供左右两个方向的声音信息。这种系统虽然能营造一定的空间感，但缺乏纵深感和细致的空间定位。

要实现5.1或7.1声道的效果，每个扬声器需要单独占用一个声道。影院通常采用这种方式，因此能提供比普通立体声更丰富的音效体验。由于声道数量的增加，声音在多个维度上分布，能产生更强的纵深感和空间感。

头顶和脚下的声音与左右耳的距离相同，因此无法通过时间差或音量差来区分方位。人耳主要依靠耳廓反射和声音进入耳道的角度来辨别上下和前后方位。

5.1环绕声

5.1环绕声系统在水平方向上扩展了音频布局，但在垂直方向上没有扬声器布局。它由六个扬声器组成：前方三个、左右各一个、后方一个，加上一个重低音扬声器。其中，“5”代表五个3-20,000Hz的全局扬声器，“.1”代表3-120Hz的重低音扬声器。

Dolby Digital、SDDS、DTS及Pro Logic II都是常见的5.1声道音效系统。在观影时，中央声道通常用来播放主角的语音；在观看综艺节目和大型体育赛事等电视节目时，中央声道则用于播放主持人及解说员的语音。

7.1环绕声

7.1环绕声系统在5.1的基础上增加了两个顶部扬声器，进一步增强了声音的立体感和空间感。

陀螺仪运作机制

通过陀螺仪和加速度传感器，可以实现佩戴耳机观影时的头部动作补偿。普通支持环绕音的耳机在观影时，声音会随着头部的运动而变化。而像AirPods Pro这样的设备则通过虚拟固定扬声器位置的方式，无论头部如何转动，声音始终来自固定位置。