PHRTF - 集成于杜比全景声渲染器的个性化双耳渲染工具
白菜君按
这是白菜君收到的第一份PHRTF的评测报告。作者宝贵家长是一位年轻有为的录音师/混音师，也是一位优秀的青年教师。
重点是，作者本人一直在沉浸式环绕声的的领域探索，积累了大量的宝贵经验。亦有作品在Apple Music的空间音频专区上线。
斜杠青年宝贵家长的教师/混音师的双重身份使得他的这篇评测既有深入浅出的理论阐释，又有细致严谨的实践说明，可读性极佳。
作为一位有着杜比全景声音乐制作实践经验的混音师，宝贵家长对于PHRTF的评测无疑具有非常宝贵的参考价值。
也欢迎其他尝试PHRTF过的小伙伴们踊跃投稿，写出各自的试用心得。
随着杜比全景声在制作端和消费端的日益流行，众多以往只能见诸学术领域的名词也逐步进入了大众视野，双耳渲染（Binaural Rendering）就是其中之一。简而言之，双耳渲染其实是一种信号处理技术，用户仅通过聆听耳机里的立体声，便可感知到来自特定位置的真实声源信息。耳机里的声音定位不再限制于左右，声音可以从四面八方而来，而双耳渲染的其中一个重要技术环节，便与头相关传输函数有关，即HRTF。
我们可以简单地将头相关传输函数看作是复合型的滤波器。当真实世界的声音从某一个方向传递过来时，头部及耳廓甚至肩膀都会对这个声音产生“染色”，而这个“染色”是人耳判断声音位置信息的依据之一，总挂在嘴边的“时间差”和“强度差”其实也包含在这个所谓滤波器里。测量头传输函数时，工程师们通常会用扬声器来模仿真实世界的声源，用人工仿真头（Dummy Head）这种话筒来模仿真实的人头，通过改变扬声器和人工头的相对位置关系进行多方位采录，最终得到人头对于各个方位声音的滤波特性，汇集形成头相关传输函数。相信通过以上简单的说明，大家也可以感受到头相关传输函数对于双耳渲染的重要意义了。
回归正题，在制作杜比全景声的过程中，制作者不可避免地需要使用杜比全景声渲染器内置的双耳渲染功能进行校验与判断，因为绝大部分听众会通过耳机来聆听杜比全景声。但请大家细想，这其中有什么问题？每一个人的头部和耳朵轮廓都有非常大的区别，通过人工头测量的头相关传输函数，能替代自己实际的头相关传输函数吗？因为高频的波长较短，头部和耳部的个体尺寸差异足够影响高频了。人工头虽然是一个平均值，但个体不一定与这个平均值具有良好的匹配关系，因此常常出现一种情况，即“你”用耳机听杜比全景声效果非常好，但“我”用耳机听杜比全景声时，却感知不到良好的方位信息。笔者也深受这个问题的影响，在进行杜比全景声制作时，几乎无法使用耳机进行声像判断，很多时候只能先脑补某个声音应该出现在某个位置，再在棚里听听合不合适。直到杜比宣布推出个性化渲染功能，也许这种情况可能会有所好转？
大概阅读了一下相关资料，杜比的个性化渲染其实是通过手机的拍摄，生成可供杜比全景声渲染器加载的个性化头相关传输函数。值得一说的是，采集是根据拍摄的视频完全自发地生成头相关传输函数，并没有采用匹配头相关传输函数的数据库的方式。虽说采集方式并不新鲜，其他厂家也都有类似的采集应用，但能够方便地辅助于杜比全景声制作的产品并不多，于是笔者立马申请了Beta Test。采集过程很简单，根据APP上的提示操作即可。采集完成且上传后，用户可以在phrtf.dolby.com/render上下载生成的HRTF，按照提示拖入指定的文件夹，在最新版的Renderer的正上方就可以看到了。
加载上PHRTF后，双耳渲染的效果提升可谓是立竿见影。打开以往的杜比全景声工程，选择采集得到的Binaural Configuration，笔者感受到了更准确的声像定位和纵深关系，之前双耳渲染存在的空间纵深差异不明显的问题得到了一定程度地改善。虽然双耳渲染仍旧无法还原实际扬声器环境中的定位感受，但PHRTF的出现无疑使双耳渲染更接近了这个目标。除此之外，使用PHRTF也使双耳渲染的主观音质得到了提升，以往的双耳渲染在笔者听来存在着并不自然的高频提升，对于非常注重品质的音乐回放来说，这是一个严重的致命伤。不仅使制作者无法客观地修饰音色，也令使用双耳渲染进行监听校对的环节无比痛苦。当然这种感受完全因人而异，或许“你”不这么认为，原因在文章开头便进行了阐述。
接下来笔者使用了粉红噪声进一步判断个性化的PHRTF相较于默认的HRTF的优势。建立一个辅助轨道，插入信号发生器，设定其为声音对象，利用Pro Tools原生的Panpot就可以很方便地控制其声像。加载PHRTF时，粉噪的听感在频率上的确更自然一些，同时在后方和上方的定位也更明确。这些都是个性化头相关传输函数所带来的优势。
其实影响双耳渲染效果优劣的另一大要素是耳机的频率响应设计。市场上存在的部分双耳渲染工具为用户提供了耳机频率响应补偿的选项，但杜比全景声的双耳渲染部分并没有设计耳机频率响应补偿的功能，因此推荐大家尽可能使用品质较好的耳机进行制作。目前得到较多认可的耳机频响设计曲线为哈曼目标曲线，经过Sean Olive和Floyd Toole的团队多年修正，它已经成为耳机频响设计的标杆之一，幸运的事笔者手上的几副耳机都比较接近哈曼目标曲线，这方面的担心也就少了一些。从采集HRTF和耳机频响设计的原理来说，使用入耳式耳机可能会得到最为理想的双耳渲染效果，不过在实际使用的过程当中，并未感觉入耳式耳机具有显而易见的定位优势。不过倘若用户使用了频率响应设计失准的耳机，那么个性化头相关传输函数的优势可能就丧失了，说到底，不论是HRTF和耳机的频响设计，在某种意义上都可以看作是滤波器，其中一个滤波出现了严重问题，影响的最终也都是双耳渲染的效果。
总而言之，使用个性化头相关传输函数一定是众多双耳渲染算法的趋势，包括Apple Music Spatial Audio等等。PHRTF的个性化双耳渲染对于喜欢使用耳机制作杜比全景声的音乐人来说有着显著的意义，作为不常使用耳机进行混音制作的Dolby Atmos混音工程师来说，个性化双耳渲染的存在也会让耳机校对成品的工序更舒适。个性化头相关传输函数的最大意义仍旧在于消费市场，当个性化普及到每一个使用耳机聆听Dolby Atmos的听众时，相信听众们也一定会更加喜爱杜比全景声。
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2B还是不2B，这或许是个问题
但是
“干，还是不干，从来都不是问题”
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