關(guān)于4K家庭影院5.1聲道輸入輸出怎么設(shè)置的研究方法教程

libaidedahao · 發(fā)表于 2018-6-6 18:55

相信現(xiàn)在越來越多的朋友都在自己家的客廳組建了5.1、7.1甚至是9.1的環(huán)繞家庭影院，這些家庭影院的主功放往往也會整合碟機的功能。在使用它欣賞各種DVD或者藍光的時候，我們往往不用去關(guān)心音頻是如何被處理并傳輸?shù)礁鱾€喇叭上發(fā)聲的。

但是現(xiàn)在各種技術(shù)越來越發(fā)達，隨之而來的變化就是我們在欣賞高清視聽內(nèi)容的時候不僅僅拘泥于碟片這一種形式了?，F(xiàn)在絕大多數(shù)的智能電視都內(nèi)置了很多高清網(wǎng)絡(luò)節(jié)目源，甚至有些發(fā)燒友會組裝自己的HTPC用來為電視提供內(nèi)容。那么這時音頻的輸出就成為了不得不去關(guān)注的要點，因為要把外部源輸出的音頻信號發(fā)送到功放里，那么這時信號的傳輸路由已經(jīng)脫離了從功放到喇叭這種簡單的兩點一線方式，變得復雜起來了。

音頻信號路由的連接方式

1、舊式模擬回傳在上古時代，可能存在著某些功放設(shè)備配備了模擬輸入接口，也就是RCA口，也叫蓮花口。這些設(shè)備一方面除了能將自己解碼出來的模擬信號傳輸?shù)嚼壬弦酝?，還能把從外部直接輸入的模擬信號也原封不動地傳輸?shù)嚼壬稀?br />

這種傳輸方式的優(yōu)點就是簡單粗暴，直接把外部模擬音頻傳給喇叭出聲，不用去關(guān)心什么數(shù)字格式問題。當然缺點也很明顯：線太多導致看起來亂七八糟的不好打理；因為傳輸?shù)氖悄M信號所以線的質(zhì)量會影響音質(zhì)；你可能插錯線導致音頻的映射（Mapping）出問題。這種方式實在是太原始了，樓主就不多說了，因為你想象一下：從功放輸出到喇叭已經(jīng)用了6條線，現(xiàn)在竟然還要再來額外的6條線接在功放的輸入上，可想而知。

2、SPDIF數(shù)字回傳這個可能是使用得最多的方案了，下面我們來簡單介紹一下SPDIF是什么。

S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface Format）全稱是索尼飛利浦數(shù)字接口格式，它是一種用來傳輸數(shù)字音頻信號的接口規(guī)范。SPDIF接口有兩種常見的物理存在形式，一種是RCA接口的同軸線，另外一種是Toslink接口的光纖線。SPDIF可以承載2聲道的LPCM信號或壓縮過的5.1/7.1聲道的環(huán)繞信號。LPCM就不多解釋了，關(guān)于這個壓縮過的信號有兩種格式，一種是Dolby Digital（也叫AC3），另一種是DTS。

這里來拓展討論一下數(shù)字音頻格式的話題。我們知道聲音在自然界是以一種波的形式存在的，波是連續(xù)不斷的，所以聲音本質(zhì)上來講是一種模擬信號。模擬時代的內(nèi)容我們就跳過不談了，畢竟已經(jīng)太老了，讓我們直接進入數(shù)字時代。好的我們來到了數(shù)字時代，我們想通過數(shù)字的方式記錄聲音，那么該怎么做呢？于是聰明的工程師想到了點子，我們來設(shè)計一種編碼方式，用這種方式可以把連續(xù)不斷的模擬信號記錄為離散的數(shù)字信號，于是PCM編碼就誕生了。簡單來說PCM編碼有兩個重要的指標，即采樣率（Sample Rate）和位深（Bitdepth），那么這兩個指標代表什么意義呢？我們來看一張圖。

在這張圖中，紅色的線表示原始的模擬音頻信號，橫坐標代表采樣率，縱坐標代表位深，灰色的部分為數(shù)字化采樣之后的數(shù)字波形。相信你已經(jīng)看出來了，原始波形是非常平滑的正弦波，但是數(shù)字化之后就變成了鋸齒波了，不夠貼近原本的樣子，那怎么辦呢？很簡單，提高采樣率和位深就行了。

