صوت محيطي

الصوت المحيطي تقنيةٌ تُحسّن دقة وعمق الصوت المُعاد إنتاجه باستخدام قنوات صوتية متعددة من مكبرات صوت تُحيط بالمستمع ( قنوات الصوت المحيطي ). كان أول استخدام لها في دور السينما . قبل ظهور الصوت المحيطي، كانت أنظمة الصوت في دور السينما تتكون عادةً من ثلاث قنوات صوتية تُشغّل من ثلاث مكبرات صوت (يسار، وسط، يمين) موضوعة أمام الجمهور. يُضيف الصوت المحيطي قناةً أو أكثر من مكبرات الصوت الموجودة على جانبي المستمع أو خلفه، مما يُتيح له الشعور بأن الصوت قادم من أي اتجاه أفقي (على مستوى الأرض) حوله.

تعزز هذه التقنية إدراك التوزيع المكاني للصوت من خلال استغلال تحديد موقع الصوت : قدرة المستمع على تحديد موقع أو مصدر الصوت المكتشف من حيث الاتجاه والمسافة. ويتحقق ذلك باستخدام قنوات صوتية منفصلة متعددة موجهة إلى مجموعة من مكبرات الصوت . ^{[ 1 ]} عادةً ما يكون للصوت المحيطي موقع مثالي للمستمع ( نقطة مثالية ) حيث تعمل المؤثرات الصوتية بأفضل شكل، ويقدم منظورًا ثابتًا أو أماميًا لمجال الصوت للمستمع في هذا الموقع.

تختلف تنسيقات الصوت المحيطي في طرق إعادة الإنتاج والتسجيل، بالإضافة إلى عدد القنوات الإضافية ومواقعها. أكثر مواصفات الصوت المحيطي شيوعًا، وهو معيار 5.1 الصادر عن الاتحاد الدولي للاتصالات ، يتطلب 6 مكبرات صوت: مكبر صوت مركزي (C) أمام المستمع؛ مكبرات صوت يسارية (L) ويمينية (R) بزاوية 60 درجة؛ مكبرات صوت محيطية يسارية (LS) ويمينية (RS) بزاوية 100-120 درجة؛ ومضخم صوت فرعي (ساب ووفر) ، الذي لا يُعد موقعه بالغ الأهمية. ^{[ 2 ]}

يمكن للصوت المحيطي أن يفيد المحتوى الصوتي ذي النطاق الديناميكي الواسع ، مثل المسلسلات والأفلام والألعاب. ^{[ 3 ]}

على الرغم من أن السينما والموسيقى التصويرية تمثلان الاستخدام الرئيسي لتقنيات الصوت المحيطي، إلا أن نطاق تطبيقها أوسع من ذلك، إذ يسمح الصوت المحيطي بإنشاء بيئة صوتية لأغراض متنوعة. يمكن استخدام تقنيات الصوت متعدد القنوات لإعادة إنتاج محتويات متنوعة كالموسيقى والكلام والأصوات الطبيعية أو الاصطناعية للسينما والتلفزيون والإذاعة والحواسيب. فعلى سبيل المثال، في سياق المحتوى الموسيقي، قد يستخدم العرض الحي تقنيات متعددة القنوات في حفلات الهواء الطلق أو عروض المسرح الموسيقي أو في البث الإذاعي ؛ ^{[ 4 ]} أما في الأفلام ، فتُكيَّف تقنيات محددة لدور السينما أو للاستخدام المنزلي (مثل أنظمة السينما المنزلية ). ^{[ 5 ]} كما يُعدّ الفضاء السردي محتوىً يمكن تعزيزه من خلال تقنيات متعددة القنوات. ينطبق هذا بشكل أساسي على السرد السينمائي، مثل حوار شخصيات الفيلم، ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} ولكنه قد يُطبَّق أيضًا على المسرحيات التي تُعرض في المسرح، أو المؤتمرات، أو لدمج التعليقات الصوتية في المواقع الأثرية أو المعالم الأثرية. على سبيل المثال، يمكن إثراء معرضٍ ما بأصواتٍ محيطةٍ محليةٍ كالماء والطيور والقطارات أو الآلات. كما يمكن استخدام الأصوات الطبيعية المحلية في التطبيقات التعليمية. ^{[ 9 ]} وتشمل مجالات التطبيق الأخرى أجهزة ألعاب الفيديو، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية، وغيرها من المنصات. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} في مثل هذه التطبيقات، يكون المحتوى عادةً عبارةً عن ضوضاء اصطناعية ينتجها جهاز الكمبيوتر أثناء تفاعله مع المستخدم. وقد أُنجزت أعمالٌ مهمةٌ أيضًا باستخدام الصوت المحيطي لتعزيز الوعي الظرفي في التطبيقات العسكرية وتطبيقات السلامة العامة. ^{[ 14 ]}

تشمل وسائط الصوت المحيطي التجارية أشرطة الفيديو ، وأقراص DVD ، وبث التلفزيون القياسي (SDTV) المُشفّر بصيغ Dolby Surround التناظرية ، و Dolby Digital المضغوطة ، و DTS ، بالإضافة إلى الصوت غير المضغوط مثل DTS-HD Master Audio و Dolby TrueHD على أجهزة التلفزيون عالية الوضوح (HDTV) ، وأقراص Blu-ray ، وأقراص HD DVD ، وهي مطابقة للنسخة الأصلية المُسجلة في الاستوديو. وتشمل الصيغ التجارية الأخرى DVD-Audio (DVD-A) و Super Audio CD (SACD) و MP3 Surround . أما صيغ الصوت المحيطي السينمائي 5.1 فتتضمن Dolby Digital و DTS . يُعد نظام الصوت الرقمي الديناميكي من سوني (SDDS) نظامًا سينمائيًا ثماني القنوات، يتميز بخمس قنوات صوتية مستقلة في الأمام، وقناتين صوتيتين محيطيتين مستقلتين، وقناة لتأثيرات الترددات المنخفضة . يُضيف نظام مكبرات الصوت المحيطي التقليدي 7.1 مكبرَي صوت خلفيين إضافيين إلى نظام 5.1 التقليدي، ليصبح المجموع أربع قنوات صوتية محيطية وثلاث قنوات أمامية، مما يُتيح مجالًا صوتيًا بزاوية 360 درجة.

