PS5 新一代游戏主机3D音频 音频未来已来｜新人课堂

简单来说，使用基于对象的系统将虚拟对象放置在围绕用户的3D声音空间中。

3D音频与开发人员及创作者目前使用的音频技巧不同。目前大多数尖端游戏使用的是环绕声系统，在靠近时增加效果的音量，这提供了更逼真的音景，3D 音频会更进一步，该技术为声音提供了更多深度内容，但不仅如此，它诱使你的大脑认为声音来自 3D 空间中的某个特定位置。

索尼在PS5实现了他们3D音频目标，但对我们来说还远不够，因为目前主要还需要由SONY专门推出的耳机来实现，而从PS5这里开始，有可能我们的客厅娱乐生活真正被改变。“Tempest风暴引擎”最终目标是把任何音响系统，耳机，甚至是内置电视扬声器和条形音箱，变成不折不扣的身临其境的3D音频体验。

为了更好地了解 3D 音频的工作原理，请戴上一副耳机并聆听一下“虚拟理发店”的内容：

现在应用最多，提供详细的 3D 声音的音频技术格式就是杜比全景声。而且目前已经被应用到游戏、电影以及音乐制作中的主流格式还是环绕声，3D沉浸声扩展了 5.1 和 7.1 环绕声，增加顶部扬声器并提供额外的对象通道，听起来更丰富，有完全的定位位置感。

其实早在PS4的PlayStation VR耳机中已经有类似这样的技术，它配备了能够模拟来自 50 个声源的技术。但是 3D 音频将使用基于对象的空间声音技术来提供更加广泛，声音技术有更大提升。

PS5 系统架构负责人 Mark Cerny 说：“在过去，如果你使用电视扬声器玩游戏，你可以看出最后一个敌人在咆哮并追捕你，但很难确切地说出那个敌人在哪里。但是有了具有良好定位性的 3D 音频，你就知道敌人就在声音那里，也许是后面，你转身，然后把它干掉。”

客厅环绕声系统

在PS5 上的 3D 音频使用 Tempest 风暴引擎，需要专用硬件来充分利用这个技术，就像需要经过杜比全景声认证的硬件来充分利用其全景声沉浸音频功能一样。

Cerny 表示 PS5 将能够通过电视的音频设置提供 3D 声音。但要充分利用它，则需要使用新推出的Pulse 3D 无线耳机，这款索尼官方的 PS5 游戏耳机，针对 3D 音频进行了“调整”。虽然PS5的3D声音也可以兼容用户自己已经拥有的耳机来体验3D声音，未来还会有其他 SONY 设备（例如 Bravia 电视系列和家庭影院系统）与 Tempest Engine 兼容。 

PS5专用的3D无线耳机

在SONY PS5上有三大重要技术革新！！

更快的加载时间让世界更加真实，光线追踪技术使画面面更加自然，再加上真正的沉浸式3D音频，Tempest 3D风暴引擎让我们的听觉系统感觉身临其境，让你感觉就身在这个场景里。新一代游戏主机的突破可以说是由音频带来的，游戏者将真正感受到自己和耳机正在游戏画面中变化的场景中移动 – 而不仅仅是从屏幕播放的音频。

与PlayStation VR非常相似，PS5 将能够在其游戏中利用 3D 音频用来创建真正的 3D 音景。该技术将使比以前更加沉浸在游戏世界中，因为噪音和效果在它们来自的地方将更加真实。以《上古卷轴：天际》为例：如果你要进入一家酒吧，你会听到一边是顾客之间的喋喋不休，另一边是火光噼啪作响，再往里走，是吟游诗人在演奏民间音乐。3D音频带来的区别是，会感觉仿佛身临其境，因为所有这些音效听起来都像是来自真实 3D 空间中的适当位置。

除了显着增强沉浸感外，3D 音频还可以以不太明显的方式改善游戏。从竞技射击游戏玩家的角度考虑；如果想定位有人是不是比你更高的位置在活动，当他们走过高一层那个房间时，将能够听到感觉来自上面的脚步声。另一个例子可能是，需要在一些游戏中按照独立的音频提示（没有画面）来确定威胁来自何处。

虚拟3D声

同时，新一代的Xbox Series X 将配备专用的沉浸式音频硬件-杜比全景声系统，我们同样拭目以待。

什么是Tempest Engine风暴引擎？

索尼的新一代游戏主机PS5采用的3D 音频是它独有的技术，来源于SONY的音频技术部门，更接近SONY为音乐及影视创建的 360 Reality Audio 格式一样。

这个3D音频技术的正式名称为 Tempest 3D AudioTech，它使用名为 Tempest Engine 的新 3D 音频引擎（稍后会详细介绍）来模拟大量方向和不同声源来源的音频。Tempest Engine 基于 AMD 图形处理技术，实际上是 PS5 中驱动 3D 音频的专用声音处理芯片，这个算法将与音频效果和其他智能处理一起工作，以确保声音以一种自然的方式传递给 PS5 玩家，让他们感觉真的在游戏环境中。 

GPU 技术可以创建 3D 世界，借助 Tempest 风暴引擎，索尼基本上重新控制了 AMD GPU 计算机单元；构成图形处理器的一部分，使用它可以处理游戏环境中来自不同来源的大量声音。 

将这项技术融入 PS5 意味着 Tempest 引擎将致力于通过 PS5 提供 3D 音频，而不仅仅是将其留给某些音响系统或耳机。如前所述，当前的电视和音频硬件不会针对 3D 音频进行优化。因此，在 PS5 推出后，索尼可能需要一段时间才能在专用的耳机之外提供 3D 音频。 

“第一个目标是为所有人创建音频，而不仅仅是 VR 用户、条形音箱所有者或耳机用户。这意味着音频必须是目前的一部分，不能是外围设备，”Cerny 解释道。“第二个目标是为了支持数百个声源。我们不希望开发人员必须挑选哪些声音会获得 3D 效果，哪些不会。我们希望游戏中的每个声音都有维度。”

支持大量声源是一回事，但让它听起来符合每个人独特的耳朵形状，则是另一回事。这就是 Tempest 引擎中称为头部相关传递函数 (Head related Transfer Function，HRTF) 的过程发挥作用的地方。 

HRTF采样

HRTF的基本原理是索尼将麦克风放在人们的耳朵中，并在人旋转时从 22 个扬声器阵列向他们播放声音。通过这样做，索尼能够从 1,000 多个位置对 HRTF 进行采样。Cerny 表示，使用此过程可以以“无与伦比的质量”呈现音频。  

从本质上讲，HRTF 使索尼能够提出一个 3D 音频系统，该系统可以以不同的方式呈现来自不同来源的声音，从而提供更逼真的体验。 

但这在计算上非常复杂，这就是为什么索尼需要以 Tempest Engine 的形式创建自定义硬件和软件系统的原因。 

不过，有趣的是，索尼将使用从 100 多人那里收集的 HRTF 数据创建五个高级音频配置文件供 PS5 用户选择。相信最终索尼可能会为每个用户定制 PS5 3D 音频。 

 HTRF样例

Cerny 说：“也许你会向我们发送你的耳朵和头部的视频，我们会制作它们的 3D 模型并合成 HRTF。”“也许会在你玩音频游戏来调整你的 HRTF ，我们将在玩游戏时对其进行巧妙的更改，并专注于提供最高分的 HRTF，这意味着与玩家最匹配。最终，致力于让每个人都能体验到下一个级别的真实感。”