图 6 所示为杜比定向逻辑环绕声解码电路框图。与图 4 杜比环绕声被动式解码框图相比较,主要是两处发生了变化,一是采用自适应矩阵替换无源固定矩阵;二是增设了中置声道模式控制电路。另外,图 7(见下页)中还设置了测试噪声序列发生器,这是为了方便对左、右、中及环绕四个声道的信号电子进行事先调整。杜比定向逻辑环绕声解码常见集成电路有:M69032p、NJM2217AL 及 M62460 等型号。当然,这些都属于模拟杜比定向逻辑解码集成电路。数字杜比定向逻辑解码集成电路也已经问世,如 AK7712A 集成电路。AK7712A 内含强劲 DSP(数字信号处理)能力,其各项技术指标均优于模拟杜比定向逻辑,声道分离度可达到 60 dB。
目前市场上很多进口 AV 放大器中都带有杜比定向逻辑解码器,国产 AV 放大器也多数带有杜比定向逻辑解码器,并获得杜比实验室的认证,如:湖山、天逸、新声、麒峰、爱威及索普等品牌。
四、杜比数字 AC—3 环绕声系统
正如前已提到的,杜比数字 AC—3 环绕声系统(Dolby Digital Surround System) 是杜比实验室与日本先锋公司于 1994 年底联合研制的最新环绕声系统。它采用数字技术,将左声道、右声道、中置声道、后方左环绕声道、后方右环绕声道和超低音声道的音频信号经数字编码压缩后成为一条数字声迹再进行记录。在放送端,AC—3 编码信号送到 AC—3 解码器进行处理,重新输出左、右、中、后左、后右和超低音声道的音频信号。AC—3 的左、右、中、后左、后右五个声道的频率范围为 20~20000 Hz,超低音声道的频率范围为 20~120 Hz,故超低音相当于 0.1 个声道,合起来称为 5.1声道。
1. AC—3 编码系统的数据压缩
我们熟悉的 CD 唱片的数字编码为 16 bit (比特)线性脉码调制(PCM)方式,采样频率为 44.1 kHz。一张 CD 唱片的容量为 680 Mb,可以刻录 60 min 的双声道立体声节目。如果用与 CD 同样的方式刻录AC—3 六声道的 PCM(脉冲编码调制)数字信号,则一张同样尺寸的碟片只能播放 20 min。为此,AC—3 根据声学与心理学特征,采用了数字压缩编码技术,只取那些能被人的听觉所感知的信号,舍去那些感觉不到的冗余信号,从而达到减小数据信息而又不降低音质之目的。
所以,AC—3 为音频感知型编码系统,英文全称为Audio Perceptual Cord System。
音频感知型编码就是利用听觉掩蔽效应来大量压缩数据。听觉掩蔽效应可归纳为:频率与振幅变化不大的声音易被频率和振幅变化大的声音所掩蔽,较强的声音可掩蔽相近频段中较弱的声音,高频率声音比低频率声音更容易被掩蔽。