تُنتج معظم تسجيلات الصوت المحيطي من قِبل شركات إنتاج الأفلام أو مطوري ألعاب الفيديو؛ ومع ذلك، تتمتع بعض كاميرات الفيديو المنزلية بهذه الإمكانية، إما مدمجة أو متاحة بشكل منفصل. كما يمكن استخدام تقنيات الصوت المحيطي في الموسيقى لتمكين أساليب جديدة للتعبير الفني. بعد فشل الصوت الرباعي في سبعينيات القرن الماضي، أُعيد تقديم الموسيقى متعددة القنوات تدريجيًا منذ عام ١٩٩٩ بمساعدة تنسيقات SACD وDVD-Audio. تحتوي بعض أجهزة استقبال الصوت والفيديو ، وأنظمة الصوت الاستريوفونية، وبطاقات الصوت في أجهزة الكمبيوتر على معالجات إشارة رقمية مدمجة أو معالجات صوت رقمية لمحاكاة الصوت المحيطي من مصدر ستيريوفوني (انظر: الصوت الاستريو الزائف ).

في عام 1967، قدمت فرقة الروك بينك فلويد أول حفل موسيقي بتقنية الصوت المحيطي في "ألعاب مايو"، وهو حدث فخم أقيم في قاعة الملكة إليزابيث بلندن، حيث عرضت الفرقة لأول مرة نظام مكبرات الصوت الرباعي المصمم خصيصًا لها. ^{[ 15 ]} جهاز التحكم الذي صنعوه، وهو منسق السمت ، معروض الآن في متحف فيكتوريا وألبرت بلندن ، كجزء من معرض مجموعات المسرح. ^{[ 16 ]}

يدعم نتفليكس الصوت المحيطي المحمي بتقنية إدارة الحقوق الرقمية (DRM)، ولكن إذا كان جهاز التلفزيون أو جهاز الصوت لا يدعم تقنية إدارة الحقوق الرقمية القائمة على دولبي، فسيعود إلى الصوت الاستريو. ^{[ 17 ]}

كان أول استخدام موثق للصوت المحيطي عام 1940، في فيلم الرسوم المتحركة "فانتازيا" من إنتاج ديزني . استلهم والت ديزني فكرة إبراز نحلة طنانة في فيلمه الموسيقي " فانتازيا" من مقطوعة نيكولاي ريمسكي كورساكوف الأوبرالية، مع إضافة صوت يُحاكي طيرانها في جميع أنحاء قاعة السينما. أُطلق على التطبيق الصوتي متعدد القنوات الأولي اسم " فانتازا ساوند "، ويتألف من ثلاث قنوات صوتية ومكبرات صوت. تم توزيع الصوت في جميع أنحاء السينما، وتحكم به مهندس باستخدام حوالي 54 مكبر صوت. تم تحقيق الصوت المحيطي من خلال جمع وطرح طور الصوت. مع ذلك، تم استبعاد هذا الاستخدام التجريبي للصوت المحيطي من الفيلم في العروض اللاحقة. في عام 1952، عاد الصوت المحيطي بنجاح مع فيلم "هذه هي سينيراما"، باستخدام صوت منفصل بسبع قنوات، وانطلقت المنافسة لتطوير طرق أخرى للصوت المحيطي. ^{[ 18 ] [ 19 ]} عند إصدار فيلم "الرداء" (The Robe) من إنتاج شركة فوكس للقرن العشرين عام 1953 ، رأت الشركة أن الفيلم بحاجة إلى نطاق صوتي أوسع ليتناسب مع عرضه بتقنية سينما سكوب، فأصدرته بنظام صوت ستيريو مغناطيسي رباعي المسارات مع قنوات يسار ويمين ومركز وقناة صوت محيطي أحادية. ^{[ 20 ]}

في خمسينيات القرن العشرين، أجرى الملحن الألماني كارلهاينز شتوكهاوزن تجارب رائدة في مجال الموسيقى الإلكترونية، وأنتج مقطوعات موسيقية رائدة مثل "أغنية الشباب" و "التواصل" ، حيث استخدم في الأخيرة أصواتًا رباعية القنوات منفصلة ودوارة تمامًا، تم توليدها باستخدام معدات إلكترونية صناعية في استوديو هربرت إيمرت في إذاعة غرب ألمانيا (WDR). كما استخدم إدغار فاريس في "قصيدة إلكترونية" ، التي أُلفت خصيصًا لجناح فيليبس الذي صممه يانيس زينكيس في معرض بروكسل العالمي عام 1958 ، الصوت المكاني، حيث تم استخدام 425 مكبر صوت لنقل الصوت في جميع أنحاء الجناح.

في عام ١٩٥٧، وبالتعاون مع الفنان جوردان بيلسون ، أنتج هنري جاكوبس سلسلة حفلات "فورتكس: تجارب في الصوت والضوء"، وهي سلسلة حفلات موسيقية تضمنت موسيقى جديدة، من بينها بعض أعمال جاكوبس نفسه، وموسيقى كارلهاينز شتوكهاوزن ، وغيرها الكثير، وأقيمت في قبة موريسون السماوية في حديقة غولدن غيت بمدينة سان فرانسيسكو. ويعتبر مصممو الصوت هذه السلسلة بدايةً لمفهوم الصوت المحيطي (المعيار الحالي). لاقى البرنامج رواجًا كبيرًا، ودُعي جاكوبس وبيلسون لتقديمه في معرض إكسبو العالمي عام ١٩٥٨ في بروكسل. ^{[ ٢١ ]} كما أن هناك العديد من الملحنين الآخرين الذين ابتكروا أعمالًا رائدة في مجال الصوت المحيطي خلال الفترة نفسها.

