Dirac HD Sound

Dirac HD Sound®是瑞典Dirac Research AB公司和瑞典烏普薩拉大學研發的一種先進的音質提升專利技術，能通過先進的濾波數字處理技術，對聲音系統的瞬態響應和頻率響應精細校正，從而提升耳機或揚聲器的高保真性能。

在音質優化上，Dirac HD Sound有以下特點:

·還原原聲: 提升聲音系統素質，減少音染和失真，根本改善音質，而不是對音源修正，添加效果和製造渲染。

·不挑音樂風格: 通過提高系統還原音源的能力來改善音質，不對音源做任何處理。因此什麼樣的音樂風格不重要，不管播放什麼樣的音樂都能提高音質。

·聲音更清澈純淨: 改善因頻率響應和瞬態響應性能侷限造成的渾濁和不透明感。

·空間感和舞台感增強: 不是通過添加環繞聲音效，而是通過優化系統的瞬態響應性能，還原音源中承載的原始空間和時間信息。

·低音更豐富深沉:不是用以心理聲學為基礎的音效來增強低音，而是幫助系統更好還原音樂中原本就有的低音，改善低音的緊實度和下潛程度。

·更多珍貴細節得以保留: 讓聲音系統更好地重放音源中就有的細節信息，而不是依靠均衡的增強或衰減。

·久聽不覺累: 真實自然的音樂，HiFi界認可的中性聲音，更接近人類熟悉的自然現場聲，可減緩聽覺疲勞。

所有的機械系統都受制於物理定律，揚聲器/耳機從本質上説就是機械器件，因此很難做到完美，無論什麼樣的價位或者質量等級，總有不同程度的染色現象，令音質受損。Dirac HD Sound是一個先進的專利技術，通過優化系統的頻率響應和瞬態響應表現，校正因頻率響應和瞬態響應不理想而造成的染色，將聲音回放的性能優化到系統所能允許的物理極限，提升揚聲器和耳機的性能，改善音質。

頻率響應決定着聲音的染色度/失真度、清晰度、音色等。瞬態響應則關係着聲音的舞台感、清晰度和低頻的衝擊力等。Dirac HD Sound通過對聲音系統的頻率響應和瞬態響應性能進行優化，消除系統裏帶來的音染，提高音質。傳統聲音處理技術只關注頻率修正，而在技術上無法實現瞬態響應優化。這一技術真正實現瞬態響應優化。

Dirac首先測量分析某個型號的揚聲器/耳機，然後建立相應的聲學模型，接着Dirac會以理想狀況下的瞬態響應表現和頻率響應表現為目標，為揚聲器/耳機定製出一個優化方案，使其發揮出更加卓越的性能。該技術能同時處理時域和頻域上的聲音染色，不是基於聲音心理學的音效，而是一個為某個特定聲音系統定製的聲音校正技術。

Dirac HD Sound 音頻保真技術可應用在任何有振動單元的揚聲系統中，無論是電視、監聽音箱、音樂基座、平板電腦、手機還是耳機，都可應用。今天，Dirac HD Sound已經在世界範圍內被一些公司所使用，如：先鋒音響 ^[1]  、XTZ（名韻）音響和耳機、Goodmans電視音響基座 ^[2]  、奧林巴斯音樂基座 ^[3]  、以及瑞典捷獅Jays耳機和NuForce耳機 ^[3]  等。

OPPO於2012年開始在其系列手機上使用Dirac HD Sound，為用户提供更好的移動音樂體驗，標誌着該高端聲音處理技術在全球首次被應用於手機領域。2014年5月，魅族和Dirac公司聯合，在魅族手機上適配森海賽爾和鐵三角的四款耳機，對聲音系統進行優化 ^[4]  。

在蘋果手機上，用户可下載Dirac自己開發的播放應用Dirac HD Player ^[5]  ，通過Dirac HD Sound技術專門優化蘋果耳機。捷獅t-Jays Four耳機用户可下載捷獅公司和Dirac共同開發的Jays Curves播放應用，通過Dirac HD Sound技術專門優化t-Jays Four耳機。NuForce耳機用户可下載NuForce公司和Dirac共同開發的NuForce HD Player,通過Dirac HD Sound技術專門優化NuForce的四款耳機:NE-600, NE-650, NE-700, NE-770和 HP-800 ^[3]  。

在OPPO手機上，Dirac HD Sound只支持各手機的自帶耳機。在魅族手機上，最新體驗固件支持魅族EP21，EP20,EP30, EP20S外，還支持其他耳機森海cx200，ie8i，鐵三角es 7，ckm500和蘋果Earpods。

寶馬7施坦威限量版的宣傳資料這樣説： “新BMW7系施坦威全球限量版是BMW與施坦威兩大品牌聯手打造的可以移動的頂級藝術品，堪稱科技與藝術相結合的典範…獨一無二的BMW個性版劇院級音響系統是該款限量版最大的亮點之一，藴含Dirac科技的10聲道，18個揚聲器的尊屬音響系統，保證了車內任何位置都能享受到完美的音質，彷彿置身於皇家劇院裏欣賞一場施坦威的音樂會。”