所謂采樣率就是每秒記錄多少次，位深就是每次用多少位的數(shù)據(jù)長度來對這一次的采樣結(jié)果進行表達。采樣率越高，記錄出來的波形就越貼近原始的樣子，位深越高，則能表達的波形振幅范圍就越寬。我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷腃D格式就是44.1K/16bit，指的是每秒鐘采樣44100次，每次采樣的結(jié)果使用16bit的數(shù)據(jù)長度進行記錄。為什么是44100呢？因為人耳的聽力上限是22050Hz，所以采樣率用44100就可以記錄這個頻率以內(nèi)的所有聲音了（想想看為什么？）。

PCM介紹到這里，我們就再來聊聊碼率的概念。和視頻一樣，音頻也有碼率，所謂碼率就是每秒鐘的數(shù)據(jù)量。PCM的碼率遵循一個很簡單的計算公式： PCM碼率 = 采樣率 x 位深 x 聲道舉個栗子：CD的規(guī)范是44.1K/16bit Stereo，那么CD的碼率就是44100 x 16 x 2 = 1411200bps，相信更多的時候你看到的寫法是1411Kbps。

那么為什么我們要討論碼率呢，是因為這涉及到一個更重要的話題，那就是帶寬。

什么是帶寬呢，簡單來講就是每秒能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的量的多少。比如你家上網(wǎng)的帶寬是100Mbps，就代表理論上你的下載速度最多最多能達到每秒100Mbps，換算成字節(jié)的話就是12.5MBps。傳輸網(wǎng)絡(luò)信號的帶寬如此，傳輸音視頻信號的帶寬亦然，所以翻回頭來看SPDIF，為什么立體聲就可以使用無損的LPCM，而5.1/7.1就必須用有損壓縮的Dolby Digital或DTS，就是因為SPDIF自身的帶寬限制。事實上Dolby Digital和DTS目前都有了無損壓縮的版本，分別叫做Dolby True-HD和DTS-HD。在它們最新的無損格式里，都內(nèi)嵌了有損核心（Core），為的就是兼容SPDIF。

那么使用SPDIF進行回傳有什么優(yōu)點呢，最直觀的優(yōu)點大概就是清爽吧，畢竟只需要一條線就可以搞定5.1/7.1。其實SPDIF還有另外一個技術(shù)上的優(yōu)點，就是音質(zhì)好。因為SPDIF傳輸?shù)牟⒉皇悄M信號而是數(shù)字信號，數(shù)字信號不太會受到線纜自身問題而產(chǎn)生的干擾變得失真，而且數(shù)字信號傳到功放里之后，再由功放進行解碼，相信要好于外部源設(shè)備自身的解碼效果。再多說一句，所謂的解碼是把數(shù)字格式轉(zhuǎn)換為模擬格式的過程，畢竟最后能讓喇叭出聲的信號還是模擬信號。

SPDIF的缺點也很明顯，帶寬不夠大，立體聲內(nèi)容可以傳輸無損的LPCM，但是5.1和7.1就不得不使用有損編碼了。

OK，到這里我們休息一下，讓我們回顧一下已經(jīng)聊了什么。我們說了模擬信號和數(shù)字信號的區(qū)別，數(shù)字信號的特點以及兩種外部源設(shè)備與功放的連接方式。

那……等等，如果我有多個外部源設(shè)備該怎么辦？

我有HTPC，我有PS4，我有xbox，我有……我想把這些設(shè)備的音頻都送到功放里我該怎么辦？是的，SPDIF看起來很美好（盡管它有帶寬不夠高的問題），但是絕大多數(shù)的功放只提供了一個SPDIF輸入口（或許有提供兩個的，但是樓主真的沒見過提供更多的），所以實際操作上你可能需要經(jīng)常去插拔SPDIF線，這很煩人。那么，歡迎來到HDMI的時代。

3、配備多個HDMI輸入接口的功放歡迎回到現(xiàn)代文明社會，讓我們來看看現(xiàn)在的功放都有什么新花樣。

隨著HDMI接口一統(tǒng)客廳（電腦那邊則是DisplayPort接口），很多事情都變得簡單了起來，比如配備多個HDMI輸入接口的功放。如果你的家庭影院是這樣的，那么恭喜你，你只需要把外部源設(shè)備的HDMI輸出接到功放的HDMI輸入上，功放的HDMI輸出接電視就可以搞定一切了。

這時功放會把外部源設(shè)備的音頻信號解碼之后送到喇叭里，視頻信號則直接丟給電視機，而且你還能很方便的使用遙控器切換不同的外部源輸入！而且隨著HDMI新版本的發(fā)布，終于擺脫了SPDIF帶寬不足的問題，在HDMI2.0規(guī)范里你甚至可以傳輸32聲道，192KHz采樣率的音頻，WOW！