في عام ١٩٧٨، تم اختبار مفهوم ابتكره ماكس بيل لصالح مختبرات دولبي، يُعرف باسم " الصوت المحيطي المنفصل" ، مع فيلم "سوبرمان" . أدى ذلك إلى إصدار فيلم "أبوكاليبس ناو" بتقنية الصوت المحيطي المجسم ٧٠ ملم ، والذي أصبح من أوائل الإصدارات الرسمية في دور السينما بثلاث قنوات أمامية وقناتين خلفيتين. ^{[ ٢٢ ]} عادةً ما كانت هناك خمس سماعات خلف شاشات دور السينما المجهزة بتقنية ٧٠ ملم، ولكن تم استخدام السماعات اليسرى والوسطى واليمنى فقط بكامل نطاق التردد، بينما كانت السماعات الوسطى اليسرى والوسطى اليمنى تُستخدم فقط لترددات الصوت المنخفضة (كما هو شائع حاليًا). صمم مايكل كاراغوسيان جهاز التشفير/فك التشفير لفيلم "أبوكاليبس ناو" ، أيضًا لصالح مختبرات دولبي . أنتج مزيج الصوت المحيطي فريق حائز على جائزة الأوسكار بقيادة والتر مورش لصالح شركة "أميركان زويتروب" . كما تم استخدام هذا التنسيق في عام ١٩٨٢ مع إصدار فيلم "بليد رانر" بتقنية الصوت المحيطي المجسم .

ظهر نظام الصوت المحيطي 5.1 لأول مرة عام 1987 في ملهى مولان روج الفرنسي الشهير . استخدم المهندس الفرنسي دومينيك بيرتراند لوحة خلط صوتية مصممة خصيصًا بالتعاون مع شركة سوليد ستيت لوجيك ، تعتمد على سلسلة 5000 وتضم ست قنوات صوتية، وهي: A (يسار)، B (يمين)، C (وسط)، D (خلفي يسار)، E (خلفي يمين)، F (جهير). وكان المهندس نفسه قد أنجز نظام 3.1 عام 1974، خلال القمة الدولية للدول الناطقة بالفرنسية في داكار ، السنغال.

يُنتج الصوت المحيطي بعدة طرق. الطريقة الأولى والأبسط هي استخدام تقنية تسجيل الصوت المحيطي، وذلك بالتقاط صورتين ستيريو منفصلتين، واحدة للأمام والأخرى للخلف، أو باستخدام إعداد مخصص، مثل شجرة ديكا المُعززة ^{[ 23 ]} ، أو بمزج الصوت المحيطي لتشغيله على نظام صوتي باستخدام مكبرات صوت تُحيط بالمستمع لتشغيل الصوت من اتجاهات مختلفة. أما الطريقة الثانية، فتعتمد على معالجة الصوت باستخدام أساليب تحديد موقع الصوت النفسية الصوتية لمحاكاة مجال صوتي ثنائي الأبعاد (2D) باستخدام سماعات الرأس. وهناك طريقة ثالثة، تستند إلى مبدأ هيغنز ، وتحاول إعادة بناء جبهات موجات المجال الصوتي المُسجل داخل حيز الاستماع، أي شكل الهولوغرام الصوتي . أحد هذه الأشكال، وهو توليف مجال الموجة (WFS)، يُنتج مجالًا صوتيًا بخطأ متساوٍ في جميع أنحاء المنطقة. تتطلب أنظمة توليف مجال الموجة التجارية، التي تُسوّقها حاليًا شركتا سونيك إيموشن وإيوسونو ، عددًا كبيرًا من مكبرات الصوت وقدرة حاسوبية عالية. أما النهج الرابع فهو استخدام ثلاثة ميكروفونات، واحد للأمام، وواحد للجانب، وواحد للخلف، ويسمى أيضًا تسجيل Double MS .

تُقدّم تقنية أمبيسونيكس ، القائمة أيضاً على مبدأ هيغنز ، إعادة بناء دقيقة للصوت عند النقطة المركزية؛ إلا أنها أقل دقةً كلما ابتعدنا عنها. تتوفر العديد من برامج أمبيسونيكس المجانية والتجارية، والتي تُهيمن على معظم سوق المستهلكين، وخاصةً الموسيقيين الذين يستخدمون الموسيقى الإلكترونية والرقمية. علاوةً على ذلك، تُعدّ منتجات أمبيسونيكس المعيار في أجهزة الصوت المحيطي التي تُسوّقها شركة ميريديان أوديو . في أبسط صورها، تستهلك أمبيسونيكس موارد قليلة، إلا أن هذا لا ينطبق على التطورات الحديثة، مثل أمبيسونيكس عالية الرتبة المُعوَّضة للمجال القريب. ^{[ 24 ]} وقد أُثبت قبل بضع سنوات أن تقنية جبهة الموجة (WFS) وأمبيسونيكس تتقاربان في النهاية. ^{[ 25 ]}

Finally, surround sound can also be achieved by mastering level, from stereophonic sources as with Penteo and NUGEN Audio, which uses digital signal processing analysis of a stereo recording to parse out individual sounds to component panorama positions, then positions them accordingly, into a five-channel field. However, there are more ways to create surround sound out of stereo, for instance, with the routines based on stereophonic sound audio source input or audio source file to quadraphonic sound audio playback, where instruments were divided over 4 speakers in the studio. This way of creating surround with software or firmware routines is normally referred to as upmixing,^[26] which was particularly successful on the Sansui QSD-series decoders that had a mode where it mapped the L ↔ R stereo onto an ∩ arc.

