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Dolby Atmos 音樂製作入門指南

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Author by DigiLog 作者群 Cal 2024.03.29

比 7.1.2 聲道更加栩栩如生的 Dolby Atmos 到底是什麼?大家都在討論的串流平台支援杜比全景聲聽起來又是如何呢?在家也能製作 Dolby Atmos 的混音嗎?這篇文章帶你從聲道基準出發,初步解說 Dolby Atmos 的原理與混音須知,一窺近期討論度相當高的 Dolby Atmos Music。

 

Part 1 - 關於多聲道

雙聲道/立體聲技術自 1957 年問世並在 60 年代大量投入商用音訊市場後,漸漸取代了沒有方向性的單聲道規格,至今已經在唱片產業縱橫超過 60 年,時至今日仍然是一般用戶聆聽音樂時最常使用的聲音規格。

然而人耳精密的聽覺系統經過年歲的經歷,除了能夠迅速判斷發出聲音的物件為何,更能夠準確的辨識聲音來源的方向性。Stereo 雖然被稱為立體聲,但事實上想要獲得更加全面且近似於真實物件發出的的立體聲音,至少需要三個聲道以上才能夠呈現較為準確的聲場。

因此有了多聲道的發展,亦即以增加喇叭或是發聲源的數量來增加聲音定位的準確性,讓聆聽者可以清楚感受到發聲體的確切位置,得到身歷其境的聽覺感受。常見的多聲道規格有像是 5.1、7.1、9.1、Dolby Atmos 和 DTS:X 等等,其多應用於電影、電玩產業、家庭劇院、演唱會、表演藝術等畫面與聲音結合的視聽場景。


5.1 聲道基本配置圖 (LFE 未顯示) [1]

 


7.1 聲道基本配置 [2]


支援 Dolby Atmos 全景聲系統的桃園新光影城 [3]

 

Part 2 - 什麼是 Dolby Atmos

Dolby Atmos 是一種環繞的聲音體驗規格,讓聆聽者感受到真正接近立體的聲音能量,身歷其境般的置身於創作者精心打造的故事場景。其原理使用最多達 64 組獨立播放喇叭,能夠最多同時傳送 128 個聲道。128 個音訊聲道主要由兩部分組成,第一部分為一般較常見的 7.1.2 聲道系統 (前方的 L/C/R, LFE, 以及四個週邊環繞的喇叭,搭配兩個至於頭頂的聲道),通常被稱為 Audio Beds ,第二部分為多達 118 個 ”物件導向” (Object Based) 的 Objects,這些被稱為 Object 的物件可以讓你自由配置在 3D 空間內,Panning 的範圍跟方式跳脫了以往雙聲道的疆界,非常適合用來設計需要被擺放在特定位置的聲音或是某些在三維空間內移動的音色。

 


Channel Based vs Object Based [4]
 


傳統 5.1 聲道 與 Dolby Atmos 對於物件聲音移動的表現 [5]

 

Part 3 - Dolby Atmos Music

多年來音樂市場上主要還是以雙聲道的混音為主,主要原因為:受限於聆聽用戶的硬體規範,所以市場上鮮少推出多聲道的音樂作品。這樣的情況一直到 Dolby Atmos Music 問世後出現改變。

Dolby Atmos 支援在高階電玩主機上已有一段時間,近年討論度頻繁的用串流收聽空間音訊,例如:APPLE MUSIC 即是在此基礎下,讓用戶在使用部分 APPLE 的產品收聽音樂時可以感受到整體音樂的定位是 3D 環繞的,聲音的來源可能來自前後左右或是上方。
 


支援 Dolby Atmos 規格播放的 Apple Music [6]

 

一般來說,公開發行的電影若需要 Dolby Atmos 規格的音效/配樂,就必須要在 Dolby 公司專業認證的錄音室完成其混音與母帶製作。但若是發行 Dolby Atmos 規格的音樂,目前尚未有必須在 Dolby 認證錄音室製作的規範。

今天就帶大家來認識若需要將自己的音樂混音成 Dolby Atmos Music 的話需要做哪些準備。


Chris Lord-Alge 的 Dolby Atmos 規格工作室 [7]

 

Part 4 - 使用軟體製作 Dolby Atmos 混音

只有發行電影的需求才需要至杜比認證工作室使用相關規格的硬體 Renderer 和母帶後期工具。若非發行電影的需求你可以使用 Apple Logic Pro, Avid Pro Tools, PreSonus Studio One, Steinberg Nuendo, Ableton Live 等 DAW 搭配多 I/O 的監聽控制介面(輸出最少要達12) 做 Dolby Atmos 混音,最低設備要求若是一台筆電搭配一副耳機也是能夠做出 Dolby Atmos 音樂的,這也是今天要帶大家認識的主要部分。