Ken Kreisel，專業監聽箱製造商M&K的創始人，評價OPPO手機的聲音時説："當使用新版OPPO手機和耳塞配合Dirac HD Sound聆聽音樂時，音質提升是如此的顯著，讓我覺得幾乎就好像身處於用我新一代監聽揚聲器所裝備的錄音棚中…我為創新、鋭意開拓的OPPO率先擁抱Dirac HD Sound這項新技術而喝彩！"

著名錄音師Ian Wallman先生説，“Dirac帶給我的錄音室的變化，讓我驚歎不已。”

音樂自喇叭發出聲音後各個頻率其實並不是同時到達人耳的，這些看似微小差異卻可以破壞舞台現場感，影響中高音音質的通透性，從而降低聲音系統的保真度——瞬態響應優化一直是困擾聲音科技工程師的一大難點。Dirac HD Sound是一項革命性音頻處理技術，在於它能對聲音系統的瞬態響應真正進行校正 ^[5]  。

瞬態響應反映了不同頻率的聲音在經揚聲系統重放時，突發信號的跟隨能力。瞬態響應表現好時，應當信號一來喇叭立即響應，信號一停聲音嘎然而止，決不拖泥帶水。當瞬態響應表現不好時，信號已經停止，而聲音卻會綿延不止。

這就好比，當我們用手拍一下桌子時，在手拍下的瞬間可以聽到桌面上不同物體的振動聲音，以及桌面自身深沉的中低頻振動等聲音。位於不同位置的物體在受到震動時發出的聲音在不同的時間點到達我們的耳朵，即使閉上眼睛我們也可以準確辨認出各個物體的位置。同樣地，瞬態響應好的音響設備應該能真實還原聲音信號中承載的時間和空間信息，使我們能清晰辨認出不同物體所發出聲音的到達時間和各自的位置。但是瞬態響應較差的音箱則無法做到這一點，因為不同物體的發聲會全部混在一起，不僅聽不出各個物體的具體位置，個別物體的聲音甚至根本聽不到了。而且，低頻會顯得不夠結實和深沉，而是引來一陣轟鳴，而中高頻部分因為受到了低頻的干擾，也損失了透明度和層次感。

上述例子説明了一套揚聲系統的瞬態響應的重要性，瞬態響應是一套系統保真度的關鍵因素之一。

圖1對比了在Dirac HD Sound處理前後，揚聲系統在播放一個瞬態響應信號時出現的響應時間和衰減時間內振幅的變化：

上述的對比測試，説明了同樣一個瞬態信號，原始的系統從系統開始接收到瞬間信號到播放完成，需要有很長時間單元的振動才能停下來；而經過Dirac HD Sound處理後，信號的回放可以瞬間完成同時單元及時地停止下來。在原始系統中，假如在首個瞬態信號播出後，緊接着又有一個新的瞬態信號出來時，這個新的瞬態信號必然會和因前個瞬態信號產生的喇叭單元多餘振動部分重合，明明是兩個不同時間點的瞬態信號卻混在了一起，這導致了聲音重放過程中的保真度被破壞，從聽感上來講低頻就顯得不夠結實和深沉，而是引來一陣轟鳴，而中高頻部分因為受到了低頻的干擾，也損失了透明度和層次感。

Dirac HD Sound的優化技術能夠很好的實現對上述問題的改善，通過優化，系統的瞬態響應特性可以得到明顯改善。Dirac通過關注系統測量結果中的通用問題，並且只解決那些問題，從而讓系統得到一個更快的衰減時間，獲得一個更加清晰的直達聲，可以有效的改善舞台結像感、清晰度和低頻的衝擊力，音頻的能量在時間上不再渾濁，演唱者彷彿站在眼前，音箱也隨之消失了，聲音聽起來不再像是從音箱裏發出來，而是瀰漫在整個房間裏，聽音者面對的彷彿是一個音樂廳的舞台。

我們聆聽的音樂由極為豐富的頻率組成，每個頻率表示着音樂音調的高低，頻率響應關係着各種音樂元素的播放音量配比，同樣是系統保真度的一個重要因素。我們常説高音刺耳、低音轟鳴、中音太多，其實就是意味着喇叭的頻率響應不佳，沒有精確地還原出原始信號該有的音量。Dirac HD Sound技術採用了獨特的混合相位技術，相比傳統的均衡處理，更為合理有效地改善了系統的頻率響應，以高精度修正了系統的的頻率響應特性，讓系統更準確還原各頻率 ^[5]  。

