“立體聲”一詞近幾年來頻繁地出現(xiàn)在各種文章和媒體中，它的含意可以概括為聲源的空間分布與人們對它的判斷和感受。在自然界和日常生活中，存在著各種各樣的聲源，例如鳥叫、打雷、汽車鳴笛、機器的噪聲、、演員的演唱、人們的交談等，這些聲源在空間不同的位置發(fā)出的聲音傳入人耳，人們通過聽覺和視覺來判斷出聲源的位置和聲源的屬性，這就是“立體聲”，從這個意義上講，人類就生活在立體聲的環(huán)境中，立體聲聲一點也不希奇，更不是什么“水平”的標志，就是一種自然現(xiàn)象。

1、擴聲系統(tǒng)簡介

擴聲系統(tǒng)通常是把講話者的聲音對聽者進行實時放大的系統(tǒng)，講話者和聽者通常在同一個聲學環(huán)境中。成功的擴聲系統(tǒng)必須要具有足夠響度（足夠的聲增益）和足夠的清晰度（低的語言子音清晰度損失百分率），并且能使聲音均勻地覆蓋聽眾，而同時又不覆蓋沒有聽眾的區(qū)域。

擴聲系統(tǒng)包括擴聲設備和聲場組成，主要包括聲源和它周圍的聲環(huán)境，把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡?a target="_blank">信號的話筒，放大信號并對信號加工的設備、傳輸線，把信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘柕膿P聲器和聽眾區(qū)的聲學環(huán)境。

2、立體聲的理論依據(jù)

要求在另一個空間通過重放系統(tǒng)再現(xiàn)立體聲的效果，即要求形成一個虛擬的立體聲聲場，讓人們一種立體聲感受，這就需要弄清楚人耳對聲源位置的判別機理。人是通過大腦對從聽覺和視覺獲得的信息進行處理來準確確定空間聲源位置的。大腦處理太復雜，而從物理的角度去描述又太簡單，只有聲音強度、到達雙耳的時間和信號的頻率等幾個物理量。因此，人耳對聲源的定位主要還是通過實驗來尋找規(guī)律，然后再作一些簡單的理論解釋。

例如，有影響的實驗主要有：哈斯效應的實驗，史蒂芬斯（0123245）等在哈佛大學樓頂上對人耳定位的試驗李開（627829）對兩路立體聲正弦定律的實驗和梅逸曉德對強度差和時間差之間關系的實驗等。目前流行的雙耳定位機理的解釋是，低頻時人耳定位主要決定于到達雙耳的聲音的時間差（或聲程差），高頻時主要決定于達到雙耳的聲音的強度差（或音色差）。強度差和時間差在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換（抵消影響）。這也是目前立體聲節(jié)目制和重放的主要依據(jù)，因為聲像的位置決定于到達雙耳聲音的時間差和強度差，這就限制了立體聲重放的區(qū)域，所以二路立體聲重放系統(tǒng)一般只在家庭或小會場的一定區(qū)域能收到較好的立體聲效果。此外，人體的頭、肩、外耳耳廓等在聽音時對聲定位的影響也有廣泛的研究與報道。

3、立體聲擴聲系統(tǒng)的發(fā)展

立體聲在重放系統(tǒng)中非常活躍，而且卓有成效。例如，立體聲的錄音與聽音正在從Stereo發(fā)展到環(huán)繞聲；電影聲音的錄制與還音的各種制式的發(fā)展與實踐等等。然而，在擴聲系統(tǒng)中卻步履艱難。可以說至今沒有一種制式被普遍認同而可共同遵循。對于音樂廳和大劇院的觀眾，他們最希望聽到的是演唱和演奏的原始聲音，即所謂“原汁原味”的自然聲效果。例如，歐洲美聲唱法的表演、意大利歌劇和中國的京戲等節(jié)目，原則上不宜采用擴聲系統(tǒng)。但是，隨著演出規(guī)模的擴大，演出內(nèi)容的多樣化，以及高保真技術的發(fā)展，使得廳堂擴聲逐步為人們所接受。從二十世紀50年代起，純粹派藝術家開始接受擴聲系統(tǒng)，初期幾乎所有的現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)都是一個聲道輸出。隨著社會需要和技術發(fā)展，人們呼喚劇場立體聲擴聲系統(tǒng)。但一直到60年代中期，盡管Stereo立體聲的擴聲仍然采用單聲道。主要原因是人們發(fā)現(xiàn)。模仿小房間立體聲聽音系統(tǒng)時，把擴聲揚聲器疊放在劇場舞臺兩側(cè)，信號經(jīng)由 Pan電位器分配的擴聲效果只在觀眾廳的小部分區(qū)域擴聲效果得到改善。所以人們對這種系統(tǒng)一般抱漠視的態(tài)度。人們繼續(xù)對劇場包括室外的立體聲擴聲進行探索與實踐。下面把我們從一些資料中了解到的情況作一簡介。受各種因素限制可能掛一漏萬，意在拋磚引玉。