使用 Logic Pro 做 Dolby Atmos 混音 [8]

 

以上軟體除了 Ableton Live 外都有內建原生的 Renderer,Ableton Live 的用戶需要購買/安裝 Dolby Atmos Renderer,以及安裝 Dolby Atmos Music Panner 來混音。

 


Dolby Atmos Music Panner Plugin [9]

 

Part 5 - Dolby Atmos 混音的核心工具 Renderer 是什麼

製作 Dolby Atmos 混音需要有具 Dolby 官方認證規範的 Renderer 軟體,Renderer 是 Dolby Atmos 系統的核心,這個元件也可能內建於能夠製作 Dolby Atmos 混音的任何 DAW (如上述所提到的軟體),其也裝載於能夠支援 Dolby Atmos 混音的各項消費級設備中。作為一個音訊處理器,將 Object Based 的輸入訊號轉換為基於聲道導向的輸出,以便使我們能夠在喇叭或是耳機上聆聽,我們在 DAW 裡針對各物件的位置擺放會合理的呈現在播放環境中,Renderer 也能夠將 Dolby 混音編碼成能夠發行到串流媒體及藍光光碟的檔案格式。

 


Renderer 能夠將 Object Based 的輸入訊號轉換為基於聲道導向的輸出 [10]

 

Dolby 官方在 2023 年所推出的 Dolby Atmos Renderer application 是款結合過去 Dolby Atmos Production Suite 和 Dolby Atmos Mastering Suite 兩款方案的最新軟體。其可以在單/雙主機上使用,撇除了過去使用 Dolby Atmos Production Suite 時 DAW 與 Renderer 在同台電腦並行時效能過載的問題,而其也擁有 Dolby Atmos Mastering Suite 全系列的混音功能,並且原生支援配備 Apple 晶片的電腦。

Dolby Atmos Renderer 可以在 Avid 官方網站購買,價格是 $299 美元。若是過去擁有 Production Suite / Masering Suite 的用戶升級成此版本價格為 $50 美元。你也可以在 Doby 官網下載 90 天的免費試用版來好好認識這個全景聲的混音工具。

 


Dolby Atmos Renderer [11]

*Dolby Audio Bridge 是將音訊自 DAW 導向單一電腦上的 Dolby Atmos Renderer 所必需的工具,其會附在購買的 Dolby Atmos Renderer 裡,但此工具僅支援 macOS。在 Windows 上使用 Dolby Atmos Renderer 則必須將其使用在與 DAW 分開的另一台電腦上,並使用硬體方式來將音訊輸入/輸出至 DAW。

 

Part 6 - 挑選 DAW 做 Dolby Atmos 混音的依據

多聲道混音的功能在 DAW 上已漸漸成為顯學,而能夠做 Dolby Atmos 混音的軟體也不算少數,重點在於要選擇哪款軟體當作自己的混音工具,而就。這邊建議大家先了解自己手邊的 DAW 是否有內建 Renderer 可以使用,且所需要混音的專案複雜程度以及混音的 Workflow 才能決定是否要購買官方的 Dolby Atmos Renderer。例如使用內建 Renderer 的 DAW 具有像是節省軟硬體添購的成本、操作流程統一、無需另外配置物件\聲道的 Routing、無需額外設置 LTC 同步、學習曲線低等優勢,可以更專注在創作面的發想。Pro Tools 在 2023 年也推出了專屬的內建 Renderer,但在此前居多 Dolby Atmos 混音工作者都是使用 Pro Tools 與 Dolby Atmos Suite 分開電腦做搭配,因為其具有許多集成且功能完整的工具可以增強獨立使用 Renderer 的工作流程。

Studio One 的 Dolby Atmos Mixing 認證軟體 [12]

 

使用 DAW 而非獨立運作的 Renderer 可能的限制包含其只能使用一個音床 (Bed) 、相對受限的喇叭輸出配置、至多只能輸出到 7.1.4 (或 9.1.6) 的聲道也無法與 Dolby Atmos Renderer 11.1.10 相比擬、僅支援 ADM BWF 的輸入與輸出、無法校準喇叭、缺乏 Spatial Coding 模擬,以及單台電腦混音時效能過載等問題。

以上大致提出使用獨立運作 Renderer 與 DAW 內建 Renderer 的差異性,而真實情況及詳細配套都還是取決於個人的需求及工作流程。

 


Pro Tools 可以說是目前與 Dolby Atmos 配套最為完整的 DAW [13]

 