There are many alternative setups available for a surround sound experience, with a 3-2 (3 front, 2 back speakers and a low-frequency effects channel) configuration (more commonly referred to as 5.1 surround) being the standard for most surround sound applications, including cinema, television and consumer applications.^[2][27] This is a compromise between the ideal image creation of a room and that of practicality and compatibility with two-channel stereo.^[28] Because most surround sound mixes are produced for 5.1 surround (6 channels), larger setups require matrixes or processors to feed the additional speakers.^[28]

The standard surround setup consists of three front speakers LCR (left, center and right), two surround speakers LS and RS (left and right surround respectively) and a subwoofer for the low-frequency effects (LFE) channel, which is low-pass filtered at 120 Hz. The angles between the speakers have been standardized by the ITU (International Telecommunication Union) recommendation 775 and AES (Audio Engineering Society) as follows: 60 degrees between the L and R channels (allows for two-channel stereo compatibility) with the center speaker directly in front of the listener. The Surround channels are placed 100–120 degrees from the center channel, with the subwoofer's positioning not being critical due to the low directional factor of frequencies below 120 Hz.^[29] The ITU standard also allows for additional surround speakers, which need to be distributed evenly between 60 and 150 degrees.^[27][29]

تُعدّ تركيبات الصوت المحيطي التي تضم عددًا أكبر أو أقل من القنوات مقبولة، شريطة توافقها، كما هو موضح في معيار ITU-R BS. 775-1، ^{[ 2 ]} مع نظام الصوت المحيطي 5.1. ويُعدّ إعداد 3-1 قناة (الذي يتكون من قناة صوت محيطي أحادية) مثالًا على ذلك، حيث يتم تغذية كل من القناتين اليسرى واليمنى بإشارة أحادية بمستوى مُخفّض قدره -3  ديسيبل. ^{[ 28 ]}

تتمثل وظيفة القناة المركزية في تثبيت الإشارة بحيث لا تتحرك أي صورة صوتية مركزية عند تحرك المستمع أو ابتعاده عن نقطة الاستماع المثالية. ^{[ 30 ]} كما تمنع القناة المركزية حدوث أي تغييرات في جودة الصوت، وهو أمر شائع في أنظمة الاستريو ثنائية القنوات، نتيجةً لاختلافات الطور بين أذني المستمع. ^{[ 27 ]} تُستخدم القناة المركزية بشكل خاص في الأفلام والبرامج التلفزيونية، حيث يُغذّي الحوار القناة المركزية بشكل أساسي. ^{[ 28 ]} يمكن أن تكون وظيفة القناة المركزية أحادية الصوت (كما هو الحال مع الحوار) أو يمكن استخدامها مع القناتين اليمنى واليسرى للحصول على نظام استريو ثلاثي القنوات حقيقي. تميل الأفلام إلى استخدام القناة المركزية لأغراض أحادية الصوت، بينما يقتصر نظام الاستريو على القناتين اليمنى واليسرى فقط. ومع ذلك، فقد تم تطوير تقنيات الميكروفون المحيطي التي تستغل إمكانيات نظام الاستريو ثلاثي القنوات بشكل كامل.

في نظام الصوت المحيطي 5.1، تكون الصور الصوتية الوهمية بين السماعات الأمامية دقيقة للغاية، بينما تكون الصور الصوتية باتجاه الخلف، وخاصةً على الجانبين، غير مستقرة. ^{[ 27 ] [ 28 ]} يُظهر تحديد موقع مصدر صوتي افتراضي، بناءً على فروق مستوى الصوت بين سماعتين جانبيتين للمستمع، تباينًا كبيرًا في إعداد 5.1 القياسي، كما يتأثر بشكل كبير بالابتعاد عن الموضع المرجعي. لذلك، فإن نظام الصوت المحيطي 5.1 محدود في قدرته على نقل الصوت ثلاثي الأبعاد، مما يجعل قنوات الصوت المحيطي أكثر ملاءمة لخلق أجواء أو مؤثرات صوتية . ^{[ 27 ]}

يُعدّ نظام الصوت المحيطي 7.1 قناة إعدادًا آخر، شائع الاستخدام في دور السينما الكبيرة، وهو متوافق مع نظام الصوت المحيطي 5.1، على الرغم من عدم ذكره في معايير الاتحاد الدولي للاتصالات. يُضيف نظام الصوت المحيطي 7.1 قناتين إضافيتين، هما القناة المركزية اليسرى (CL) والقناة المركزية اليمنى (CR)، إلى نظام الصوت المحيطي 5.1، حيث تُوضع السماعات بزاوية 15 درجة عن مركز المستمع. ^{[ 27 ]} يُستخدم هذا الأسلوب لتغطية زاوية أكبر بين السماعات الأمامية نتيجةً لكبر حجم الشاشة.

معظم تقنيات الميكروفونات الاستريوفونية ثنائية القنوات متوافقة مع نظام ثلاثي القنوات (يسار/وسط)، حيث أن العديد من هذه التقنيات تتضمن بالفعل ميكروفونًا مركزيًا أو زوجًا من الميكروفونات. مع ذلك، ينبغي لتقنيات الميكروفونات المستخدمة في نظام LCR السعي إلى تحقيق فصل أكبر بين القنوات لتجنب تداخل الصور الوهمية بين القناتين اليسرى والوسطى، واليمنى واليسرى، على سبيل المثال. ^{[ 28 ] [ 30 ] [ 31 ]} ولذلك، تم تطوير تقنيات متخصصة للاستريو ثلاثي القنوات. تعتمد تقنيات الميكروفونات المحيطية بشكل كبير على النظام المستخدم، وبالتالي تميل إلى نظام الصوت المحيطي 5.1، كونه المعيار. ^{[ 27 ]}

يمكن تصنيف تقنيات التسجيل المحيطي إلى نوعين: الأول يستخدم مصفوفات ميكروفونات متقاربة، والثاني يعالج القنوات الأمامية والخلفية بمصفوفات منفصلة. ^{[ 27 ] [ 29 ]} توفر المصفوفات المتقاربة صورًا صوتية أكثر دقة، بينما يُستخدم عادةً معالجة القنوات الخلفية بشكل منفصل للحصول على صدى محيطي. ^{[ 29 ]} وللحصول على تصوير دقيق للبيئة الصوتية، كالقاعات مثلاً، تُعد الانعكاسات الجانبية ضرورية. لذا، ينبغي استخدام تقنيات الميكروفونات المناسبة إذا كان الانطباع الصوتي للغرفة مهمًا. على الرغم من أن إعادة إنتاج الصور الجانبية غير مستقرة في نظام الصوت المحيطي 5.1، إلا أنه لا يزال بالإمكان تقديم الانطباعات الصوتية للغرفة بدقة. ^{[ 28 ]}

