聲音技術的發展史
1877年愛迪生除了發明電燈，也發明了第一個可以回放聲音的裝置，從此之後聲音可以被回放。
可以稱之為第一代的留聲機，在這之前聲音無法被回放，只能靠文字想象。我們利用一個聲道或音軌來重現聲音，我們叫做 Mono 或是單聲道。
雙聲道、立體聲 — Stereo
1931年 EMI 的工程師 AlanBlumlein 認為人類是用兩隻耳朵聽聲音，為何我們只有一個喇叭呢？所以他發明了 Stereo，Stereo 需要左右兩個喇叭發出不同的聲音，所以如果你有兩個喇叭播放的是一樣的聲音，我們還是叫做 Mono。Stereo 因為價格與技術上的問題，一直到 1960 年代才慢慢普及，那時候 Beatles、貓王都開始嘗試用 Stereo 來創造，甚至會標示在唱片封面上。
Stereo 雖然叫做立體聲，但他離立體還有點距離，因為人類大腦對於判斷實體聲音超級厲害，以準確度來說大腦的誤差在左右正負3度(3度是如果我們畫一個時鐘是1分鐘這麼窄)。
quadraphonic 四聲道
為了要讓人的體驗更「聲」歷其境，很自然地會想到增加喇叭的數量，所以後來有了前面兩個聲道，後面有兩個聲道的 quadraphonic 四聲道。四聲道在 1970 年紅了一陣子，但很快因為成本的問題消失。
5.1聲道 — 環場聲、環繞聲
5.1 聲道
我們現在較長聽到的環繞音響或是 surround sound 是 5.1聲道，前面有三個聲道，後面有兩個。像 Dolby Digital，SDDS，DTS 及 Pro Logic II 都是常見的 5.1 聲道音效系統。第一次使用是在 1980年代的電影院一直到現在。
但像剛剛提到的，大腦對於判斷實體聲源超級厲害，所以即使你有5.1環繞音響，你仔細聽，還是聽得出喇叭的位置，為了解決這個問題，大家開始增加喇叭數目，每個方向都增加喇叭，然後那個喇叭就只播放那個方向的聲音就好，所以就有了 6.1 或是 7.1 聲道的環繞，利用增加喇叭數目增加聲音播放的精確性。
7.1 聲道
這種透過增加喇叭數量來增加聲音播放的精確性的解決方案，其實不止發生在水平面，也發生在垂直面。所以後來有了 9.1 環繞，這種放在天花板上的高置聲道( high channel)。11.1聲道把天花板的喇叭數量變成 4 個，增加喇叭無非是為了增加體驗和故事的真實性，讓每個人能更融入故事。
聲音檔案製作 — Channel-Based Sound
瞭解了聲道的概念後，那製作聲音檔案時，我們都希望用戶能更沉浸在聲音裡，那聲道又該如何處理呢？舉例來說，我今天想讓你聽到後面有一隻恐龍在叫，前面有個人在尖叫，現在傳統的做法是以喇叭的數量為出發，我們稱作 channel-based 的作法：
決定聲道數為 7.1 聲道
首先要決定要用幾個喇叭，假設在這個例子裡我們用 7 個喇叭的 7.1 聲道
分配聲音
接著我要把恐龍的聲音跟尖叫的聲音平均分配到他附近的喇叭裡面，接著再把七個喇叭的聲音全部包成一個檔案，拿到了這個檔案後就要去找出 7.1 聲道的喇叭配置，然後播放檔案。
播放檔案之後理論上你就能聽到恐龍在後面與前面有人在尖叫，這其實是 1 個蘿蔔一個坑的道理。
所以如果你想要聽到 5.1 聲道的聲音，你就同時要有 5.1 聲道的檔案和 5.1 聲道配置的喇叭。聆聽場景與播放設備不斷增加，該如何解決？
現在的時代，除了喇叭配置的選擇更多外，播放聲音的設備跟播放聲音的情境、地點越來越多，然而設備也有不同的大小與性能。我們會希望有一種聲音格式可以很有彈性，能適應不同的喇叭配置與情況，讓消費者可以簡單切換。聲音產業為了解決這個問題，目前有兩個方向：
一、Object-based 面向對象式
以剛剛的例子(前面有人尖叫，後面有恐龍叫)來說，身為創作者在 object-based 的方式下要決定「這個恐龍什麼時候用多大的音量在哪裡大叫」，接著根據不同的喇叭配置(雙聲道、 5.1、7.1、 22.2聲道) ，分別做好設定，最後再把信息都打包成檔案，這樣播放時就可以依照現有的喇叭配置播放聲音。
除此之外 Object-based 還可以把每個聲源當作是一個對象，舉個例子來說，當你在看一場直播的球賽，如果球賽裡的球評、主播、場內的對象都是分別獨立的對象，如果你覺得球評很吵，你就可以把球評關掉，只留下場內的聲音，你甚至還能選擇主隊或是客隊的歡呼聲，以此創造影音內容的互動，也讓觀看的體驗更有趣。
二、Scene-based 場景導向式
場景導向式其實是一個相當大的類別，我們比較常聽到的是 ambisonic 的技術，ambisonic 的概念在 1970 年就被提出，他的概念有點像 360度影片，假設我們可以在場地中央放一個麥克風，一口氣把整個場地的音場錄下來，音場搭配上三維的座標(X.Y.Z)，播放時讓喇叭配置依照座標試著重建音場。 360 度影片就是 ambisonic 的應用之一，也是因為 360度影片，2016年初 Youtube 開始支持 ambisonic。
聲音技術的革命正在發生!!
但是有些問題雖然可以在 Object-based 跟 Scene-based 的技術下解決一部份，但如果聲音可以突破聲道的限制，那就不會有家裡明明有環繞音響，但是看電視的時候聽的都是雙聲道的哀傷。即使有 Object-based 跟 Scene-based 的技術，但是你的設備都是 mono 跟 stereo 的設備 (e.g. 計算機、電視、手機) 那你聽到的東西就還是 mono 或 stereo。
來自musictech
關注中國音響網微信號：chinaaudio
閱讀更多 中國音響網 的文章