Part 7 - 使用電腦製作 Dolby Atmos 混音的基本須知與相關流程

  • 確定 DAW Session 與 Renderer 使用相同的取樣率。 取樣率會影響可以使用的 Bed 和 Objects 數量。在 48kHz 工作時,Renderer 支援 128 個 Input Channel (10 Beds \118 Objects/Beds),而在 96kHz 時,有 64 個輸入聲道可用(10 Beds \ 54 Objects / Beds)
     


Pro Tools Buffer Size Setting [14]

 

  • 若在單台電腦上使用 Standalone 版本的 Renderer 需設置 Input 為 Dolby Audio Bridge。
    *這個情況只會發生在 Mac 的使用者,因為 Dolby Atmos Randerer 無法在 Windows 版本單機作業。

  • 若取樣率為 48k,I/O 的 Buffer Size 設定為 1024 samples,96k 則設定為 2048。

 


Logic Pro 的相關設定頁面 [15]

 

  • 設定 Audio Bed 的格式。以 Dolby Atmos Renderer 為例,格式可以是 2.0, 3.0, 5.0, 5.1, 7.0, 7.1, 7.0.2 或 7.1.2. 

  • 設定 Output 的聲道格式,這邊完全取決於你使用的硬體喇叭配置,可能是 5.1、 7.1.2  或 9.1.6 等,當然也可以設定為使用耳機當作 Output,若使用耳機當作監聽的話記得轉換模式為 Binaural Mode,才能真正感受近似於 Atmos 混音的成效而不是雙聲道的聽感。

  • Binaural Render Mode 是 Renderer 的一個功能,允許您通過元數據對混音中的每個Object 或 Bed 應用距離模型。這僅適用於耳機混音,將其編碼為 Dolby AC-4 沉浸式立體聲以供耳機監聽。

 


適用於耳機混音的 Binaural 耳機輸出,圖為 Studio One 的設置 [16]

 

  • 設置 DAW 的聲道與其相對應的 Object,這部分需要看您使用的軟體是哪款,像 Logic 會自動產生對應的組合,而 Pro Tools 則是需要透過  Dolby Atmos Music Panner 來做設置。

  • 關於音量的規範, Dolby 官方網站的指南中建議混音成品的整體音量以不超過 18 LKFS 為主。而 True Peak 則以 -1 或更小為基準。

 

Part 8 - Dolby Atmos 的輸出規範

Dolby Atmos 的輸出規格主要有 3 種:DAMF、ADM BWF 以及 IAB/IMF
 

  • DAMF (Dolby Atmos Master File)

杜比全景聲主文件,是一種用於儲存和管理杜比全景聲 (Dolby Atmos) 資料的文件格式。在製作電影、影劇或其他多媒體作品時,Dolby Atmos 是一種廣泛使用的格式,通常 DAMF  為 Dolby 認證的錄音室之主要輸出格式。

文件包含了由 RMU (Rendering Master Unit) 生成的系列文件,其中包括了描述音訊資料和元數據的不同部分。主要組成部分包括:

  1. .atmos:XML 格式,描述了其他兩個文件的名稱以及相關的元數據,如 Audio Bed 和 Objects 的使用情況、起始時間、幀率等資訊。
  2. .atmos.metadata:XML格式,其包含物件隨時間變化的 XYZ 坐標和大小等元數據。由於涉及大量的物件動態效果,文件容量較大。
  3. .atmos.audio:這是一個 Core Audio File(CAF)格式的音訊文件,其中包含了多達128 軌的聲音資料。這會是文件最大的部分。

DAMF 文件的主要作用是將所有的音訊資料和相關元數據集中儲存到一個文件中,以便於在後期製作過程中對音頻進行處理和管理。這些文件可以被用於從事後期製作工具(如 Pro Tools) 中重新創建混音專案,以及將沉浸式音訊資料轉換為其他格式。

 

  • ADM BWF (Audio Definition Model Broadcast Wave Format) 

這是一個廣播 WAV (Broadcast WAV) 的變體,專門用於沉浸式音訊的後期製作流程。

ADM BWF 是 Dolby 認證的標準檔案,其也是大多能做 Dolby Atmos 混音的 DAW 所輸出的主要規格,更是將 Dolby Atmos 音樂上傳至串流平台的主要格式。ADM BWF 文件的優點之一是它的兼容性和可互操作性,能夠被導入大部分能夠製作 Dolby 全景聲混音的 DAW 中,以重新開啟所有音訊和聲道元數據。其也能由 DAMF 自 Dolby Atmos 的轉換工具轉換而來。

 


Dolby Atmos 常見檔案格式 ADM BWF 內涵整體混音的內容 [17]

 

  • IAB/IMF (Immersive Audio Bitstream for IMF)

