【专题】CEDIA/CTA-RP22沉浸式音频设计推荐规范要点分析2：家庭影院音频系统设计相关标准要点（连载1）_行业标准

从严格意思上，家庭影院系统构建是一项相当复杂的工程项目，想要最终获得超越顶级商业影院的音视频效果，就必须遵守国内外的专业构建标准。在行业推荐规范方面，作为权威的美国CEDIA定制安装协会针对全宅影音智能行业的特点，推出了多个不同领域的推荐规范指南。其中在家用领域就包含了音频技术推荐规范、视频技术推荐规范以及项目施工推荐规范等。其中在沉浸式音频设计领域，CEDIA协会终于在2023下半年正式推出CEDIA/CTA-RP22沉浸式音频设计推荐规范，将近几年影音定制影院所关心的沉浸式音效系统的构建进行了非常详细的分析与定义，并且带来了众多建议、规范以及标准。我们在上一期已经就CEDIA/CTA-RP22推荐规范当中的Performance Level selection性能等级、Seating layout座位布局项目为大家进行了关键要点的介绍。本期，我们就继续讲解CEDIA/CTA-RP22推荐规范当中非常关键的Speaker layout扬声器布局方面的部分核心要点，包括分析目前4大沉浸式音效格式、构建统一扬声器布局设计方法、前置扬声器摆位技巧、环绕扬声器摆位技巧等方面。当中，特别就环绕声扬声器布局与设置方面容易遇到的问题进行了深入的分析，为每一位影音从业人员与影音爱好者列出了重要的参考建议与性能指标。

RP22沉浸式音频设计推荐规范要点分析2：

● 扬声器布局

1. Dolby Atmos杜比全景声

2. AURO-3D

3. DTS:X

4. MPEG-H 3D Audio

● 沉浸式音效系统中各个位置独立扬声器通道的具体标识

● 构建统一扬声器布局的设计方法

● 空间分辨率的性能要求

● 屏幕扬声器摆位建议

● 屏幕扬声器的数量

● 屏幕扬声器的垂直对齐

● 中置扬声器的垂直位置

● 环绕扬声器摆位建议

● 环绕扬声器摆位区域建议

● 调整聆听区域内的扬声器数量

● 通过处理最大化扬声器的利用率

RP22沉浸式音频设计推荐规范，

扬声器布局

扬声器布局是RP22推荐规范当中最为重要的核心部分。沉浸式音效目前正在向一个统一的扬声器布局方向迈进。根据目前各大沉浸式音效格式的扬声器推荐布局要求，可以看出不同格式在听众层或地面层5个或7个扬声器布局是基本上一致的，但是在上层或高度、顶部层扬声器布局方面就没能达成共识，还是有一定的差异性。

现阶段针对家用环绕声重放的沉浸式音效格式包括Dolby Atmos杜比全景声、Auro-3D、DTS:X(包括IMAX Enhanced)、MPEG-H 3D Audio。这几种沉浸式音效格式的开发者对于RSP参考座椅位置与上层扬声器之间的位置关系，还并不是完全一致的，包括水平和垂直角度等。然而，这并不代表我们无法建立一个相互兼容的统一沉浸式音效扬声器系统，只要扬声器布局适宜，相同的扬声器系统布局，就能满足所有沉浸式音效格式的重放要求。这里需求注意的一点，扬声器布局最好是相对于单一位置进行放置，也就是针对RSP参考座椅位置。如果听众分布区域较大，就可能存在一定的潜在问题，要实现每个座位都能拥有同样出色的音效体验并不容易实现。

各种沉浸式音效格式的最佳扬声器布局还需要考虑其他众多因素，包括房间的大小比例、屏幕大小和宽高比、聆听区域的大小的形状、座椅的类型等众多方面。

Dolby Atmos杜比全景声

首先是Dolby Atmos，在家用领域的杜比全景声扬声器布局推荐上，杜比建议根据不同系统的规模，应该有相应不同的扬声器系统布局设置，包括5个(3.1.2)到34个(24.1.10)独立扬声器通道布局(当中包含LFE通道)。其中，目前应用面最广的是9通道的5.1.4和11通道的7.1.4系统。我们可以在杜比官方网站上找到具体的扬声器安装布局指引。需要留意的一点，杜比全景声允许在地面层扬声器垂直平面高度位置上放置向上发声的扬声器，以替代上层扬声器。

