来源：广播与电视技术

翻译：利满雯

审稿：杨 宇

为了给用户创造更真实和身临其境的音频体验，日本公共广播机构NHK的科学技术研究实验室STRL正在研究一项基于线性阵列扬声器的声场合成技术，旨在实现音源从扬声器中跃出，并可在空间中进行移动的效果，如图1所示。

图1 基于线性阵列扬声器的声场合成技术

1. 研究目标

这项研究的目的是为未来的电视创造更好的音频技术，比如在3D电视屏幕上展现立体画面时，对应的声源似乎与画面一起跃出屏幕，这项技术能够让用户获得更真实的沉浸式音频体验。

2. 研究主题

通常，人们通过改变声音的强度或音色，可以让声音听起来好像来自远处。不过，这种方法很难让声音听起来好像音源处于扬声器前方，而要想实现这样的效果，需要精心布置许多扬声器，并且必须单独调整每个扬声器所再现的声音。为了进一步提高声音的真实感，研究人员需开发更复杂的方法，使声音在跃出电视屏幕的同时还能够在空间中移动和旋转。

图2 现场演示

3. 声场合成技术

STRL正在研究一种线性阵列扬声器，这种扬声器呈直线排列，并被放置在电视屏幕前。

通过单独调整线性阵列中扬声器发出的声音强度和发声时间等因素，来控制声音的呈现，从而在空间中创建虚拟声源的音频焦点，让观众感觉声音似乎从该位置发出，这样就能呈现出一种仿佛声音跃出电视屏幕的体验。

4. 详细说明

在声场合成过程中，首先需要将声音进行数字化（取样、量化、编码），再通过线性阵列扬声器来再现。为了实现声音跃出电视屏幕的效果，需控制线性阵列中每个扬声器发出的声波，以合成虚拟声源位置的声波，让观众感觉声音似乎从该位置发出。实现这种效果，还需要取消线性阵列扬声器的前向传播特性，然后叠加虚拟生源的传播特性。

指向性表示了声源声音强度的空间分布特性。真实的物理声源是有指向性的，并且可以旋转和移动。因此在声场合成技术中考虑指向性特性，就有可能再现更加复杂和真实的声场。

图3 虚拟声源示意图

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