自從立體聲音響在50年代流行以來，這場競賽一直致力於打造終極的家庭聆聽體驗。 即使早在20世紀30年代，也進行了環繞聲實驗。 1940年，沃爾特迪斯尼融入了創新的Fantasound環繞聲技術，以便讓觀眾完全沉浸在他的動畫成就Fantasia的視覺和聽覺感受中。
雖然“Fantasound”以及其他環繞聲技術的早期實驗在家庭環境中不可能真正重複，但這並不限制音樂和電影錄製工程師的追求，以開發最終導致環繞聲格式的過程今天在世界各地的家庭影院享受。
單聲道聲音
單聲道聲音是單聲道，單向聲音再現類型。 錄音的所有元素都使用一個放大器和揚聲器組合。 無論你站在房間的哪個位置，均可聽到聲音的所有元素（除了房間聲學變化）。 對於耳朵來說，聲音，聲音，樂器，效果等所有元素似乎都來自同一個空間點。 就好像所有東西都是“漏斗”到一個點。 如果您將兩個揚聲器連接到單聲道放大器，則聲音似乎始於兩個揚聲器之間的等距點，從而形成一個“幻像”通道。
立體聲聲音
立體聲聲音是一種更加開放的聲音再現類型。 儘管不完全符合實際，但立體聲音效可讓聽眾體驗到演奏的正確音響效果。
立體聲過程
立體聲聲音的主要方面是通過兩個聲道的聲音劃分。 錄製的聲音以這樣的方式混合，即某些元素被引導到聲場的左側部分; 其他人在右邊。
立體聲的一個積極結果是聽眾體驗了交響樂團錄音的正確聲音分級，其中來自不同樂器的聲音更自然地從舞台的不同部分發出。 但是，單音元素也包括在內。 通過將來自樂隊主唱的聲音混合到兩個聲道中，歌手似乎在左右聲道之間的“幻像”中心聲道中唱歌。
立體聲的限制
Stereophonic Sound對50年代和60年代的消費者來說是一個突破，但確實存在局限性。 某些錄音產生了“乒乓”效果，在該效果中，混音強調了左右聲道的差異，而“幻像” 中央聲道中的元素混合不足。 此外，儘管聲音更加逼真，缺乏氛圍信息（如音響效果或其他元素）仍會使Stereophonic聲音產生一種“牆效應”，在這種效應中，所有聲音都會從前面擊中並且缺乏後壁反射的自然聲音或其他聲學元件。
四聲道聲音
在60年代末和70年代初發生的兩起事件試圖解決立體聲的局限性。 四聲道離散和四聲道聲音。
四通道離散量問題
四通道離散的問題，其中需要四個相同的放大器（或兩個立體聲）來複製聲音，因為它是非常昂貴的（這是管和晶體管的日子，而不是IC和芯片）。
另外，這種聲音再現僅在廣播中可用（兩個FM電台同時播放兩個節目的頻道，顯然你需要兩個調諧器才能收到）;以及四個頻道的捲軸到音頻的音頻卡，這也是昂貴的。
另外，Vinyl LP和Turntables無法處理四聲道離散錄音的播放。 儘管使用這種技術同時播放了幾個有趣的音樂表演（與合作電視台廣播視頻部分），但對於普通消費者而言，整個設置過於繁瑣。
四 - 更逼真的環繞聲方法
Quadraphonic格式採用了比四通道離散量更加逼真和經濟的環繞聲再現方式，由雙通道錄音內的四通道信息的矩陣編碼組成。 實際的結果是，環境或效果聲音可以嵌入到雙聲道錄音中，通過普通的唱機筆可以檢索並通過Quadraphonic解碼器傳送到接收器或放大器。
從本質上講，Quad是當今杜比環繞聲的先驅（事實上，如果您擁有任何舊款四聲道設備 - 它們可以解碼大部分模擬杜比環繞聲信號）。 儘管Quad承諾為家庭環境帶來可負擔得起的環繞聲，但購買新的放大器和接收器以及額外的揚聲器的需求，以及硬件和軟件製造商在標準和節目製作方面最終缺乏共識，但Quad之前只是用盡了天然氣它可以真正到達。
杜比環繞聲的出現
在70年代中期的杜比實驗室中， Tommy ， Star Wars和Third Kind的Close Encounters等突破性的電影配樂推出了一種新的環繞聲音過程，更易於適應家庭使用。 此外，隨著20世紀80年代HiFi立體聲錄像機和立體聲電視廣播的出現，還有一個獲得公眾接受環繞聲的額外途徑：家庭影院。 到那時為止，收聽電視廣播或錄像機磁帶的聲音部分就像聽一個桌面AM收音機一樣。