是一種將沉浸式聲音資料集成到 IMF (Interoperable Master Format,互操作性主格式) 的標準化方法。IMF是一種用於製作、交換和儲存影音內容的檔案格式,它提供標準化的框架,以便不同的後期製作工具間可以相互操作,從而提高了工作流程的效率和互通性。

 

Part 9 - Dolby Atmos 混音的基礎建議指南 

人類的雙耳已經進化成幾乎能夠感知空間中所有方向的聲音,我們的耳朵和大腦如何協同工作來確定聲音的位置是整個演化過程的產物。我們整理了 Dolby 官方針對 Dolby Atmos 混音時給出的一些經驗分享與操作建議,大家在剛開始碰到如此繁複的混音工作難免會發生不知該從何下手的狀況,這時可以參考看看以下這些簡單的混音建議幫助自己理出一些頭緒。
 

  • 哪些聲音適合作為 Bed 部分?哪些適合 Object 部分?基本原則是,如果聽起來合適,那麼就是合適的。但這邊也分享網路其他混音師相關說法,若有些特定的聲音你希望他處於一個符合標準傳統多聲道位置的話,建議把他放在 Bed,或是某些音色你希望是持續性的處在某個位置也建議放在 Bed;其他介於這些非特定聲道之間的音色,可以擺放在 Object。當然這些都是較籠統的概念,還是要靠自己的耳朵,搭配經驗與創意做出最合適的判斷。

  • 使用 Mono 音軌,而不是立體聲音軌,可以更好的控制 Object 的位置。

  • 將效果與乾淨的聲音分開輸出可以讓你將乾淨的聲源放在與效果不同的位置,同時也可以為乾淨的聲源和效果應用不同的雙聲道渲染模式設置。這在處理人聲時尤其有效。

  • 如果只有立體聲音軌或包含效果的音軌能用,可考慮 M/S 分離做處置。

  • 我們會將更高頻率的聲音視為更有可能來自於我們上方而不是下方。
    同理,擁有更多低頻率內容的聲音更有可能被認為來自較低的位置。低頻聲音也比具有更高頻率內容的聲音更不具方向性。

  • 如果聲音具有明顯的 4k 到 8 kHz 的頻率,我們更有可能感受到其高度的變化。

  • 使用 Dolby Atmos,不僅可以考慮左右平衡,還可以考慮前後平衡。將聲音放在聽眾後面,以補充或對比正在前方發生的事情,可以突顯 Dolby Atmos 所實現的 3D 音場

  • 間歇性聲音可以提供重要的空間提示作用 (例如,前方放置一個主唱,後方放置回應的合唱)

  • 從聽眾頭部的偏離位置放置的聲音將提供更多的空間訊息。試著將 Object 放置在聽眾頭部的左側或右側,然後從前到後、從高到低移動它們。

 


位於倫敦 RAK Studio 裡能夠製作 Dolby Atmos 混音的 Studio 4 [18]

 

 

[本文圖片來源]

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/5.1_surround_sound

[2] https://www.dolby.com/about/support/guide/speaker-setup-guides/7.1-virtual-speakers-setup-guide/

[3] https://www.gq.com.tw/life/article/%E6%96%B0%E5%85%89%E5%BD%B1%E5%9F%8E-%E6%9D%9C%E6%AF%94%E5%BD%B1%E9%99%A2-%E6%A1%83%E5%9C%92-dolby-cinema

[4] https://www.production-expert.com/production-expert-1/what-is-immersive-audio

[5] https://www.production-expert.com/production-expert-1/what-is-immersive-audio

[6] https://appleinsider.com/articles/21/06/08/how-to-listen-to-dolby-atmos-music-on-apple-devices

[7] https://www.soundonsound.com/techniques/setting-atmos-mixing-room

[8] https://www.musicradar.com/how-to/mix-in-spatial-audio-dolby-atmos-logic-pro

[9] https://professionalsupport.dolby.com/s/article/What-is-the-Dolby-Atmos-Music-Panner?language=en_US

[10] https://support.apple.com/zh-tw/guide/logicpro/lgcpb4a71fe6/mac

[11] https://professional.dolby.com/ja/product/dolby-atmos-content-creation/dolby-atmos-renderer/#gref

[12] https://www.presonus.com/en/start

[13] https://cn.avid.com/es/resource-center/whats-new-in-pro-tools-202312

[14] https://professional.dolby.com/music/support-faq/#gref

[15] https://professional.dolby.com/music/support-faq/#gref

[16] https://www.soundonsound.com/techniques/studio-one-getting-creative-dolby-atmos

[17] https://www.production-expert.com/production-expert-1/if-you-are-mixing-dolby-atmos-for-music-for-apple-music-read-this-now

[18] https://rakstudios.co.uk/studios/studio-4

 

 

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