物理博士靠技术豪夺10次奥斯卡,电影音效因他不再只是听个响

每当长假来临,电影院总会迎来票房的高峰。

不少电影核心爱好者会将注意力放在挑选质量上乘的影片上。

而对于将电影当作休闲娱乐的消费主力军,更爱选择一家老小去效果极致的影院消遣。

诚然,电影行业在近十年里发生了翻天覆地的变化。

从村口老式放映机投在简易幕布上的斑驳映画,到如今IMAX 3D高清影院的终极体验。

不少人会将功劳归到画面的进化上。

但实际上电影的音频技术远比所谓3D带来的体验要真实,更别说那些只有字幕带效果的滥竽充数3D电影。

电影画面经过几十年的发展,不过诞生了一种虚拟的立体视觉效果。

而音效却经历了早年的无声、单声道、立体声、5.1环绕,到如今的全景声,飞越了几个维度。

可人类毕竟是视觉动物,纵使声学技术突破巨大,在奥斯卡中的相关奖项也不在少数。

依旧少有人能注意到它对电影沉浸体验的贡献。

在声学领域中耕耘的专家并不少,但却少有像瑞·杜比这样传奇的角色。

他一手建立起的杜比实验室被认为是世界上最先进的声学实验室,不断地推动世界声学的发展。

身为物理学博士,他靠先进的音频技术称霸了文艺气息浓郁的电影领域,连奥斯卡的颁奖场地都为他改名。

奥斯卡颁奖地,杜比剧院

  瑞·杜比是一个在美国西海岸大都市长大的孩子,父亲厄尔是位发明家。

虽说家境算不上富裕,但在父亲的影响下杜比得以接触到许多领域。

在青春期时,杜比就早早地成为了一名音频爱好者。

说起来可能难以想象,那个年代的音频设备除了价格昂贵之外,形式也是千奇百怪。

除了最为流行的留声机、电唱机之外,还有更为先进的磁性钢丝录放机。

我们熟悉的磁带出现的较晚一些,最早由退役通信兵从德国带来美国。

也正是这一段时期,杜比对音频的爱好空前高涨。

可当时的美国广播业发达,效果也比较好,磁带录音机的应用并不算广。

作为普通小市民的杜比想要接触到这些先进的设备并不容易。

但也总有办法,16岁时,杜比就进入了当时大力研发磁带的Ampex公司做兼职。

起初杜比只是在公司里打打杂,没想到与生俱来的才能逐渐散发出光辉。

凭着对音频技术的一腔热血,短短3年时间,杜比竟然担任起了公司磁带录制系统的研发工作。

Ampex的磁带宣传广告

  另一方面,杜比也考上了斯坦福大学主修电子工程学,成为了名校大学生。

专业知识的学习让杜比的工作更上一层楼,还没拿到毕业证就已经领导了一个研发团队。

周围的朋友同事都认为杜比大学毕业后会在Ampex公司更有作为。

但很遗憾,杜比并没有选择这样一条路。

获得了斯坦福大学的学士学位后,杜比靠优异的成绩获得了马歇尔奖学金和国家科学基金会研究生津贴。

他来到英国的剑桥开始攻读物理学博士,与自己心爱的音频研发工作暂时告别。

专攻学业的这几年,杜比可谓是风生水起,先被英国的原子能总署聘为了顾问,毕业后又到印度担任了为期两年的联合国专业顾问。

初到印度,杜比也许是被印度人民“遇事不决唱个歌跳个舞”的民俗惊吓到了,不由得怀念起家乡的音乐。

他托人买来了好些磁带,闷在卧室里一口气听了几个晚上。

但是越听就越觉得有问题,磁带已经经过近10年的发展了,却仍没有解决噪声的问题。

只要一开始播放,就会发出“嘶嘶”的噪音,这是录音带在录制时磁粒子摩擦录制头产生的。

这个问题从一开始就被工程师们发现了,但却一直都没有不改变音质的解决办法。

杜比就想趁着在印度的工作宽松,好好想一想如何解决这个老大难问题。

作为一名技术型理工学霸,杜比就没打算从技术入手,反而是从人耳最直观的感受开始。

既然噪音永远客观存在,难以消除,那就试着把它藏起来。

杜比发现人耳的感受机制与人眼类似,总会将精力放在信息量最大的地方,而一些背景总会被忽视。