別急著高興，樓主不得不潑幾盆冷水。這種方式看起來很完美，但是也存在著一些問題。

1、功放的HDMI輸入口再多也多不過電視，當你的外部設(shè)備數(shù)量龐大的時候，功放的輸入口也是捉襟見肘的。

2、你不得不一直開著功放，哪怕是在夜深人靜你只能用電視機自帶的喇叭看球賽的時候。
更正：現(xiàn)在有的功放有HDMI待機直通功能，不需要打開也可以把信號傳輸?shù)诫娨暽?但是這些缺點有點吹毛求疵了，畢竟這種連接方式基本上能夠完美滿足絕大多數(shù)人的需求了。

3、HDMI ARC回傳這個ARC其實完全不是什么新鮮東西，我們來簡單介紹一下。HDMI ARC（Audio Return Channel）是在HDMI 1.4版中加入的功能，它的作用是通過功放輸出到電視的這條HDMI線，反向把電視的音頻回傳給功放。

舉個栗子，現(xiàn)在的智能電視內(nèi)置了各種App可以看大片，那么這時電視自己就是源設(shè)備，該如何把音頻回傳到功放上？傳統(tǒng)辦法是你可以用一根SPDIF線來搞定，但是如果你的電視支持ARC功能，功放也支持ARC，那么你就可以省去這條SPDIF線，直接用HDMI就可以了。也就是說，本來從功放的HDMI輸出口到電視的HDMI輸入口的這條線，除了承擔把功放的視頻信號送給電視的工作以外，還額外的承擔了把電視的音頻信號送給功放的工作。

你不僅可以把電視App里面的聲音送回給功放，你甚至還可以把電視其他HDMI接口連接的設(shè)備的聲音也送給功放。那么相對于上面第三種連接方式，HDMI ARC則解決所有問題。你不必一直開著功放，關(guān)了它你就可以使用電視機自己的喇叭而且不影響視頻，并且電視機的輸入口遠多過功放，你所有的設(shè)備都有著落了。

那么是不是這一切都完美解決了呢，其實并不然。

ARC功能的通道帶寬和上面說的HDMI那么夸張的音頻帶寬是兩回事，ARC使用了獨立的通道，本質(zhì)上來講它的帶寬和SPDIF沒什么區(qū)別，能傳輸?shù)母袷胶蚐PDIF也是一樣的，所以你大可以理解為ARC就是把一條SPDIF線內(nèi)嵌到HDMI里了，那么未來ARC能不能使用HDMI的全部帶寬呢，樓主不知道…… 而且ARC功能還有一些兼容性的問題，如果你想使用ARC，那么盡量選擇同樣品牌的電視和功放，這樣可以最大限度的避免不兼容帶來的尷尬。

這里羅列了近些年常見的電視對于音頻回傳功能的測試，可以參考一下，當然實際上還是要看具體產(chǎn)品的參數(shù)指標。

樓主是怎么折騰的呢？

在樓主規(guī)劃客廳設(shè)備走線路由的時候，剛好查到了有HDMI ARC這么個東西，頓時喜出望外（那時本人還不知道它的帶寬和SPDIF是一樣的），樓主覺得已經(jīng)找到了這些設(shè)備最完美的連接方法。

樓主的設(shè)備如下：
-電視 Sony 55X8500D HDMI4口支持ARC
-家庭影院 Sony BDV-N9200WL HDMI Out口支持ARC
-游戲機 ps3 PS4 PSVTV
-HTPC Intel NUC7

于是就像上面說的第四種連接方法，樓主把各種東西一股腦的都插在電視的HDMI口上，然后把功放和電視的HDMI4連接，打開功放的HDMI控制功能，此時ARC確實生效了，其他各種設(shè)備的聲音都通過ARC回傳到功放里，由家庭影院喇叭來發(fā)聲了。

但是后來樓主逐漸發(fā)現(xiàn)不對勁，感覺用HTPC看5.1的視頻時，聽到的效果并不是5.1的。但是HTPC里面音頻設(shè)置認為HDMI輸出口連接的設(shè)備是支持5.1的。

但是在進行測試的時候我發(fā)現(xiàn)了問題，點擊左后和右后的音箱，聲音還是從左前和右前出來的，于是意識到這或許是ARC的問題，開始查電視和功放的說明書，試圖在里面找到有用的信息。