杜比環繞聲 - 實用的家庭
由於能夠將相同的環繞聲信息編碼成原始電影或電視原聲帶中編碼的雙聲道信號，因此軟件和硬件製造商有了一種新的動機來製作經濟實惠的環繞聲組件。 附加Dolby Surround處理器適用於那些已經擁有立體聲接收器的用戶。 隨著這種體驗越來越受到越來越多家庭的歡迎，更便宜的杜比環繞立體聲接收器和放大器開始出現，最終使環繞聲成為家庭娛樂體驗的永久組成部分。
杜比環繞聲基礎
杜比環繞聲過程涉及將四個信息通道 - 前左，中央，前右和後環繞編碼為雙聲道信號。 解碼芯片然後解碼四個通道並將它們發送到適當的目的地，左，右，後方和幻影中心（中央通道來自L / R前通道）。
杜比環繞聲混音的結果是一種更平衡的聽音環境，其中主聲音來自左聲道和右聲道，人聲或對話從中心幻象通道發出，並且環境或效果信息從聽眾後面進入。
在用此過程編碼的音樂錄音中，聲音具有更自然的感覺，具有更好的聲學提示。 在電影配樂中，通過將觀眾置於動作中，從前到後和從左到右移動的聲音的感覺為觀看/收聽體驗增添了更多的真實感。 杜比環繞聲在音樂和電影錄音中非常有用。
杜比環繞聲的限制
杜比環繞聲確實有其局限性，然而，後置聲道基本上是被動的，它缺乏精確的方向性。 而且，通道之間的整體間隔遠小於典型的立體聲錄音。
杜比定向邏輯
杜比定向邏輯通過在解碼芯片中添加固件和硬件元素來強調標準杜比環繞聲的局限性，這些元素強調電影配樂中的重要方向提示。 換言之，解碼芯片將通過增加其各自通道中的方向性聲音的輸出來增強方向性聲音的強調。
這個過程雖然在音樂錄音中不重要，但對於電影音軌非常有效，並且可以為諸如爆炸，飛機在頭頂上飛行等效果提供更高的準確性。頻道之間存在更大的分離。 此外，杜比定向邏輯提取了一個專用的中央聲道，可以更精確地將對話框置於中心位置（這需要中央聲道揚聲器才能發揮全部效果）。
杜比前置邏輯的局限性
雖然杜比Pro-Logic是杜比環繞聲的絕佳改進，但其效果是嚴格在再現過程中推導出來的，即使後置環繞聲道採用兩個揚聲器，它們仍然傳遞單聲道信號，限制了後端到前端和側面前端運動和聲音佈局提示。
杜比數碼
杜比數字通常被稱為5.1聲道系統。 但是，必須注意的是，術語“杜比數字”是指音頻信號的數字編碼，而不是聲道的聲道。 換句話說，杜比數字可以是單聲道，2聲道，4聲道，5.1聲道或6.1聲道。 但是，在其最常見的應用中，杜比數字5.1和6.1通常被稱為杜比數字。
杜比數字5.1的好處
杜比數字5.1通過增加立體聲後置環繞聲道增加了準確性和靈活性，使聲音能夠在更多方向發出，還有專用的超低音揚聲器通道，以更強調低頻效果。 低音炮聲道是.1名稱的來源。 有關更多詳細信息，請參閱我的文章： 環繞聲中的.1含義 。
另外，不同於需要後置聲道只有最小功率和有限頻率響應的杜比Pro邏輯，杜比數字編碼/解碼需要與主聲道相同的功率輸出和頻率範圍。
杜比數字編碼從Laserdiscs開始，並遷移到DVD和衛星節目，這鞏固了市場上的這種格式。 由於杜比數字技術包含自己的編碼過程，因此您需要有杜比數字接收器或放大器來準確地解碼信號，該信號通過數字光纖連接器或數字同軸連接器從DVD播放器等組件傳輸。
杜比數字EX
杜比數字EX實際上是基於已經為杜比數字5.1開發的技術。 此過程添加了第三個環繞聲道，該聲道直接放置在聽眾後面。
換句話說，聆聽者既有前置中央聲道，也有杜比數字EX，後置中置聲道。 如果您正在丟失計數，這些通道被標記為：左前方，中央，右前方，左環繞聲，右環繞聲，超低音揚聲器，後置環繞中聲道（6.1）或左後環繞聲和後置環繞聲（實際上是單聲道通道 - 就杜比數字EX解碼而言）。 這顯然需要A / V環繞接收器中的另一個放大器和一個特殊的解碼器。
杜比數字EX的好處
那麼，EX增強對杜比數字環繞聲有什麼好處？
