【专题】是真是假，耳机也能体验到沉浸感？初探支持Dolby Atmos的无线耳机（连载上）

无线耳机这两年的发展，可以用“日新月异”来形容。从TWS真无线、骨传导到今年流行的半开放式，堪称影音领域“内卷”竞争的代表。你有没有注意到，这其中的一个分支，眼下进入了“暗战”阶段——那便是支持Dolby Atmos(空间音频)的无线耳机。本文，将就此做些探讨。

开篇明义：杜比实验室的“回应”

制作本专题前，我们做的第一件事，便是向杜比实验室(Dolby Laboratories)求证，该如何定义Dolby Atmos的无线耳机。

杜比实验室的回复非常直白：

1. 只要播放设备支持Dolby Atmos(杜比全景声)，用什么耳机都可以体验到Dolby Atmos音效；

2. 部分无线耳机支持Dolby Audio(杜比音效)，于是就能体验到优化的立体声内容，此外还有部分耳机支持杜比头部跟踪(追踪)功能。

杜比实验室没有为此设立对应的认证，因此在“定义”方面，主要看产品使用了哪些杜比技术。如果应用了Dolby Audio，就可以使用“Dolby Audio”标识；支持杜比头部跟踪技术的，可以标注“Optimized for Dolby Atmos”。重中之重，则是——必须确保播放设备(即源头)本身支持Dolby Atmos。

与此同时，我们也在杜比实验室官网找到了对应的页面。不同的是，杜比中文官网上，它出现在了游戏分类里，英文官网则有单独的“Headphones with Dolby Atmos”页面。

Cleer官网特别标注的“Headphones with Dolby Atmos”

杜比实验室中英文官网上的对应页面

什么是Dolby Atmos，无线传输是否可行？

对影音发烧友而言，Dolby Atmos是个再熟悉不过的技术。

它与过往以声道数为单位的家庭影院环绕声，如5.1、7.1声道环绕声，本质上的区别在于，改以音频对象(Audio Object)为单位，在三维空间中进行位置坐标(X、Y、Z坐标以及响度和位置轨迹等)的记录。这是项革命性的技术，它彻底摆脱了“声道”概念(当然Bed Channels这个基础概念还是保留的)，为营造沉浸式音效开创了一片新的天地——音效创作者可以任意放置这些“对象”，而不再受到声道/音轨的限制。

但是，Dolby Atmos要进行无线传输时，会遭遇一个“巨大”瓶颈，即传输速率。

速读：关于Dolby Atmos和蓝牙的传输速率

Dolby Atmos需要多大的传输速率？蓝光碟中主要采取Dolby TrueHD格式进行编码，由此传输速率达到了惊人的18Mbps。流媒体平台用以传输Dolby Atmos 的“降维版”Dolby Digital Plus，也需要768kbps。（见表1）

表1：沉浸式环绕声传输速率对比

那么问题来了！无线耳机的传输，以蓝牙为主，而蓝牙以传输速率低闻名……看下蓝牙编码格式对应的传输速率吧。（见表2）

表2 不同蓝牙规格的传输速率对比

看上去，只有LDAC和LHDC可以支持“降维版”Dolby Atmos(本文主要讨论LDAC)。但是请不要忘记，这只是个“理论值”。它需要从讯源端(比如支持高品质蓝牙传输的便携播放器、手机和iPad等)到接收端，都同步支持，并且确保有良好的无线传输环境空间(蓝牙信道会受环境影响而降低传输速率)，这样才有可能实现。

由Qualcomm(高通主导)的aptX HD

LDAC与Hi-Res Auidio如影随形

盛微Savitech主导开发的LHDC

相对于丰满的理想，还有个骨感的现实——很多支持LDAC的手机，仅仅是将它作为“噱头”来呈现，由此你很难做到真正意义上的“满血”输出。毕竟论优先级，在手机上传输LDAC被远远抛在其它许多选项之后。

简单说结论——以目前蓝牙的传输速率，是无法传输真正意义上(哪怕是“降维版”)Dolby Atmos信号的。

要实现Dolby Atmos沉浸式音效，有哪些方法？

虽然存在技术壁垒，但从商业角度出发，人们总能找到解决方案。俗话说，谁还会和钱过不去？

之前说过，播放端必须支持Dolby Atmos，那么在完成接收、解码后，再将多声道或基于对象的音频数据流，通过算法渲染成双耳音频，无线传输给耳机；后者，经由DSP运算处理，还原或者说模拟出三维空间的位置和移动感，就能让用户听到、至少是接近Dolby Atmos的音效。

Apple Spatial Audio(空间音频)

Apple的Spatial Audio(空间音频)