例如窗外路边稳定的汽车声,在你专心听球赛的广播解说时就会被忽略。

简单来说,就是要让磁带中有用信息的音源强度远大于噪声的强度,便不会让人发觉。

某种意义上可以理解为提高信噪比*。

*注:信噪比,是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里的信号指来自设备外部需要通过设备进行处理的电子信号,噪声是指经过该设备后产生的无规则的额外信号,并且该信号并不随原信号的变化而变化。

杜比的具体的做法是:在录制时适当提高音量,在播放时再还原到正常音量。

由于噪音不随原信号的变化而变化,录制时提高音量就直接提高了信噪比。

播放时用特殊的电路系统让信号衰减,不仅修正了有用的信号也同时压低的噪声。

这一突破让杜比又重新找回了年轻时的激情。

结束了在印度的顾问工作后,杜比返回英国,组建了自己的实验室,只有区区4个人。

但这4个的小工作室却爆发出了前所未有的能量,短短两个月就按照杜比的设想研制出了第一个降噪系统——“信噪比扩展器”

其实这套系统更为人知的名字是杜比A型降噪系统,只是当时杜比还打算低调行事,没想用自己的名号。

直到有一天他在一家录音公司听到两位工程师的交谈中直接称之为“杜比系统”,才把技术冠上了自己的大名。

杜比的降噪技术很好地解决了录制母带时产生的噪声问题。

研发成功的第二年就被唱片公司所采用,录制了维也纳演奏的交响曲,名声在外。

不出两年,杜比的A型降噪系统便被众多唱片公司购入,几乎代表了业界的顶尖水平。

在那之后,杜比领导着实验室又开发出专注家用领域的杜比B降噪技术,收获了许多消费者的好评,自然名声越发地响亮。

杜比博士不仅仅有技术,也非常有商业头脑。

家用领域的降噪系统需求量大,小而美的杜比实验室无力肩负生产大量设备的压力。

他做出了一个决定,不再涉足生产,而是通过专利技术授权的方式盈利。

事实证明这是一个英明的决定,脱离了硬件生产,实验室才有更多的精力专注于研发新技术。

到了1971年,索尼、松下、JVC等电子巨头都纷纷购得杜比技术的许可。

同一年,导演库布里克的惊世之作《发条橙》上映,成为了第一部将杜比系统运用在录音混音的影片。

《发条橙》被人津津乐道的高质量配乐离不开杜比系统的功劳。

以这样一部被奥斯卡多次提名的影片高调进军电影领域的确让人骄傲。

之后杜比如日中天的发展想必也有不少人知道。

1978年,采用了杜比立体声的视听巨制《星球大战》获得奥斯卡最佳音响奖。

早期在降噪领域的耕耘让杜比对音频效果有十分深入的理解。

在二十世纪八九十年代,杜比实验室的立体声环绕技术可以说直接推动了电影行业的飞跃式发展。

星球大战上映时的立体声宣传

  杜比博士本人也荣获多项荣誉,除了奥斯卡格莱美之外,技术界也相当青睐他。

美国音频工程协会金质奖章,IEEE爱迪生奖章,美国发明家名人堂成员等等等等。

甚至连奥斯卡颁奖地都改名为杜比剧院,颁奖典礼后的用餐场地也以杜比命名。

杜比博士的传奇经历实在让人惊叹,明明是一位物理学博士,却总在拿奥斯卡这样的文化娱乐荣誉。

也许真的应证了那句古话:学好数理化,文化娱乐也能称霸!

 *参考资料

  王志宇. 远去的背影——瑞·杜比[J]. 数码影像时代,2013,(10):74-77.

  音翔. 杜比三十年:雷·杜比与杜比实验室[J]. 视听技术,1996,(02):33-36.

  梁铁强. 杜比全景声技术及在影院中的应用(1)[J]. 音响技术,2013,(03):5-9.

  Ray Dolby:创造 娱乐未来.杜比官方网站.

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