本質上，它歸結為：在杜比數字中，大部分環繞聲效果從正面或側面向聽眾移動。 但是，當聲音沿著兩側向後移動時，聲音會失去一些方向性，從而使移動物體發出的聲音具有精確的方向感，難以在房間中移動或平移。 通過在聽眾後面直接放置一個新頻道，對從側面向後發出的聲音進行平移和定位更為精確。 另外，通過附加的後置聲道，還可以更精確地從後方發出聲音和效果。 這使得聽眾更加處於行動的中心。
杜比數字EX兼容性
杜比數字EX完全兼容杜比數字5.1。 由於環繞EX信號是在杜比數字5.1信號內進行矩陣化的，因此使用EX編碼的軟件標題仍可以在現有的杜比數字輸出DVD播放器上播放，並在現有的杜比數字接收器中以5.1解碼。
雖然您最終可能會購買新的EX編碼版本的電影，但最終您的EX設置仍在運行時，您仍可以通過6.1聲道接收器播放當前的DVD，並且可以播放新的EX編碼光盤通過5.1聲道接收器，這將只保留當前5.1環繞聲方案的附加信息。
杜比定向邏輯II和杜比定向邏輯IIx
雖然之前概述的杜比環繞聲格式旨在解碼已經編碼在DVD或其他材料上的環繞聲，但有成千上萬的音樂CD，VHS電影，Laserdisc和電視廣播僅包含簡單的模擬雙聲道立體聲或杜比環繞聲編碼。
音樂的環繞聲
此外，採用杜比數字和杜比數字 - EX等主要為觀看電影而設計的環繞聲方案，缺乏音樂欣賞的有效環繞過程。 事實上，許多歧視性的發燒友都拒絕了許多環繞聲方案，包括新的SACD （超級音頻CD）和DVD音頻多聲道音頻格式，以支持傳統的雙聲道立體聲播放。
諸如雅馬哈之類的製造商已經開發了聲音增強技術（被稱為DSP-數字聲場處理），其可以將來源材料放置在諸如爵士樂俱樂部，音樂廳或體育場的虛擬聲音環境中，但不能“轉換“將兩個或四個頻道的素材轉換為5.1格式。
杜比定向邏輯II音頻處理的優勢
考慮到這一點，杜比實驗室通過對其原有的杜比Pro-Logic技術進行了改進，可以從4聲道杜比環繞聲信號（被稱為Pro Logic II）創建“模擬”5.1聲道環繞聲環境。 儘管不是像杜比數字5.1或DTS這樣的獨立格式，其中每個通道都經過了自己的編碼/解碼過程，但Pro Logic II可以有效地利用矩陣處理來提供電影或音樂配樂的足夠5.1的表現形式。 自從10多年前開發原始Pro-Logic方案以來，隨著技術的進步，通道間隔更加明顯，Pro Logic II成為了離散5.1聲道方案的特徵，如杜比數字5.1。
從立體聲源中提取環繞聲
杜比定向邏輯II的另一個好處是能夠從雙聲道立體聲音樂錄製中充分創造出環繞聲聆聽體驗。 例如，我一直不太滿意，試圖用標準的定向邏輯收聽環繞聲中的雙聲道音樂錄音。 聲樂平衡，樂器放置和瞬態聲音似乎總是有些不平衡。 當然，許多CD都是杜比環繞聲或DTS編碼的，它們混合在一起用於環繞聲收聽，但絕大多數都沒有，因此可以受益於杜比Pro-Logic II增強技術的應用。
杜比定向邏輯II還具有多種設置，讓聽眾可以調整聲場以適應特定的口味。 這些設置是：
尺寸控制 ，使用戶可以調整聲場，無論是朝向前方還是朝後方。
中央寬度控制 ，允許對中央圖像進行可變調節，以便只能從中央揚聲器聽到聲音，只能從左/右揚聲器作為“幻像”中央圖像或三種前置揚聲器的各種組合進行聽覺。
全景模式 ，它擴展了前置立體聲圖像以包括環繞揚聲器以實現環繞效果。
Pro-Logic II解碼器的最後一個優點是它也可以作為“常規”4通道Pro-Logic解碼器使用，因此，本質上，包含Pro-Logic解碼器的接收器可以包含Pro Logic II解碼器，為消費者提供更大的靈活性，而無需花費在同一單元中需要兩個不同的Pro-Logic解碼器。
杜比定向邏輯IIx
最後，杜比定向邏輯II的最新版本是杜比定向邏輯IIx，它將杜比定向邏輯II的提取功能（包括其偏好設置）擴展到6.1或7.1聲道的杜比定向邏輯IIx接收器和前置放大器。 杜比定向邏輯IIx可將聆聽體驗提供給更多的頻道，而無需重新混音和重新發布原始素材。 這使您的唱片和CD收藏輕鬆適應最新的環繞聲收聽環境。
杜比Prologic IIz