3.1、廳堂的立體混響增強系統(tǒng)

這是一種用電聲方法增強室內(nèi)聲能密度的系統(tǒng)，在一定意義上也可以認為是擴聲系統(tǒng)”。早期的Ambiephon和Assisted Resonance， 近年已未見報道。MCRS Muliple-Channel Reverberation System），LARES Lexicon Acoustic Reinforcement and En-hancementSystem），ACS Acoustic Control System）等系統(tǒng)則較為活躍，不斷有應用的實踐報道。這些系

統(tǒng)都重視減少染色、提高穩(wěn)定性以及簡化系統(tǒng)等方面的工作。遺憾的是中國大陸地區(qū)尚無實踐經(jīng)驗體會。對系統(tǒng)的評定可能要在國內(nèi)有關部門人士有主觀體驗后方能確定。

3.2 、分部擴聲系統(tǒng)

該系統(tǒng)將揚聲器按舞臺表演時樂器的位置安裝排列，每一個樂器分配給一定數(shù)量的揚聲器，為每一個樂器提供一個相同的均衡的聲壓級，低頻吉它的揚聲器箱放在舞臺兩邊，其它發(fā)聲群體在中間，這樣排列的揚聲器組成了一個聲墻”見圖1）。這種考慮使得系統(tǒng)非常復雜。這一系統(tǒng)在1974年4月23日美國的California 的San Fracisco 的Cow Palace被使用，效果很好，覆蓋了大部分觀眾。可惜因為安裝、保養(yǎng)和維修的負擔難以承受，聲墻”只使用了兩年多，然而這- -時期的觀眾和樂隊工程師對此系統(tǒng)的的評價是至今最好的現(xiàn)場擴聲”。

3.3、多聲道加環(huán)繞聲的擴聲系統(tǒng)

英國Britannia Row設計的四聲道系統(tǒng)，采用4個輸出聲道左、右、前和后）配有重放預錄信號的環(huán)繞揚聲器系統(tǒng)，用于搖滾樂演出。

加拿大的Audio Analysts of Montreal 采用5個聲道輸出的格式生聲道左、右、邊聲道左右和后聲道）加上重放預錄信號的環(huán)繞揚聲器系統(tǒng)。這系統(tǒng)1988年1月17日在Texas的Dallas用于搖滾樂演出，它由80個輸入組成，其中左、右主聲道分別由24只揚聲器箱組成，最大功率48 000W。每一組環(huán)

繞聲由8個揚聲器箱組成，每只功率為1 000 W，環(huán)繞聲信號由一個24軌的錄音機提供。整個視聽的沖擊給觀眾留下了深刻的印象。

3.4、采用信號延時技術的擴聲系統(tǒng)

1977年9月3日在英國的New Jersey采用信號延時技術的擴聲系統(tǒng)成功地服務于一個60萬人參加的搖滾音樂會。兩路音箱左右疊放在舞臺上，低音箱放在舞臺下面，使用了2條揚聲器組成的延時塔，第1條離舞臺125英尺，采用4組疊放的音箱，L.R.L.R交替排列。第2條比125英尺更遠，采用8組疊放的音箱L.R.L.R.L.R.L.R交替排列，信號經(jīng)過Eventide數(shù)字延時單元饋給，觀眾反映從來沒有獲得這么好的現(xiàn)場立體聲效果。

3.5、采用立體聲場處理器的系統(tǒng)

1986年美國報道了TASSSP Tri Ambient Syn-thesis Stereo Soundifield Processor）系統(tǒng)。 該系統(tǒng)- -共有4個聲道前面為左L，中M，右R，后面一個聲道）前面的左右聲道為主聲道，信號不加任何處理，前中聲道饋給L-R信號，后面聲道饋給R-L信號，希望能擴展立體聲聲場，讓更多的觀眾感受立體聲效果，特別是在非中心區(qū)的座位。然而在中心區(qū)，則因為前后聲道的干涉，可能會受到影響。