تتضمن بعض تقنيات الميكروفونات المستخدمة لتغطية القنوات الأمامية الثلاث تقنيات الاستريو المزدوج، وINA-3 (الترتيب القلبي المثالي)، وإعداد شجرة ديكا، وOCT (المثلث القلبي الأمثل). ^{[ 28 ] [ 31 ]} تعتمد تقنيات الصوت المحيطي بشكل كبير على تقنيات القنوات الثلاث مع استخدام ميكروفونات إضافية للقنوات المحيطية. من العوامل المميزة لالتقاط القنوات الأمامية في الصوت المحيطي هو تقليل صدى الصوت، حيث تتولى ميكروفونات الصوت المحيطي مسؤولية التقاطه. ^{[ 27 ]} لذلك، غالبًا ما تحل الأنماط القطبية القلبية، أو فائقة القلبية، أو فائقة القلبية محل الأنماط القطبية متعددة الاتجاهات في تسجيلات الصوت المحيطي. وللتعويض عن فقدان الترددات المنخفضة في الميكروفونات الاتجاهية (تدرج الضغط)، يمكن إضافة ميكروفونات متعددة الاتجاهات (ضغط) إضافية، تتميز باستجابة ترددات منخفضة ممتدة. عادةً ما يتم ترشيح خرج الميكروفون باستخدام مرشح تمرير منخفض. ^{[ 28 ] [ 31 ]} يتضمن تكوين الميكروفون المحيطي البسيط استخدام مجموعة ميكروفونات أمامية مع ميكروفونين متعددَي الاتجاهات موجهين للخلف، موضوعين على بُعد حوالي 10-15 مترًا من المجموعة الأمامية. في حال وجود صدى ملحوظ، يمكن تأخير المجموعة الأمامية بشكل مناسب. بدلاً من ذلك، يمكن وضع ميكروفونات قلبية الشكل موجهة للخلف بالقرب من المجموعة الأمامية لالتقاط صدى مماثل. ^{[ 29 ]}

نظام INA-5 (الترتيب القلبي المثالي) هو عبارة عن مصفوفة ميكروفونات محيطية تستخدم خمسة ميكروفونات قلبية الشكل تحاكي زوايا تكوين مكبر الصوت المحيطي القياسي المحدد في توصية الاتحاد الدولي للاتصالات رقم 775. ^{[ 29 ]} يمكن تغيير الأبعاد بين الميكروفونات الثلاثة الأمامية، بالإضافة إلى الأنماط القطبية للميكروفونات، للحصول على زوايا التقاط مختلفة واستجابة محيطية متنوعة. ^{[ 27 ]} وبالتالي، تتيح هذه التقنية مرونة كبيرة.

تُعدّ مصفوفة فوكادا للميكروفونات، وهي نسخة مُعدّلة من تقنية ديكا تري ستيريو، من المصفوفات الصوتية الراسخة. تتكون هذه المصفوفة من خمسة ميكروفونات قلبية الشكل متباعدة، ثلاثة منها أمامية تُشبه مصفوفة ديكا تري، واثنان محيطيان. يُمكن إضافة ذراعين خارجيين متعددي الاتجاهات لتوسيع نطاق الصوت المُدرك للأوركسترا أو لتحسين دمج القنوات الأمامية والمحيطية. ^{[ 27 ] [ 28 ]} يجب وضع ميكروفونات L وR وLS وRS على شكل مربع، بزاوية 45 درجة و135 درجة على التوالي من الميكروفون المركزي. يجب أن تكون المسافة بين هذه الميكروفونات حوالي 1.8 متر. هذا التشكيل المربع مسؤول عن خلق انطباعات صوتية تُحاكي صدى الغرفة. توضع القناة المركزية على بُعد متر واحد أمام القناتين L وR، مما يُنتج صورة مركزية قوية. عادةً ما توضع الميكروفونات المحيطية على المسافة الحرجة (حيث يتساوى مجال الصوت المباشر مع مجال الصدى)، وعادةً ما توضع المصفوفة كاملةً على بُعد عدة أمتار فوق وخلف قائد الأوركسترا. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

طوّرت هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية (NHK) تقنية بديلة تتضمن أيضًا خمسة ميكروفونات قلبية الشكل. في هذه التقنية، يُستخدم حاجز للفصل بين القناتين الأماميتين اليسرى واليمنى، واللتين تفصل  بينهما مسافة 30 سم. ^{[ 27 ]} تُوضع ميكروفونات خارجية متعددة الاتجاهات، مُرشّحة بتردد منخفض عند 250  هرتز، على مسافة 3 أمتار بمحاذاة الميكروفونات القلبية اليسرى واليمنى. تُعوض هذه الميكروفونات انخفاض استجابة الترددات المنخفضة للميكروفونات القلبية الشكل، كما تُضفي اتساعًا على الصوت. ^{[ 30 ]} يُستخدم زوج من الميكروفونات، يفصل بينهما مسافة 3 أمتار، ويقع على بُعد 2-3 أمتار خلف المصفوفة الأمامية، لقنوات الصوت المحيطي. ^{[ 27 ]} تُوضع القناة المركزية مرة أخرى في موضع متقدم قليلًا، مع توجيه زاوية القناتين اليسرى/اليمنى واليسرى/اليمنى اليمنى بزاوية 45 و135 درجة على التوالي.