在商业影院中，杜比全景声可以通过最大为7.1.2的声床和最多118个声音对象构建64个独立扬声器通道的大型扬声器布局。

最小的杜比全景声3.1.2扬声器布局，仅有3个前置扬声器与2个上层/头顶扬声器

杜比全景声7.1.4扬声器布局，包括4个与前置左右扬声器处于同一垂直平面的上层/头顶扬声器

杜比全景声11.1.8扬声器布局，其中包括了8个地面层的侧环绕和后环绕扬声器、4个高度层的高度扬声器、4个头顶层的上层/头顶扬声器

AURO-3D

接下来是AURO-3D。Auro-3D能提供最多13个独立扬声器通道加上LFE通道的沉浸式音效系统布局。Auro-3D主要是通过传统5.1或7.1地面听众层的扬声器来实现前后、左右水平层的环绕声效果，再加入至少4个高度扬声器，与相应的地面层扬声器垂直对齐，以实现上方声场的效果。Auro Technologies将9.1配置，相当于其他格式中的5.1.4系统，作为获得Auro-3D体验的最低系统配置要求。而最佳的扬声器布局配置则是13.1，相当于7.1.6系统，其中包括一个位于地面层正上方中央单个顶部扬声器，也就是俗称的“上帝之声”。

Auro-3D能够在聆听者的四周与上方营造球顶形状，包裹整个座椅位置的声场，从而实现全方位垂直方向的立体声场效果。需要注意的一点，这就意味着地面层与上层扬声器的仰角关系变得非常重要，应该始终保持在在25°到40°之间，最佳目标是30°。

Auro-3D 2层结构的9.1(5.1.4)扬声器布局是最低的推荐配置

Auro-3D 3层结构的13.1(7.1.6)扬声器布局才能带来完整的体验

DTS:X

DTS:X是另外一个备受关注的沉浸式音效格式。DTS:X可以实现11个独立扬声器配置的环绕声系统，对应7.1.4布局。DTS对于上层扬声器摆放的角度，也就是从聆听位置向上的仰角还是相对灵活的，最低为20°，也就是在两侧的墙面上，最高可到45°，也就是安装在天花上，朝向听众。RP22推荐规范建议采用更高的仰角。当上层扬声器放置在声场球顶与天花相交之处，并且每个扬声器与RSP等距离的时候，可以获得最佳的沉浸感。

相较而言，DTS:X Pro可以实现多达30个独立扬声器通道配置的环绕声系统，包括地面层与上层环绕声扬声器，以构建一个更倾向于球顶声场，并实现更加均匀的声场分辨率。

DTS:X标准下的7.1.4扬声器布局

DTS:X标准下的13.1.10扬声器布局，当中采用了30个独立扬声器配置

MPEG-H 3D Audio

最后是MPEG-H 3D Audio沉浸式音效格式。相对前面几种而言，MPEG-H 3D是一种相对较少提及到的，灵活适用于各种扬声器布局的音频编码开放标准，主要是参考ITU-R BS.2051-3用于节目制作的高级音响系统推荐规范。主要有四种关键的沉浸式扬声器布局方式，具体如下：

• “音响系统C” 与Dolby Atmos 5.1.2一致 • “音响系统D” 与Dolby Atmos 5.1.4一致

• “音响系统G” 近似于Dolby Atmos 9.1.4 • “音响系统H” 与NHK 22.2日本超高清电视系统一致

我们需要注意的是，前面3种沉浸式音效格式主要应用在蓝光碟片与网络流媒体服务之中，但是MPEG-H 3D Audio则主要是应用在DVB数字视频广播与ATSC 3.0电视系统之中，同时也与流媒体服务有一定的兼容性。不过，RP22推荐规范的主要任务是要实现Dolby Atmos、DTS:X和Auro-3D扬声器布局的统一，同样也包括了MPEG-H 3D Audio格式。