多声道

音乐领域术语

尽管双声道立体声的音质和声场效果大大好于单声道，但在家庭影院应用方面，它的局限性也暴露了出来。双声道立体声系统只能再现一个二维平面的空间感，即整个声场是平平地摆在我们面前，并不能让我们有置身其中的现场感。当然，由于在音乐会现场，观众原本就是坐在台下的，而乐队演奏人员则位于舞台之上，立体声所能再现的这种简单的声场方位感与现场音乐会的方位感是基本符合的，因而它仍能满足欣赏需求。但是，在欣赏影片时，整体声场全方位的三维空间感无疑可以给观众一种鲜活的，置身于其中的临场感，因此，多声道技术也开始发展起来。

多声道的历史

立体声

1974年7月，杜比实验室与EMI录音室合作开发了Dolby Stereo Film Sound电影录音系统，由此，电影进入了立体声时代。1977年，杜比实验室又成功研发出了多声道环绕系统—Dolby Stereo（杜比立体声），电影正式进入多声道环绕时代。杜比立体声仍属于模拟信号系统，其大致原理是将4个声道（左、中、右、后）的信息通过矩阵编码方式保存在两条音轨上，而后置声道是一条单声道音轨，但通过两路后置扬声器播放。这一系统也就是流行的Dolby Digital 5.1声道系统的前身。

数字录音

在随后的20年内，环绕声技术逐渐成熟起来，数字录音技术也有了飞速的发展。1994年，杜比实验室与日本先锋公司成功推出了一种崭新的采用数字技术的环绕声制式—Dolby Surround Audio Coding-3，也就是我们所熟知的杜比AC-3系统，由此，电影音频技术进入了数字时代。1998年，杜比实验室正式将杜比AC-3环绕声命名为杜比数码环绕声(Dolby Surround Digital)，也就是我们常说的Dolby Digital。Dolby Digital环绕声系统由5个全频域声道和1个超低音声道组成，也称为5.1声道，5个声道分别是左前、右前、前中置、左环绕和右环绕。超低音声道主要负责传送低音信息（<120Hz），其目的是为了补充其他声道的低音内容，使一些包含爆炸、撞击等低音的场景的声效更好。这6个声道的信息在制作和还原过程中全部数字化，信息损失很少，全频段细节十分丰富。

多声道发明

1998年10月，杜比实验室在美国亚特兰大举行的Show East Film Exhibition上宣布推出Dolby Surround EX系统，这是一种在Dolby Digital系统上进行扩充的系统，由原来的5.1声道升级为6.1声道，即在原有的5个主声道的基础上，又增加了1个独立的Back Surround声道（后环绕或称后中置），从而使后部声场的连贯性和声音的绵密度大大增强，有效地改善了原来的后部声场声音中空的缺陷。1999年美国首映的《星球大战前传首部曲》是第一部采用了这种Dolby Surround EX系统的影片。

多声道的定义

双声道的Hi-Fi系统（高保真系统）与多声道的AV系统（家庭影院系统）是音响器材市场的两大阵营。还有一种7.1声道系统，实际上，7.1声道是在系统中使用一对后环绕扬声器来代替6.1声道的一只后环绕扬声器。6.1声道的影片越来越多，还没有一部7.1声道的影片出现。这是因为这个7.1声道系统并不是一个行业标准，而是一项由某些音响器材公司研发出来的，并将相关技术应用在影院功放上的技术。在7.1声道系统中，Back Surround（后中置）的单声道信号经过矩阵运算，加入延时、回响等多项参数之后，被分配到左后环绕与右后环绕两个声道中，而不是简单地将一路单声道信号平均分配到两个后环绕声道中来。简而言之，这种方案最大的优点就是进一步增强了后部声场的方向感和声像移动的连贯性与真实性。

多声道的应用

多声道流量计

超声波气体流量计是通过检测流体流动对超声波束的作用，测量气体流量的仪表。根据不同的测量原理，超声波气体流量测量方法可分为:传播时间法、互相关法、波束偏移法和噪声法等当超声波信号在流体中传播时，在顺流方向上超声波的传播速度会增大，在逆流方向上超声波的传播速度会减小。因此，在同一传播距离上超声波在顺流和逆流中的传播时间会有一定的差异。传播时间法是根据超声波在顺流、逆流中的传播速度之差与流体流速之间的关系来计算被测流体流速的。根据具体测量参数的不同，传播时间法可分为时差法、相位差法和频差法，其中时差法是最常用的方法。时差法超声波气体流量计遁过测量超声波信号在顺流和逆流中的传播时间差来计算流体流量，它具有测量精度高、稳定性好、适用于大、中口径管道气体流量测量等优点。

多声道脉冲

当多声道超声波流量计各个声道无线电频带都能正常的工作来测量流体流速时，应用这两种方无线电频带法计算得到的管道流速值基本一致，说明应用改进无线电频带后的最优加权数据融合方法计算流体流速在正常情无线电频带况下能够实现较好的数据融合效果。无线电频带而实际应用中，随着超声波流量计使用年限的增无线电频带加或者流体中夹杂过量气泡或杂质，都可能使其存在无线电频带某个换能器测量的流速值存在较大偏差。实验中在无线电频带第 2 声道测量的流速值数据上添加白噪声，使其测量无线电频带结果产生较大的波动，用来模拟单个换能器测量不准无线电频带的情况无线电频带。

多声道融合

无线电频带通过实验处理一个周期内正常测量的流速数据无线电频带和单个换能器非正常工作时的流速数据，得出当流无线电频带量计各声道均能正常工作时，应用改进后的最优加无线电频带权数据融合方法计算得到的管道流速值与 Gauss-无线电频带Jacobi 积分法计算得到的流速值基本一致，而当流无线电频带量计单个声道不能正常工作时，应用改进后的最优无线电频带加权数据融合方法计算得到的管道流速值较 Gauss-无线电频带Jacobi 积分法计算得到的流速值更加稳定，说明应无线电频带用改进后的最优加权数据融合方法进行管道流速值无线电频带计算可以减小测量误差对流速测量结果影响，使得无线电频带流速计算结果更加准确。

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