تُعدّ مصفوفة الميكروفونات OCT-Surround (المثلث المحيطي ذو النمط القلبي الأمثل) تقنية مُحسّنة لتقنية OCT الاستريو، حيث تستخدم نفس المصفوفة الأمامية مع إضافة ميكروفونات محيطية. صُممت المصفوفة الأمامية لتقليل التشويش المتبادل إلى أدنى حد، إذ تتميز الميكروفونات الأمامية اليسرى واليمنى بنمط قطبي فائق القلبية، ومُوجّهة بزاوية 90 درجة بالنسبة للميكروفون المركزي. ^{[ 27 ] [ 28 ]} من المهم استخدام ميكروفونات صغيرة الغشاء عالية الجودة للقناتين اليسرى واليمنى لتقليل التشويه خارج المحور. ^{[ 29 ]} يمكن أيضًا استخدام معادلة الصوت لتسوية استجابة الميكروفونات فائقة القلبية للإشارات الواردة بزاوية تصل إلى 30 درجة تقريبًا من مقدمة المصفوفة. ^{[ 27 ]} توضع القناة المركزية في موضع متقدم قليلاً. أما الميكروفونات المحيطية فهي ميكروفونات قلبية موجهة للخلف، وتوضع على  بُعد 40 سم من الميكروفونات اليسرى واليمنى. تلتقط الميكروفونات L وR وLS وRS الانعكاسات المبكرة من جانبي وخلفية المكان الصوتي، مما يُعطي انطباعًا واضحًا عن صوت المكان. ^{[ 28 ]} ويمكن تغيير المسافة بين الميكروفونين L وR للحصول على عرض ستيريو المطلوب. ^{[ 28 ]}

طُوِّرت مصفوفات ميكروفونات متخصصة لتسجيل أجواء المكان. تُستخدم هذه المصفوفات مع مصفوفات أمامية مناسبة، أو يمكن إضافتها إلى تقنيات الصوت المحيطي المذكورة سابقًا. ^{[ 29 ]} تُعدّ مصفوفة هاماساكي المربعة (التي اقترحتها أيضًا هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية NHK) مصفوفة ميكروفونات راسخة تُستخدم لالتقاط أجواء القاعات. تُرتَّب أربعة ميكروفونات على شكل الرقم ثمانية في شكل مربع، ويُفضَّل وضعها بعيدًا وفي مكان مرتفع في القاعة. يجب أن تتراوح المسافة بين الميكروفونات بين متر واحد وثلاثة أمتار. ^{[ 28 ]} تُضبط نقاط الصفر (نقاط التقاط الصوت) للميكروفونات بحيث تواجه مصدر الصوت الرئيسي مع توجيه القطبية الموجبة للخارج، مما يقلل بشكل فعّال من التقاط الصوت المباشر والصدى من الجزء الخلفي من القاعة. ^{[ 29 ]} يُدمج صوت الميكروفونين الخلفيين مع قنوات الصوت المحيطي، بينما يُدمج صوت القناتين الأماميتين مع صوت المصفوفة الأمامية لتكوين القناتين اليسرى واليمنى.

تقنية أخرى لتسجيل الصوت المحيطي هي تقنية IRT (معهد تقنيات الراديو). في هذه التقنية، توضع أربعة ميكروفونات قلبية الشكل، بزاوية 90 درجة بينها، على شكل مربع، يفصل بينها مسافة 21-25  سم. ^{[ 29 ] [ 31 ]} يجب وضع الميكروفونين الأماميين بزاوية 45 درجة عن محور مصدر الصوت. وبالتالي، تشبه هذه التقنية أزواجًا ستيريو متقابلة متقاربة. تُغذى مخرجات الميكروفونات إلى قنوات L وR وLS وRS. من عيوب هذه الطريقة ارتفاع نسبة التقاط الصوت المباشر.

لا تتطلب العديد من التسجيلات التقاط الانعكاسات الجانبية. أما في حفلات موسيقى البوب ​​الحية، فإنّ التشكيل شبه المنحرف القلبي الشكل هو الأنسب لالتقاط صدى الصوت المحيط. ^{[ 28 ]} جميع الميكروفونات القلبية الأربعة موجهة للخلف بزاوية 60 درجة عن بعضها، ما يجعلها تُشبه نصف دائرة. وهذا فعال في التقاط صوت الجمهور وصدى الصوت المحيط.

تشغل جميع مصفوفات الميكروفونات المذكورة أعلاه مساحة كبيرة، مما يجعلها غير فعالة إلى حد كبير في التسجيلات الميدانية. في هذا الصدد، تُعد تقنية الالتقاط المزدوج للوسط والجانب (MS) مفيدة للغاية. تستخدم هذه المصفوفة ميكروفونين قلبيين متقابلين، أحدهما موجه للأمام والآخر للخلف، بالإضافة إلى ميكروفون واحد أو اثنين على شكل الرقم ثمانية. يتم الحصول على قنوات مختلفة من خلال جمع وطرح نمطي التقاط الصوت على شكل الرقم ثمانية والقلبي. ^{[ 28 ] [ 29 ]} عند استخدام ميكروفون واحد فقط على شكل الرقم ثمانية، تكون تقنية الالتقاط المزدوج للوسط والجانب مضغوطة للغاية، وبالتالي فهي متوافقة تمامًا مع التشغيل أحادي الصوت. كما تتيح هذه التقنية إجراء تغييرات على زاوية الالتقاط في مرحلة ما بعد الإنتاج.

قد تستخدم أنظمة إعادة التشغيل المحيطي إدارة الجهير ، ومبدأها الأساسي هو أن محتوى الجهير في الإشارة الواردة، بغض النظر عن القناة، يجب توجيهه فقط إلى مكبرات الصوت القادرة على التعامل معه، سواء كانت هذه الأخيرة هي مكبرات الصوت الرئيسية للنظام أو مكبر صوت واحد أو أكثر من مكبرات الصوت الخاصة منخفضة التردد تسمى مكبرات الصوت الفرعية .

يوجد اختلاف في الترميز قبل وبعد نظام إدارة الصوت الجهير. قبل نظام إدارة الصوت الجهير، توجد قناة LFE. بعد نظام إدارة الصوت الجهير، توجد إشارة مضخم الصوت الفرعي. من المفاهيم الخاطئة الشائعة الاعتقاد بأن قناة LFE هي قناة مضخم الصوت الفرعي . قد يوجه نظام إدارة الصوت الجهير الصوت الجهير إلى مضخم صوت فرعي واحد أو أكثر (إن وجد) من أي قناة، وليس فقط من قناة LFE. كذلك، في حال عدم وجود مضخم صوت فرعي، يمكن لنظام إدارة الصوت الجهير توجيه قناة LFE إلى واحد أو أكثر من مكبرات الصوت الرئيسية.

