数字分离环绕声的主要格式就是"5.1声道系统。5.1代表着5个全音域(20 Hz 到20 kHz)声道 (如图1) (前左/中/右，后左/右)，再加一个低音效果声道（其频率范围为3Hz到120Hz）。 目前，数字5.1环绕声格式是电影院和家庭影院中最流行的格式。在电影院里，三种主要的格式有杜比实验室的杜比数字立体声 (DSD)，数字剧院系统公司的DTS系统和索尼公司动态数字声(SDDS)系统。这三种格式目前在美国的大约4,000家电影院中使用。DTS系统占的数量最大，索尼公司的SDDS系统占的数量最小。但装备SDDS系统的剧院的数量却在近两年迅速增长，大有超过DSD之势。

在家庭娱乐业的最前沿，目前只有一个名字最响亮，那就是杜比Dolby。在这里，杜比的格式就是DSD。DTS公司也推出了它的5.1声道压缩编码系统，但其压缩率要低于数字杜比。 三种格式有一个共同点，那就是都采用数字压缩技术。这是将 5.1分离声道的音频与视频信号一起存储在LD或DVD光盘上、传送HDTV信号的唯一办法。但这种压缩与计算机数据存储的无损失压缩是不同的，三种存储格式都使用有损压缩（DTS允许无损压缩、有损压缩或是二者结合使用，这取决于人们怎么用它）。 在HDTV 和 DVD媒介中，只允许存储原始数据的十分之一的内容，剩下的90%的内容都要被丢掉，它们在重放时就无法恢复。这就是有损压缩的本质。下面我们介绍一下三种压缩格式。

DSD（Dolby Stero Digital）

1987年，高清晰度电视系统的标准化工作开始在美国实施。在其音频系统设计中，人们想要有四个或更多个分离的声道，但当时的技术却无法做到。为了做到这一点，必须要求有至少是CD数字音频两倍的数据率。从此杜比实验室开始设计Dolby AC-3多声道音频编码系统。 在电影院里，AC-3被应用到了电影胶片的音频格式中，即杜比数字立体声（Dolby Stereo Digital），在家庭领域里，杜比环绕数字声也是基于AC-3编码的，现在这种编码流行的名称是数字杜比DD。 尽管AC-3最初是在设计HDTV时构想的，但它实际上投入实用却是在电影院里。它在35mm电影胶片中提供多声道数字环绕声。为了与以前没有使用AC-3技术的电影院兼容，电影中的两个模拟音轨也需要记录下来。所以新的数字音轨就被记录在胶片的链轮齿孔之间的空间上。作为一种参照，CD具有96dB的动态范围，它使用 16-bit的脉冲编码调制(PCM)技术，每个音频采样样本具有16比特的解晰度，采样频率是 44.1kHz。一张CD可以存储74分钟的双声道音乐。而杜比数字声系统则至少有20比特的动态范围，5.1 声道的每个声道的数据率至少为每秒384,000比特。这就是数字杜比环绕声系统要使用10:1压缩比的原因。 下表是杜比数字声系统有关参数:
DSD系统技术指标
模拟输出 左、右、中置、后左、
后右和超重低音声道
频率范围 20 Hz-20 kHz ± 0.5 dB
低频音效声道 20 Hz-120 Hz ± 0.5 dB
动态范围 120 dB
采样频率 32, 44.1, 并支持 48 kHz
数据率 32 kb/s 到640 kb/s
32 kb/s 用于单个单声道,
192 kb/s 用于双声道音频
384 kb/s 用于 5.1声道
压缩比 10:1

DTS

DTS系统是1993年在影片《侏罗纪公园》中首次推出的。影剧院里的DTS 格式称作 DTS-6,而用于家庭的格式却大不相同。在电影院里，DTS系统的操作是自动的，它与以前的影院处理系统都是兼容的。DTS将数字音轨存储在两张CD-ROM光盘上。这一点与DSD或SDDS系统不同，后两者是将数字音轨存储在电影胶片上。DTS影片的35mm胶片上也记录有传统的模拟音轨，这是出于与以前系统兼容的考虑。 DTS的独特之处是将时序编码挤压存储在传统音轨和胶片帧之间的空间上。这种设计允许系统读取胶片上的时序编码，并播放与所投射出胶片帧所对应的正确的音频。这样音频就能与影片胶片帧保持同步。如果任何时候DTS解码器不能重放出正确的数字音轨，它会立即切换到传统的模拟音轨上。另外，电影胶片的片头上还包含有片头信息，它可以让DTS解码器检查驱动器里装入的CD-ROM光盘是否正确。 DTS使用一种编码算法，叫连贯声学编码(CAC)。这种算法将20-bit的线性PCM音频数据编码，但其数据率却低于CD音频所要求的每秒705600比特。这种算法就可以把6个声道的高质量音频数据存储在一张CD或LD光盘上。 在家庭影院系统中，DTS将压缩的5.1声道数据存储在一张LD或DVD光盘上，将数据存储在原来被专业杜比逻辑音轨所占的空间上。DTS系统唯一的问题就是与以前系统的兼容性。没有DTS解码器的人就只能听模拟音轨。DTS系统的一个强项就是其压缩比要比数字杜比系统要低，每个分离声道的数据率为 240 kb/s，或是6个声道为1.4 Mb/s 。这就意味着DTS的声音可能听着更好一些。但这种编码由于数据量过大而不能存储在DVD上，为了存储在DVD上，就开发出了新的DTS格式，其数据率限制在384kb/s。. 下表是DTS系统的技术参数：
DTS技术指标
模拟输出 可多达8个声道: 左、右、
中、左中、右中、左环绕、
右环绕、超重低音
频率范围 20 Hz -20 kHz
低频效果声道: 20 to 80 Hz
动态范围 最高至145 dB
数据率 最高至 1.4 Mb/s
每张CD存储量 100 分钟
压缩比 约 4:1

SDDS

索尼动态数字声是三种格式中最后进入市场的。它在1994年初出现。这种格式目前只能用于电影院中，在家庭影院领域还没有出现其版本。现在国内许多电影院里就装备了SDDS的音响系统。SDDS 格式的目标与任何配置兼容，它可以有4, 5.1或 6个分离声道，这些方式混和存储在系统中，系统解码器有足够声道的情况下解码将其内容伸展到各个声道中。与DSD相同， SDDS把数字音轨也记录在电影胶片上。但它记录在胶片的链轮齿孔外的两边上。由于它上面是光记录音轨，所以它就能与现有的杜比环绕声系统兼容。 SDDS使用一种5:1压缩技术，使用这种算法可以保持100%的数据冗余量。这使胶片上可以将大量的数据流保存下来。经过测试这种胶片可以放映500次以上而不会在其表现上有所降低。 下表是其技术指标：
SDDS 系统技术指标
模拟输出 最多到8个声道: 左、右、
中、左中、右中、左环绕、
右环绕、超重低音
频率范围 5 Hz -20 kHz ± 1
动态范围 105 dB
采样频率 44.1 kHz
声道分离度 gt; 80 dB
压缩比 5:1

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