个人认为，这方面做得最好的，莫过于Apple(苹果)，早几年前它就推出了Spatial Audio(空间音频)。

在这里，Dolby Atmos是种“音频格式”，定义了声音/音乐在三维空间中的位置。Spatial Audio可被视为“渲染引擎”，由Apple开发的这套解码/重播技术，专门用于在耳机上重现(但不局限于)Dolby Atmos的沉浸式音频，同时还增加了“动态头部追踪”的技术。

两者间的关系，这样来形容：没有Dolby Atmos的元数据，Spatial Audio就是“巧妇难为无米之炊”；没有Spatial Audio，那么在耳机上聆听Dolby Atmos音乐就会大打折扣(普通立体声)；再者，便是Apple自家的动态头部追踪技术，它带来了消费级耳机上体验Dolby Atmos、迄今最完整的解决方案。

Apple Music主界面(Macbook)

要实现这一切，是有代价的，你必须身处完全“闭环”的Apple软硬件生态系统中。像我这样，即便有iPhone、Macbook Pro、iPad，现在也不得考虑添置AirPods Pro3，否则还是无法完整体验到Spatial Audio。前端流媒体部分，则要搭配Apple Music、Netflix等平台，播放支持Dolby Atmos的音乐、剧集或是电影。

播放设置中开启Dolby Atmos

找到空间音频

曲目页有Dolby Atmos的字样

※Apple对Spatial Audio有硬性规定，比如iOS版本、必须订阅Apple Music、AirPods耳机至少采用H1或更高规格芯片，同时设置中要打开Dolby Atmos功能。

不可不关注！HRTF和头部追踪技术

行文至此，我们需要聊两个专业术语，即HRTF头部相关传输函数和头部追踪技术。它们不仅出现在Apple Spatial Audio中，但凡涉及Dolby Atmos和空间音频应用的，都与这两项技术相关，包括后面将提到的其它品牌耳机，区别在于，可能各家在具体技术路径上有偏差。

1. HRTF头部相关传输函数

HRTF函数是耳机3D音效的声学基础

耳机用户，对技术有所关注的，肯定听说过HRTF(Head-Related Transfer Function)。这其实是个比较复杂的数学函数，作用是描述声音从某个点发出后，如何被人的头部、耳廓、躯干等生理结构所改变，最终到达耳鼓膜的过程。

在耳机开发中，HRTF的核心，是创造三维音效，即我们所说的“虚拟环绕声”或“空间音频”。它是几乎所有耳机3D音效的声学基础，不仅应用于Spatial Audio和Dolby Atmos for Headphones，也在游戏、VR/AR中被广泛应用。

2.头部追踪技术

Galaxy Buds Pro就应用了Dolby Head Tracking

考虑到下文中还会推荐其它品牌的耳机，这里我们专门针对Dolby Head Tracking(杜比头部追踪技术)进行探讨。

作为构建空间音频这项工程中的一环，其目的在于追踪用户头部的微小转动，通过实时渲染，令环绕音场保持固定，即动态调整声音的呈现方式，使声音的方向感与屏幕或虚拟环境维持一致。

说得更为具象些：屏幕前一架飞机从左至右飞过，恰好那时你的头转向了右侧，如果没有头部追踪技术，飞机的声音就会在你侧面响起(耳机跟着头颅转动的缘故)，但具备头部追踪技术的耳机，依然能确保声音的位移，处于前方左右。这种仿若声像定位被固定在前方屏幕上的做法，就大大增强了临场感和沉浸感(这在三维音效中尤为重要)。

当然，这个时候还需要耳机自身硬件的配合，比如自带传感器(陀螺仪和加速度计)。好在，对现代耳机来说，这不会增加太多成本，毕竟在其它许多方面，同样会使用到类似的传感器。

有了头部追踪技术，再与Dolby Atmos相结合，就能很好地在耳机中模拟出具有沉浸感的音效。

最后，还要再说一句，好比有些人看3D电影感觉很震撼，有人却无感，头部追踪和空间音频的效果，也是因人而异的。另外，与ANC主动降噪一样，这些功能的开启，会大幅降低无线耳机的续航能力。

Dolby Access

这是杜比实验室为Windows和Xbox推出的官方应用程序，以帮助用户在Win10、11的PC上以及Xbox，配置Dolby Atmos音效。支持的输出设备包括耳机、PC内置音响、外接音响(包括Soundbar和家庭影院)。其实到了这一步，我们不难发现，它的目标用户，不单纯是有音乐和电影欣赏需求的，很大程度上还包括游戏玩家，它们对于沉浸式环绕声，同样有着巨大需求。

为Win PC和Xbox推出的Dolby Access也支持Dolby Atmos

耳机版本是需要另行付费的

游戏，才是PC端的主力

未完待续...