لأن قناة LFE لا تتطلب سوى جزء صغير من عرض النطاق الترددي لقنوات الصوت الأخرى، فإنها يشار إليها باسم القناة .1 ؛ على سبيل المثال 5.1 أو 7.1 .

تُعدّ قناة المؤثرات الصوتية منخفضة التردد (LFE) مصدرًا لبعض الالتباس في أنظمة الصوت المحيطي. فقد طُوّرت في الأصل لنقل المؤثرات الصوتية السينمائية ذات الترددات المنخفضة جدًا (مثل دويّ الرعد أو الانفجارات) على قناة مستقلة. وقد مكّن هذا دور العرض من التحكم في مستوى صوت هذه المؤثرات بما يتناسب مع البيئة الصوتية ونظام إعادة إنتاج الصوت الخاص بكل دار عرض. كما ساهم التحكم المستقل في مؤثرات الترددات المنخفضة جدًا في الحدّ من مشكلة تشوّه التشكيل البيني في إعادة إنتاج الصوت التناظري للأفلام.

في أنظمة دور السينما الأصلية، كانت قناة المؤثرات الصوتية منخفضة التردد (LFE) قناةً منفصلةً تُغذّي مضخم صوت واحد أو أكثر. أما أنظمة إعادة التشغيل المنزلية، فقد لا تحتوي على مضخم صوت منفصل، لذا غالبًا ما تتضمن أجهزة فك تشفير وأنظمة الصوت المحيطي المنزلية الحديثة نظامًا لإدارة الصوت الجهير يسمح بتغذية الصوت الجهير على أي قناة (الرئيسية أو LFE) فقط إلى مكبرات الصوت القادرة على التعامل مع إشارات التردد المنخفض. والجدير بالذكر هنا أن قناة LFE ليست قناة مضخم الصوت ؛ فقد لا يكون هناك مضخم صوت، وإن وُجد، فقد يكون مسؤولًا عن معالجة وظائف أخرى كثيرة غير المؤثرات الصوتية. ^{[ 32 ]}

جادلت بعض شركات الإنتاج الموسيقي، مثل Telarc و Chesky، بأن قنوات المؤثرات الصوتية منخفضة التردد (LFE) غير ضرورية في أنظمة الترفيه الرقمية متعددة القنوات الحديثة. ويستندون في ذلك إلى أن مكبرات الصوت ذات استجابة ترددية منخفضة تصل إلى 30 هرتز، وبالتالي فإن جميع القنوات المتاحة تغطي نطاق تردد كامل، مما يُغني عن الحاجة إلى قناة LFE في إنتاج الموسيقى المحيطية، لأن جميع الترددات متوفرة في جميع القنوات الرئيسية. وتستخدم هذه الشركات أحيانًا قناة LFE لنقل قناة الارتفاع. أما شركة BIS Records، فتستخدم عادةً مزيجًا صوتيًا بخمس قنوات. 

يشير ترميز القنوات إلى عدد القنوات المنفصلة المشفرة في الإشارة الصوتية، وليس بالضرورة عدد القنوات المُعاد إنتاجها للتشغيل. يمكن زيادة عدد قنوات التشغيل باستخدام فك تشفير المصفوفة . قد يختلف عدد قنوات التشغيل أيضًا عن عدد السماعات المستخدمة لإعادة إنتاجها إذا كانت قناة واحدة أو أكثر تُشغّل مجموعة من السماعات. يُمثل الترميز عدد القنوات، وليس عدد السماعات.

الرقم الأول في 5.1 هو عدد القنوات كاملة النطاق. أما الرقم .1 فيشير إلى نطاق التردد المحدود لقناة LFE.

على سبيل المثال، مكبران صوت ستيريو بدون قناة LFE = 2.0 ، 5 قنوات كاملة النطاق + قناة LFE واحدة = 5.1

يُظهر تدوين بديل عدد القنوات كاملة النطاق أمام المستمع، مفصولة بخط مائل عن عدد القنوات كاملة النطاق بجانب المستمع أو خلفه، مع وجود نقطة عشرية تشير إلى عدد قنوات LFE محدودة النطاق.

مثال: 3 قنوات أمامية + قناتان جانبيتان + قناة LFE = 3/2.1

يمكن توسيع نطاق هذا المصطلح ليشمل وحدات فك التشفير المصفوفية . على سبيل المثال، يحتوي نظام Dolby Digital EX على قناة سادسة كاملة النطاق مدمجة في القناتين الخلفيتين باستخدام مصفوفة . ويتم التعبير عن ذلك كما يلي:

3 قنوات أمامية + قناتان خلفيتان + 3 قنوات يتم إعادة إنتاجها في الخلف إجمالاً + قناة LFE واحدة = 3/2:3.1

على الرغم من شيوع مصطلح "ستيريو" للإشارة إلى الصوت ثنائي القنوات، إلا أنه كان يشير تاريخياً أيضاً إلى الصوت المحيطي، لأنه يعني تحديداً الصوت ثلاثي الأبعاد. مع ذلك، لم يعد هذا الاستخدام شائعاً، وأصبح الصوت الستيريو يعني حصراً تقريباً قناتين، يمين ويسار.

قنوات مكبرات الصوت القياسية

تُستخدم عدة تكوينات للسماعات بشكل شائع في الأجهزة الاستهلاكية. ويُحدد ترتيبها ومعرّفاتها وفقًا لقناع القناة في تنسيق ملف WAV القياسي غير المضغوط (الذي يحتوي على دفق PCM متعدد القنوات خام )، وتُستخدم وفقًا للمواصفات نفسها لمعظم أجهزة الصوت الرقمية المتصلة بالحاسوب وأنظمة تشغيل الحاسوب القادرة على التعامل مع قنوات متعددة. ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

قنوات مكبرات الصوت القياسية في نموذج برنامج تشغيل الصوت WDM لنظام التشغيل Microsoft Windows