其他的處理技術通常僅使用單一的維度去優化聲音，即頻率特性。但是一個聲場其實是由多個維度構成的，比方説時域、頻域和空域。Dirac HD Sound的領先之處就在於時域的處理，而非最小相位的處理方法。大多數非Dirac的處理方法根本就不去處理時域上的問題，而是基於預先設定好的時域屬性採用了最小相位或者是線性相位的濾波處理方法（注：這些方法無法對瞬態響應做優化處理），這有時會因過度提升低頻導致揚聲器負擔加重，容易出現機械損傷，同時這些處理引致了更多新的時域上的問題，導致更嚴重的相位失真問題，使得系統對聲音的染色加重。

如圖2所示，圖2的上半部分為優化前聲音系統的實測頻率響應，下半部分為經過Dirac HD Sound技術優化處理後的實測頻率響應情況，黑色的是我們希望達到的目標曲線。經過Dirac HD Sound優化的頻率響應可以與目標曲線精確吻合，從而準確地還原出原始音樂信號的真實音量。

音效的使用歷史已經有幾十年了，它們時常以不同的名稱出現，在電視或其他聲音系統中經常可以看到一些聲音效果。這種做法只是添加或減少原始音源中的頻率成分，用以修正音箱本身對聲音造成的不足。音效處理是主觀地去臆斷一個不完美音箱的問題，並人為地製造出一些聲音元素去修正，而且對所有系統一視同仁。音效並不能修正系統的瞬態響應，因此並不能從本質上改善音質，相反的，在大多數情況下反而讓聲音變得更糟糕了，讓人感覺到這是一個“假”的聲音，如果長時間開着音效聽聲音的話，會讓人感到頭疼或引起聽覺疲勞。

舞台感弱、低音缺乏、混濁的語音，其實這些都是聲學設計的結果。如果這些聲學問題能被定位和解決，那麼就不需要音效。大家會發現，在昂貴的高保真音響系統中看不到任何音效，比如立體聲增強或虛擬低音等，這就是原因。Dirac HD Sound真正地改善了音質，它為每個獨特的聲音系統度身定製優化方案，真正改善音質，從而使音效的使用變得沒有必要。

（1）. 為什麼我必須進行耳機設置，選擇對應的耳機?

這個技術是針對硬件特性來給出優化方案的，就好像你不同的近視度配不同的近視眼鏡一樣。所以，每一個優化方案，對應的是不同的硬件特徵，如果選錯了耳機，就好像戴錯了眼鏡，反而會帶來不想要的音染。

（2）. Dirac HD Sound是渲染技術嗎?

Dirac HD Sound不是渲染的技術，是一種以Hifi為參照的音質提升技術，是通過瞬態響應和頻率響應校正，儘量消除系統裏帶來的音染的。所以，不用擔心過度渲染或添加味精。這個技術還用於專業音響，用於音頻保真。

（3）為什麼預設EQ有多種音樂模式而Dirac HD Sound沒有？

模式多不意味着好。我們所説的“高保真”只有一個標準，即儘可能真實地還原聲音源信號，Dirac HD Sound能夠通過瞬態的改善提升系統在全頻段的音質，因此一個模式就可以應對所有風格的音樂。而EQ處理無法改善聲音清晰度，因此需要針對不同的音樂風格設置不同的處理模式。

比如説我們在聽HiFi人聲歌曲時，唇齒音等細小聲音對音樂的現場感表現非常重要，在普通揚聲系統中，這些細節會被主聲音（人聲、音樂伴奏）所引起的單元多餘振動所掩蓋。因為這些小信號往往處於高頻段，因此EQ會通過提升高頻段信號的音量，以使單元能夠播放出這些聲音。但是，由此帶來的問題是，系統在高頻段的音量比例已經大大的不平衡，這時候如果換一首高音元素豐富的音樂（比如迪斯科音樂）的話，就會讓人感到聲音比較“躁”，這是EQ設置就必須切換到相應的模式，才能讓人接受。

（4）為什麼Dirac HD Sound沒有“虛擬空間”的設置？

空間感是由於聲音在某個特定空間的反射帶給人的感覺。如果一個音樂源（音樂、電影、遊戲等）希望客户體驗到某種空間感的話，藝術家會精確採樣錄音，並在錄音棚監聽室仔細校對他想讓你聽到的效果，因此，音樂源中往往已經包含了空間感的相關信號。

但是，普通的揚聲系統由於受性能所限，無法還原出這些反射細節。這時候“虛擬空間”音效就會把左右聲道中人為地分理出一些信號加以延遲，營造出空間感。但是這種處理完全忽視了藝術家原始的創作意圖，比如説，明明藝術家希望大家聽到一個歌唱家在某音樂廳的演唱，結果放出來的是他在澡堂子唱歌......Dirac HD Sound的基本理念是提升系統性能，真實還原出音源中的每個細節，“虛擬空間”音效是對音質有傷害的處理，因此Dirac HD Sound中沒有“虛擬空間”的設置。