在此之前，您可能已经听到一些关于的信息，但究竟是什么？这一功能到底有什么魅力，能让 Google、Apple 和 Samsung 等大公司纷纷将它集成到自己的产品中？和杜比全景声一样吗？这篇文章将详细介绍什么是空间音频，以及为什么我们应该关注它。

音频的历史 

当我们不使用耳机或耳塞时，我们将从 3 个维度聆听声音。声音来自四面八方（上、下、左、右、前、后和它们之间的所有方向），而我们的大脑可以破译这些声音以判断方向。

一个多世纪以来，人们一直在追求能在任何地方模仿这种自然体验的技术。1881 年，一位名为 Clement Ader 的法国工程师发明了 Théâtrophone（剧院电话），该电话使用 80 台送话器连接巴黎歌剧院的整个舞台。这些送话器产生了一种双耳立体声（即一种使用两个麦克风录制声音的方法，这些麦克风可以复制人们在现实生活中感受到的 3D 立体声）。因此，远在两公里外的歌剧爱好者都可以听到这些声音。

在第一次世界大战及第二次世界大战初期，声学在确定飞机方向方面起着很大的作用。每个国家/地区都有自己接收和放大噪音的独特方法，以帮助听到飞机发动机的声音并确定它们的方向。在现在看来，这显得有些滑稽，但显而易见的是，音频是一项关键的战争技术。

大约 30 年后，1972 年 Neumann 发布了他们的第一个商用双耳录音系统，使得在各种应用中复制空间声音变得简单和一致。此后技术和方法都得到了改进，包括引入使用阵列的新技术，而非仅仅使用两个不同的麦克风，以更详细地录制给定空间中的声音。 

如今，先进的音频技术已集成到各种音频应用（从音乐到游戏）的各种设备上，包括条形音箱、耳机、TWS 耳塞、汽车和 XR 设备。

空间音频系列树 

多年来，我们聆听音频的方式也发生了变化。最初从单声道输出开始，就像听收音机一样，所有声音都来自一个来源。然后，声音播放逐渐演变为使用更多的扬声器，为听众提供更具吸引力和更全面的声音体验。

最早的形式是立体声，有两个扬声器，然后发展成 4 个扬声器。后来发展成 5.1、7.1 环绕声（分别有 5 个和 7 个扬声器，1 个播放低频声音的低音炮），以及大型扬声器阵列（超过 7 个扬声器），实现更大的空间输出。

虽然 5.1 和 7.1 环绕声系统模拟您周围的声音，但由于这些扬声器以相同的高度环绕您，因此它只是在您周围的一个平面上。杜比全景声已进入音频空间，为您的上方和下方提供音频提示，打造更加身临其境的体验。 

什么是空间音频？ 

这一功能到底有什么魅力，能让 、Apple 和 等大公司纷给将它集成到自己的产品中？空间音频与杜比全景声有何不同？您可能已经注意到，我从未将之前的声音体验称为空间音频。尽管有人会认为，根据词典对空间的定义（与空间有关或占据空间），任何有两个或两个以上扬声器的场景都有理由被称为“空间”。嗯… 我同意这一点。

但是，在本行业中，空间音频是指非常具体的体验类型。您还可能听到它被称为 3D 音频，或者 Samsung 将之称为 360 度音频。与这种体验类型对应的技术术语是头部跟踪。我们细说一下。是指在一个仿真头的耳朵位置用两个麦克风录音所得到的音频。就像下图所示的 Neumann 头。

Neumann KU-100 

这样做可以为您提供与您听到的声音相匹配的音频，因为麦克风位于与普通耳朵相同的位置。

为进一步了解，请查看 Rit Rajarshi 的精彩图解：

来自的音频提示 

左边的鸟声传向听者的头部。但是由于人头部的一只耳朵比另一只耳朵距离声源远，所以声音在不同的时间到达两只耳朵。大脑会处理和理解这一时间差，从而为我们提供声音的相对位置。因此，将这些组件放在一起就形成了一个“声音地图”，使您置身于沉浸式空间中。这真的很酷，但它仍然不太现实。这就是头部跟踪组件发挥作用的地方。

在现实世界中，物体在您周围是静止的，声音来自于那些相对于您的头部（随后是耳朵）的位置。比如，您听到了后面的运动场爆发出欢呼声。如果您将头部向左或向右转，您就可以将听力集中到这一声音上，但这并不会改变它的位置。 

同样地，即使在移动后，声音也仍保持在原位。下面的动图显示了双耳音频和头部跟踪双耳音频之间的区别。当您转头时，世界不会随您一起旋转，它还是在原来的地方。 

为什么头部跟踪很重要：双耳音频与头部跟踪双耳音频 

这些组合构成了真正的沉浸式体验，也就是我们在行业中所称的空间音频。

这种体验的另一个部分是头部相关传输函数 (HRTF)。这类算法用于确定当声音到达耳道并向耳道移动时如何反弹、散射和扩散。其中还考虑到了两耳距离。简而言之，这决定了任何给定的独特头部形状对声音的影响，然后对声音进行调整，以使音频提示尽可能真实。

通过将所有这些组件、双耳录音、HRTF 和头部跟踪相结合，您可以获得完整、全面、完全沉浸式的音频体验，产生身临其境的感受。

 来源：Charles Pao, CEVA