杜比Prologic IIz處理是一項增強功能，可以垂直擴展環繞聲。 杜比Prologic IIz提供了添加兩個放置在左右主揚聲器上的前置揚聲器的選項。 此功能為環繞立體聲場添加了“垂直”或高空組件（適用於雨，直升機，飛機天橋效果）。 杜比Prologic IIz可以添加到5.1聲道或7.1聲道設置。 有關更多詳情，請查看我的文章： 杜比Pro-Logic IIz - 您需要了解的內容 。
注： Yamaha在其部分家庭影院接收器上提供了一種名為Presence的類似技術。
杜比虛擬揚聲器
雖然環繞聲的趨勢依賴於增加額外的通道和揚聲器，但整個房間周圍多個揚聲器的要求並不總是實用。 考慮到這一點，杜比實驗室開發出了一種創建相當準確的環繞聲體驗的方法，這種方式給人一種錯覺，認為您正在聆聽完整的環繞揚聲器系統，但僅使用兩個揚聲器和一個低音炮。
杜比虛擬揚聲器與CD等標準立體聲源一起使用時，會創造出更廣闊的聲場。 但是，當立體聲源與杜比Prologic II或杜比數字編碼DVD一起播放時，杜比虛擬揚聲器會使用考慮聲音反射和人類在自然環境中如何聽到聲音的技術創建5.1聲道圖像，從而實現環繞聲信號被重放而不需要五或六個揚聲器。
Audyssey DSX（或DSX 2）
開發和銷售自動揚聲器室均衡和校正軟件的Audyssey開發了自己的沉浸式環繞聲技術：DSX（動態環繞擴展）。
DSX增加了與Prologic IIz類似的前置垂直高音揚聲器，並且在左前方和右前方之間增加了左/右寬音箱，並環繞左右揚聲器。 有關更詳細的解釋和揚聲器設置插圖，請查看官方Audyssey DSX頁面。
DTS
DTS也是一個知名的環繞聲播放器，並已將其環繞聲處理適用於家庭使用。 基本的DTS是一個類似於杜比數字5.1的5.1系統，但由於DTS在編碼過程中使用較少的壓縮，因此很多人認為DTS在收聽端有更好的結果。 此外，雖然杜比數字主要用於電影原聲體驗，但DTS用於音樂演奏的混音和復制。
DTS-ES
DTS已經推出了自己的6.1聲道系統，與杜比數字EX相競爭，被稱為DTS-ES Matrix和DTS-ES 6.1 Discrete。 基本上，DTS-ES Matrix可以從現有的DTS 5.1編碼材料創建中央後方聲道，而DTS-ES Discrete則要求所播放的軟件已經有了DTS-ES Discrete配樂。 與杜比數字EX一樣，DTS-ES和DTS-ES 6.1離散格式向後兼容5.1聲道DTS接收器和DTS編碼DVD。
DTS Neo：6
除了DTS 5.1和DTS-ES矩陣和離散6.1通道格式，DTS還提供DTS Neo：6 。 DTS Neo：6的功能與杜比Prologic II和IIx類似，其中接收器和前置放大器具有DTS Neo：6解碼器，它將從現有的模擬雙聲道材料中提取6.1聲道環繞聲場。
DTS Neo：X
DTS採取的下一步是引入11.1頻道的Neo：X格式。 DTS Neo：X採用5.1或7.1聲道音軌中已有的提示，並創建高度和寬頻道，實現更加包絡的“3D”音效。 要體驗DTS Neo：X處理的最大優勢，最好有11個揚聲器，11個放大聲道和一個低音炮。 但是，DTS Neo：X可以修改為使用9.1或9.2通道配置。
DTS環繞感
Surround Sensation在雙揚聲器或立體聲耳機設置中創建幻像中心，左，右和環繞聲道。 它能夠採用任何5.1聲道輸入源，並且只需兩個揚聲器即可重新創建環繞聲體驗。 此外，環繞感還可以擴展雙聲道壓縮音頻信號（如MP3），以獲得更環繞聲的聆聽體驗。
SRS / DTS Tru-Surround和Tru-Surround XT
SRS實驗室是另一家也提供可以增強家庭影院體驗的創新技術的公司（注： 截至2012年7月23日，SRS實驗室現已正式成為DTS的一部分 ）。