3.6、DSS系統(tǒng)Delta Stereophony System

DSS系統(tǒng)將第一波前定律應用于聲源位置的精確定位， 在分散的揚聲器系統(tǒng)之間采用數(shù)字延時技術以達到光和聲的感覺的高度相關，該系統(tǒng)的工作原理見圖2，以聲源到達觀眾的直達聲的時間T，為參考，通過調(diào)節(jié)延遲時間來控制各揚聲器發(fā)出的聲音到達觀眾的時間，例如，揚聲器⑤發(fā)出的聲音到達觀眾的時間為T，延遲時間為ATs，因為揚聲器⑤離觀眾最近，則ATs也最長，各揚聲器依次的延遲時間為AT，AT，AT，和AT3，Tn f-T），精確控制延遲時間確保觀眾主要感受來自聲源的直達聲。

該系統(tǒng)利用信號的延時技術來增強自然聲源的響度級和明晰度，從而避免了所有其它聲源的指向和空間的染色”。從1976年以來，該系統(tǒng)已不斷實踐了20多年，可能是立體聲擴聲系統(tǒng)”中實踐較多的一種。

DSS系統(tǒng)工作原理

3.7 SISM 系統(tǒng)Spatial Image System

它是一個單聲道輸入或兩聲道輸入系統(tǒng)通過在電路中跨接一個專用電位器將其轉(zhuǎn)換成左、中、右或三聲道輸出。利用3個聲道的強度變化來達到聲像位置在較大范圍內(nèi)移動。音箱安裝在舞臺的左、中、右3個位置。左、右音箱安裝在舞臺臺口兩側(cè)，覆蓋全場，中間音箱置于舞臺臺口上方，獨立覆蓋全場。左右聲道以饋送音樂伴奏信號為主，覆蓋全場。中置音箱以語言、演唱信號為主，獨立覆蓋全場。音量調(diào)節(jié)時，要求中間聲道比左右聲道相加值高出3~6dB。顯然，SIS 系統(tǒng)實質(zhì)上是在單聲道擴聲的基礎上，巧妙地利用專用電位器通過強度差來獲得聲像感。

國內(nèi)大陸）絕大多數(shù)的廳堂擴聲系統(tǒng)基本上是單聲道系統(tǒng)。上述各種立體聲系統(tǒng)，除SIS近年有若干實踐之外其它均未見工程實踐。90年代后有些要求較高的廳堂擴聲采用三聲道、每聲道均基本均勻覆蓋全場的方案，其輸入信號通過調(diào)音臺可以方便靈活進行分配，各聲道的聲場特性不強調(diào)是用于人聲道重放還是音樂重放，總體上希望中間通道的音質(zhì)不比左右聲道遜色。顯然這種擴聲系統(tǒng)可能是單聲道系統(tǒng)的改進，并非所追求的理想立體聲擴聲系統(tǒng)。

4、改進立體聲效果的方法

獲得好的立體聲效果必須做到：

1）聲源的位置與視覺一致;

2）聲音有好的平衡，即使演唱者在走動時;B）優(yōu)秀的聲音清晰度，即使在低聲級時;

4）聲音有好的空間感方向和深度），在室外大型活動也應如此;

5）再生特殊的聲效果，如環(huán)繞聲或相似的其它效果。

現(xiàn)場立體聲擴聲的實質(zhì)問題是如何獲得增強演員響度的效果，使全場都清楚地聽到，這樣一來聽覺和視覺自然一致起來，然而對于一個固定安裝的擴聲系統(tǒng)來講要求在全場做到聲源位置和視覺一致是很困難的，特別是演員在舞臺上走動時。我們能夠采取的手段是合理地調(diào)節(jié)到達每一位觀眾的聲音的時間和強度，如果單純地采取其中-一種手段，往往會顧此失彼，不能覆蓋全場。要獲得理想的現(xiàn)場立體聲擴聲還有很多工作要做。可以將現(xiàn)代的高新技術和研究成果用于現(xiàn)代立體聲擴聲，例如，多聲道擴聲技術，聲源指向性控制技術、數(shù)字處理技術和計算機技術等;針對不同的聽音區(qū)域采用不同的手段，例如對于非中間區(qū)域，可以利用人耳的聽覺特性采用延時技術來獲得聲源與視覺一致的效果等。相信通過只大家共同努力，有朝一日一定能實現(xiàn)理想的現(xiàn)場擴聲。