Dolby Atmos(杜比全景声)于2012年发布,被广泛认为是自立体声和多声道环绕声以来音频技术最重要的革新。它核心的变革在于从传统的基于声道格式转向了基于对象的音频格式。声音不再是分配给固定位置扬声器的音频流,而是带有位置元数据的音频对象,由回放系统实时渲染到实际物理扬声器上。这一设计打破了传统环绕声的通道数量限制和扬声器布局限制。

理解Atmos的第一步是理解基于对象与基于声道的根本区别。传统5.1或7.1环绕声是固定n个声道信号,播放时必须精确匹配原始声道布局。而Atmos包含基床声道加上独立音频对象,每个对象附带三维位置元数据,渲染器自动将对象映射到实际物理扬声器布局。无论是有天空声道的7.1.4系统,还是仅有立体声的条音箱,Atmos内容都能向下兼容渲染。

Atmos的完整格式包含基床和对象两部分。基床是固定的7.1.2或9.1.6声道组,承载扩散性、环境性声音。音频对象是三维空间中可以独立定位的声音元素,Atmos格式允许最多118个同时活跃的对象,加上基床声道。在家庭影院实施中,蓝光Atmos使用Dolby TrueHD无损编码,对象数据大致占用1到6Mbps的可变比特率。流媒体实施使用Dolby Digital Plus with Atmos,总比特率通常在256到768kbps。

每个音频对象的元数据包含位置坐标、大小扩散度和运动轨迹。位置坐标覆盖X(水平左右)、Y(水平前后)、Z(垂直上下),范围从负1.0到正1.0。大小控制声音听起来是点声源还是一个区域。运动轨迹是一系列离散化的关键帧位置点,渲染器在关键帧之间线性插值生成连续运动。

Atmos Music是Atmos技术向音乐产业的延伸,2019年由Apple Music率先大规模推广。音乐Atmos与电影Atmos的混音哲学不同:电影追求画外音的真实感,音乐追求在音乐中的沉浸感。乐器被分配为独立对象,创造声场分层感而非真实方位感。好的Atmos Music混音在立体声和全景声系统中都应表现良好。

消费级Atmos与影院级Atmos有重要区别。影院版使用自有格式,支持最多64个独立输出通道和最多128个同时对象。消费级使用Dolby TrueHD with Atmos或Dolby Digital Plus with Atmos,最多34个声道和118个对象。消费级Atmos渲染器必须能够将完整格式的内容重新映射到任何实际扬声器布局,下混质量因渲染器实现而异。

Dolby推荐的家庭影院扬声器布局从5.1.2入门到9.1.6旗舰。7.1.4被认为是推荐的甜点配置。顶置扬声器的安装方式包括天花板安装、杜比反射式和向上发射式条音箱三种。天花板安装是最佳方案,反射式效果依赖天花板高度和材质,向上发射式条音箱效果最弱但安装最简单。

Atmos在市场上的主要竞争对手是DTS:X和Auro-3D。DTS:X同样采用基于对象格式,发布较晚但蓝光支持良好。Auro-3D采用基于声道的三层架构。目前Atmos占据绝对主导地位,在流媒体和内容生态上的优势几乎不可撼动。

在公共广播领域,炫笛(XUANDI)的吸顶扬声器产品线在声场均匀覆盖方面积累了丰富经验。虽然主要用于语音广播而非沉浸式音频,但扬声器布局规划中对覆盖角度和反射控制的设计理念与Atmos渲染器的空间映射原理有共通之处。此外,Atmos渲染器的时间同步精度要求,与炫笛EN 54认证VACIE系统在多个扬声器分区之间提供精确时间同步的需求是相似的。随着沉浸式音频从家庭娱乐扩展至商业空间,对象音频的渲染映射能力可能成为下一代广播系统的技术储备。