اسم القناة	بطاقة تعريف	المعرف	فِهرِس	علَم
الجهة الأمامية اليسرى	فلوريدا	مكبر الصوت الأمامي الأيسر	0	0x00000001
الجهة الأمامية اليمنى	فرنسا	مكبر الصوت الأمامي الأيمن	1	0x00000002
وسط المقدمة	نادي كرة القدم	مكبر الصوت الأمامي الأوسط	2	0x00000004
التردد المنخفض	LFE	مكبر الصوت - التردد المنخفض	3	0x00000008
يسار خلفي	بي إل	مكبر الصوت الخلفي الأيسر	4	0x00000010
الخلف يمين	BR	مكبر الصوت الخلفي الأيمن	5	0x00000020
الجهة الأمامية اليسرى من المنتصف	FLC	مكبر الصوت الأمامي الأيسر من المنتصف	6	0x00000040
الجهة الأمامية اليمنى من الوسط	مجلس البحوث العائلية	مكبر الصوت الأمامي يمين المنتصف	7	0x00000080
مركز الظهر	قبل الميلاد	مكبر الصوت الخلفي الأوسط	8	0x00000100
الجانب الأيسر	SL	جانب السماعة الأيسر	9	0x00000200
الجانب الأيمن	SR	جانب السماعة الأيمن	10	0x00000400
أعلى المنتصف	TC	مكبر الصوت العلوي الأوسط	11	0x00000800
ارتفاع الجهة الأمامية اليسرى	هيئة النقل في لندن	مكبر الصوت العلوي الأمامي الأيسر	12	0x00001000
ارتفاع المنتصف الأمامي	TFC	مكبر الصوت العلوي الأمامي الأوسط	13	0x00002000
ارتفاع الجهة الأمامية اليمنى	TFR	مكبر الصوت العلوي الأمامي الأيمن	14	0x00004000
ارتفاع الجزء الخلفي الأيسر	TBL	مكبر الصوت العلوي الخلفي الأيسر	15	0x00008000
ارتفاع مركزي خلفي	سيتم تأكيده	مكبر الصوت العلوي الخلفي الأوسط	16	0x00010000
الارتفاع الخلفي الأيمن	قائمة الكتب	مكبر الصوت العلوي الخلفي الأيمن	17	0x00020000

على الرغم من إمكانية إنشاء أي تكوين للسماعات، إلا أن المحتوى التجاري للأفلام أو الموسيقى المتاح لتكوينات السماعات البديلة قليل. مع ذلك، يمكن إعادة مزج قنوات المصدر لقنوات السماعات باستخدام جدول مصفوفة يحدد مقدار كل قناة محتوى يتم تشغيلها عبر كل قناة سماعة.

قد تتضمن معظم تكوينات القنوات قناة LFE (القناة التي يتم تشغيلها من خلال مضخم الصوت الفرعي ). وهذا يجعل التكوين .1 بدلاً من .0. تحتوي معظم عمليات المزج متعددة القنوات الحديثة على قناة LFE واحدة؛ ويستخدم بعضها قناتين.

تخطيطات قنوات السماعات القياسية

رمز	نظام	القنوات	LFE	أمام				الجوانب	خلف
				FL+FR	نادي كرة القدم	FLC+FRC	TFL+TFR	SL+SR	BL+BR	قبل الميلاد	TBL+TBR
	أحادي [ ملاحظة 1 ]	1.0	لا	لا	نعم	لا	لا	لا	لا	لا	لا
	ستيريو [ ملاحظة 2 ]	2.0	2.1	نعم	لا	لا	لا	لا	لا	لا	لا
	ستيريو	3.0	3.1	نعم	نعم	لا	لا	لا	لا	لا	لا
	محيط	3.0	لا	نعم	لا	لا	لا	لا	لا	نعم	لا
	رباعي	4.0	لا	نعم	لا	لا	لا	لا	نعم	لا	لا
	رباعي جانبي	4.0	لا	نعم	لا	لا	لا	نعم	لا	لا	لا
	محيط	4.0	4.1	نعم	نعم	لا	لا	لا	لا	نعم	لا
	أمام	5.0	5.1	نعم	نعم	لا	لا	لا	نعم	لا	لا
	الجانب [ 44 ]	5.0	5.1	نعم	نعم	لا	لا	نعم	لا	لا	لا
	Atmos [ 45 ]	5.1.4	نعم	نعم	نعم	لا	نعم	لا	نعم	لا	نعم
	سداسي (الخلف)	6.0	6.1	نعم	نعم	لا	لا	لا	نعم	نعم	لا
	أمام	6.0	6.1	نعم	نعم	نعم	لا	لا	لا	نعم	لا
	جانب	6.0	6.1	نعم	نعم	لا	لا	نعم	لا	نعم	لا
	واسع [ 46 ]	7.1	نعم	نعم	نعم	نعم	لا	لا	نعم	لا	لا
	جانب	7.0	7.1	نعم	نعم	نعم	لا	نعم	لا	لا	لا
	محيط [ 44 ]	7.0	7.1	نعم	نعم	لا	لا	نعم	نعم	لا	لا
	Atmos [ 45 ]	7.1.4	نعم	نعم	نعم	لا	نعم	نعم	نعم	لا	نعم
	ثماني الأضلاع	8.0	لا	نعم	نعم	لا	لا	نعم	نعم	نعم	لا
	محيط	9.0	9.1	نعم	نعم	لا	نعم	نعم	نعم	لا	لا
	محيط	11.0	11.1	نعم	نعم	نعم	نعم	نعم	نعم	لا	لا
	Atmos [ 45 ]	11.1.4	نعم	نعم	نعم	نعم	لا	اثنان لكل جانب	اثنان لكل جانب	نعم	نعم
	أتموس	11.1.6	نعم	نعم	نعم	نعم	نعم	اثنان لكل جانب	اثنان لكل جانب	نعم	نعم

• تأثير صوتي ثلاثي الأبعاد
• تسجيل ثنائي الأذن
• دولبي سوروند
• ثنائي الصوت
• صوت رقمي رباعي القنوات على قرص مضغوط
• هولوفونيكس
• صوت محيطي بتقنية MPEG
• تأثير الأسبقية
• ميكروفون مجال الصوت
• صوت محيطي افتراضي