音頻：5.1聲道線性PCM：32、44.1、48、88.2、96、176.4和192 kHz，16、20 和 24 比特，Dolby Digital 和 DTS
ARC（Audio Return Channel）（僅限 HDMI輸入4）
這是我在電視機的說明書中找到的規(guī)格描述，看來實際上電視機自己的HDMI接口規(guī)格很高，那么問題可能是出在功放上。
輸入（數(shù)字）
TV （音頻回傳信道/OPTICAL）4 P! ~) g1 v  G& I0 t5 r: i& ?3 V0 Y
支持的格式：LPCM 2CH （高達48 kHz)，杜比數(shù)字技術(shù)，DTS  果然，問題出在功放的ARC回傳支持上，看起來就和SPDIF的規(guī)格沒什么兩樣。

問題到這里也就很清楚了，在HTPC的音頻設(shè)置里，雖然把揚聲器配置為5.1，但是這個5.1指的是LPCM5.1，樓主的功放是不支持的，所以會自動被電視Mixdown至2.0然后送給功放。

那么要解決這個問題就有兩種方法：
1、把這些設(shè)備接到功放的HDMI In上，采用上文的第三種連接方式；
2、不用LPCM。第一種方法樓主比較抗拒，因為功放并非HDMI2.0接口，如果把HTPC和PS4都接上去，則會無法輸出4K分辨率，PS4更是失去了HDR功能，所以對于樓主來講，可行的辦法只有第二種。  接下來樓主會介紹如何使用非LPCM的方式輸出音頻，使得HTPC和PS4都能在ARC回傳的狀態(tài)下正常的輸出5.1。

如何使ARC正確的輸出5.1聲道要想讓ARC回傳能正確的輸出

5.1只需要記住一個要點，那就是不要用LPCM，說白了就是這么簡單，那么來說一下具體如何操作。  PS4很簡單就不截圖了，在系統(tǒng)設(shè)置的聲音與顯示器設(shè)置里更改音頻輸出格式為優(yōu)先使用DTS，當然也可以使用Dolby Digital，但是DTS的碼率要比DD高不少，所以還是推薦DTS。

HTPC的情況略微有點復雜這涉及到播放器與解碼器搭配的問題，樓主會以樓主的使用情景為栗子來說明。首先是MPC-BE配合LAV Filter，這是樓主電腦的常用搭配，在這種搭配下，MPC-BE的音頻渲染器要使用MPC Audio Renderer，安全起見改成共享模式，不要用獨占模式。然后是LAV Audio Decoder，在Bitstreaming（S/PDIF, HDMI）項目里面勾上Dolby Digital和DTS，至于其他的項目只要你的功放回傳能支持就都可以勾上。這樣設(shè)置以后，MPC-BE在播放視頻文件時如果遇到了Dolby Digital或者DTS格式的5.1音頻，則不會將它解碼為LPCM而是直接保持源編碼格式傳給功放，由功放進行解碼，則5.1能夠正常輸出。

當然實際情況是在HTPC上用的最多的是Kodi，畢竟NUC支持紅外遙控器，而且Kodi的UI設(shè)計非常符合電視的使用場景。在Kodi中，設(shè)置方法是進入系統(tǒng)設(shè)置，把左下角的設(shè)置級別改成專家，將音頻輸出設(shè)備改為WASAPI，然后將下面音頻直通輸出改為允許，把直通輸出設(shè)備改為WASAPI，打開功放支持的數(shù)字格式，這樣Kodi在播放視頻的時候也會像MPC-BE搭配LAV Filter一樣把原始編碼格式直接傳輸給功放。

至于其他播放器和音頻解碼器應該大同小異，類似的設(shè)置應該很容易就可以找到。

總結(jié)

啰哩啰唆寫了將近6K字，不知道對朋友們有沒有什么幫助。實際上從開始折騰到發(fā)現(xiàn)問題到查閱各種資料甚至還給索尼的客服打過咨詢電話，里里外外用了幾個月的時間。雖然很折騰，但是也是一次很好的學習，畢竟經(jīng)過這次之后理解了為什么Ture-HD和DTS-HD格式要保留一個所謂的有損核心，為什么國外一些Ripper不把原盤里的AC3和DTS編碼成AAC，這些東西真的只有自己用到的時候才能理解它存在的意義。

現(xiàn)在樓主的客廳已經(jīng)搗鼓完畢，可以很開心的看5.1的電影，也可以用PS4玩支持5.1輸出的游戲（如The Last of Us、如龍6），如果你也有類似的使用需求那么就動手來搭建它吧，5.1聲道給你的回饋絕對是物有所值的。 ( B& J: g0 O- F# m

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是阿鄒啊 · 發(fā)表于 2018-6-6 19:53

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cxj82887 · 發(fā)表于 2022-10-9 18:05

比較通透！

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