Tru-Surround能夠採用Dolby Digital等多聲道編碼音源，並通過使用兩個揚聲器來重現環繞聲效果。 其結果並不像真正的杜比數字5.1那樣令人印象深刻（前面和側面的環繞效果令人印象深刻，但是後置環繞效果有點短了，因為它們只是從頭部後方而不是從後面進入）房間）。 然而，由於許多消費者不願意使用六個或七個揚聲器填滿他們的房間，Tru-Surround和Tru-SurroundXT確實能夠在正常有限的雙聲道收聽環境中欣賞5.1聲道聲音。
SRS / DTS圓環繞和環繞環繞II
另一方面，Circle Surround以獨特的方式接近環繞聲。 雖然杜比數字和DTS方法為了精確的方向性立體聲（特定揚聲器發出的特定聲音）而環繞聲音，但Circle Surround強調聲音沉浸感。 為了達到這個目的，一個普通的5.1音頻源被編碼為兩個通道，然後被重新解碼回5.1聲道並重新分配給5個揚聲器（加上超低音揚聲器），以創造更加沉浸式的聲音而不會失去方向性原始5.1聲道源素材。
結果比Tru-Surround或Tru-Surround XT更令人印象深刻。
首先，平移聲音，例如飛機，超速駕駛的汽車或火車，即使在穿過聲場時也會發出聲音; 通常在DD和DTS中，當從一個發言者移動到另一個發言者時，平移聲音的強度會“下降”。
此外，前後和前後聲音也更流暢。 其次，雷電，雨，風或海浪等環境聲音比DD或DTS更能充分發揮聲場的優勢。 例如，不是聽到來自多個方向的雨，而是在這些方向之間的聲場中的點被填充，從而將您置於暴風雨中，而不僅僅是聽它。
Circle Surround提供杜比數字和類似環繞聲源素材的增強功能，而不會降低環繞聲混音的原始意圖。
Circle Surround II通過增加額外的後置中央聲道進一步提高了這一概念，從而為從聽者正後方發出的聲音提供了一個錨點。
耳機環繞聲：杜比耳機，CS耳機，雅馬哈無聲電影院，史密斯研究院和DTS耳機：X 。
環繞聲不僅限於大型多聲道系統，還可以應用於耳機收聽。 SRS實驗室，杜比實驗室和雅馬哈都將環繞聲技術與耳機收聽環境相結合。
通常，聽音頻（音樂或電影）時，聲音似乎來自您的頭部，這是不自然的。 杜比耳機SRS耳機，雅馬哈靜音影院和史密斯研究公司採用的技術不僅使聽眾獲得了包圍聲音，而且將其從聽眾頭部中移除，並將聲場放置在頭部周圍的前方和側面空間中，這更像是在聽到一個普通的基於揚聲器的環繞聲系統。
在另一項發展中， DTS開發了DTS Headphone：X ，它可以使用任何插入聽音裝置的耳機（例如智能手機，便攜式媒體播放器或配備的家庭影院接收器）提供高達11.1聲道的環繞聲聆聽體驗帶DTS耳機：X處理。
高清晰度環繞聲技術： 杜比數字+ ，杜比TrueHD和DTS-HD主音頻
隨著藍光光盤和HD-DVD（HD-DVD已經停產）的推出，與HDMI接口連接一起，在兩種DTS（以DTS-HD的形式）中開發了高清環繞聲格式和DTS-HD Master Audio）以及Dolby Digital（杜比數字+和杜比TrueHD）形式提供了更高的準確性和逼真度。
Blu-ray和HD-DVD存儲容量的增加以及訪問Dolby Digital Plus，Dolby TrueHD和DTS-HD所需的HDMI的更大帶寬傳輸能力，允許真正謹慎的音頻再現，最高可達7.1聲道環繞聲，同時仍舊向後兼容較舊的5.1聲道環繞聲格式和音頻/視頻組件。
注意： HD-DVD已經停止使用，但為了歷史目的在本文中引用。
杜比全景聲及其他
從2014年開始，杜比全景聲在家庭影院環境中引入了另一種環繞聲格式。 儘管杜比環繞聲格式基於以前的杜比環繞聲格式建立的基礎，但實際上杜比聲音混合器和聽眾可以擺脫揚聲器和聲道的局限，並將重點放在需要放置在三維環境中的聲音的位置上。 有關杜比全景聲技術，應用程序和產品的更多詳細信息，請參閱我撰寫的以下文章：
更多環繞聲技術
結論 - 現在...
今天的環繞聲體驗是數十年演變的結果。 環繞聲體驗現在對消費者而言易於使用，實用且經濟實惠，未來還會有更多。 去包圍！