技术｜关于时间对齐（Time Alignment）的系列

这是关于时间（About Time）的一系列技术文章，旨在解释一个基本但不太容易理解的概念：时间对齐（Time Alignment）。我们将通过4篇文章中讨论时间对齐的概念，涵盖扬声器、驱动单元、超低音对齐以及脉冲响应。

如果您想要重建令人信服且详尽的三维声场，让您感觉自己身处客厅之外的某个地方（无论是音乐、电影还是视频游戏），那么时间对齐绝对是必要的。它在几个不同的层面上都很重要，这也许可以解释为什么许多人会感到困惑。它的重要性如此之大，以至于在过去20年里一直是Trinnov研究和创新的焦点。

我们的重点始终是重新创造这种令人信服的声音“泡沫”，它可以将您的感官带到不同的时间和地点。这一事实反映在我们的名称中：“Tri”（代表“三”）加上“Innovation and Audio”（代表我们在3D声音方面的创新目标）。

在高性能音频领域，大多数人都知道“频率响应”很重要。有时它有不同的名称（例如幅度响应），但不同频率需要以适当的音量相互播放的想法似乎相当基本。您希望听到所有的声音都以正确的电平再现：偏差听起来就是错误的，不自然地偏向某些频率而不是其他频率。

频率响应很重要，但并不能说明全部情况

“时间对齐”同样重要，但人们对它的理解不那么深入。高质量的音频再现不仅涉及使所有不同声音彼此保持正确的音量，而且这些声音还需要彼此在正确的时间到达。我们的耳朵对哪怕微小的时间误差都很敏感。

我们是如何听到的……

想象一下，您闭上眼睛，有人站在您面前约3m处打响指。即使你闭着眼睛，你也可以指出声音的来源。大多数听力正常的人甚至可以察觉到此类声音的微小移动，大约为几个cm。声音在空气中传播的速度约为每秒343m。想象一下，如果我们能够检测到到达时间如此微小的变化，那么我们耳朵对这些微小的时间差异必须有多敏感。即使是0.1～0.2毫秒（大约千分之一秒）的差异，也会导致我们将声音“定位”为来自稍微不同的方向。

我们如何看待这些事情的一个重要部分与耳间延迟有关。当两个相似的声音几乎同时到达我们的耳朵时，我们的注意力就会被第一个听到的声音所吸引。在打响指的例子中，如果声音有点偏向我们的左侧，它首先到达我们的左耳，我们认为它来自左侧。如果它离我们更左边，到达我们耳朵的时间延迟就更大，我们就会认为它离我们更左边（事实确实如此）。

有趣的是，立体声成像的工作原理是“伪造”直接在您面前的物体的声音。

但请注意，在中心图像的立体声再现中，每只耳朵都会听到每个扬声器两次，因为有两个扬声器而不是单个乐器。这让我们的听力有点混乱，因为它不是自然发生的。因此，中心图像的清晰度可能比现实生活中的图像要差一些。

一些公司发明了旨在最大限度减少上面幻影成像图中“虚线”到达的技术。想象一下，放置一堵由吸音材料制成的实心墙，从您的鼻子延伸到扬声器之间的某个位置。

尽管这听起来很愚蠢，但它确实有效！通过消除每只耳朵的第二次到达，中心图像的感知获得焦点和真实感，如果您真正尝试这个实验，这会让您感到惊讶。

Nerdy侧边栏：我们横向听到小动作的能力比垂直方向的相同能力更好。这是因为我们的耳朵位于头的两侧。即使某物水平方向的微小移动也会导致其声音先于另一只耳朵到达一只耳朵。（还有一种称为头部相关传递函数（HRTF）的东西，它超出了本文的范围）。相比之下，我们对声音垂直方向性的感知是基于外耳的不对称性。从我们的外耳到达耳膜的反射在不同的垂直角度下会略有不同——我们在小时候就了解自己特定耳朵的特质。但密切关注此类事物的人仍然可以单独听到相对较小的高度变化——只是不像水平面的变化那么小。

现在我们已经介绍了时间对齐的概念，您开始了解它在几个不同层面上的重要性。考虑到我们耳朵的敏感性，实现中心图像的立体声再现也非常具有挑战性，并且在增加与低音炮混合的扬声器数量时更具挑战性。我们将在下一篇关于时间的文章中介绍时间调整的其他方面。

※本文原载自Trinnov官方博客。