水景景观音响创新解决方案

梁慎谦

（三基音响企业集团，广东 东莞 523000）

1 水景景观与音响

自古以来，人类与水就有着息息相关、密不可分的特殊关系。人们在生产生活中巧妙地使用水、尽情享受自然界的馈赠；在自然界中，各种形态的水或给世界增添生机、营造美境，或给人类带来危机与灾难。水，也可以成为一种景观，它从宏观上可分为自然水景观和人工水景观，前者包括江河、湖泊、池沼、泉水、瀑潭等风景资源，后者是人类将水巧妙转化而成的各类“水景”。本文主要针对人工水景景观论述。

“水景”的天然属性，注定其必须是一个可持续发展的行业。随着国家经济的发展及人们生活质量的改善，“水景”行业将有一系列的演变：水景设计及建造技术不断提高、深入，规划更为合理，艺术创意和技术支撑的地位愈发重要。单纯的应景式以喷泉为主的“水景”景观将逐步淡出。人类亲水的天性将被充分释放，除了对水景的单纯欣赏，使游人贴近水景、亲身体验、参与互动，将成为“水景”景观未来发展的重要表现方式与内容。

流动的音符与舞动的灯光，为“水景”赋予了灵性和情感。借助音乐和灯光的变化产生视听冲击，进一步展示水体的活力，增强了“水景”的艺术表现力，拓展了“水景”渲染力、及其需求与发展的空间，这些元素注定“水景”行业也将迎来一个崭新的发展。“水景”离不开声、光、电等视听技术手段的融合与有力支持，专业音响技术和解决方案是其关键重要的一个方面（见图1）。

图1 “水景“之声、光、电融合

2 水景音响创新解决方案

面对“水景”行业的需求和未来趋势，专业音响领域涌现了一些创新的解决方案。

2.1 演出级全天候、防水解决方案

用于“水景”的音响须具备全天候防水保护及在户外恶劣环境使用安全性等特殊性能，能防止雨水、大浪、或强溅水进入设备。目前业界如“贝塔斯瑞”品牌的T-Line防水级别线阵列演出音箱按照国际等级标准进行设计， 防尘、防水可达IP46。图2为T-Line防水级别线阵列。点，对“水景”具有很好的适用性。图3为声引擎水平指向性图示，图4为声引擎垂直指向性图示。

图2 T-Line防水级别线阵列

2.2.1 声波传输公式和辅音清晰度公式验证

声压与距离的计算如下：

声引擎单只的灵敏度为：116 dB/1 m·1 w

额定功率：70 W

测得：

SPL（单只、100 m）=94.5 dB SPL（8只、100 m）=103.5 dB

图5 为dB100声引擎线阵产品照片。

声引擎重点考虑人的听觉特点，清晰度是关注的首要指标。

下面是从基本理论出发梳理的重要的数学关系式。

Peutz，公式

辅音清晰度损失率百分比公式，由荷兰Peutz先生1978年首先提出，是Peutz历经10年研究实践的结果。其后，该公式由后人作了小的修正。

在 D＜3.5Dc

图3 声引擎水平指向性

图4 声引擎垂直指向性

2.2 广域水面超远程扩声系统解决方案

针对水景水域超远等场合，音频生产厂家对线阵列音响进行了一系列定向性开发与研究，包括：音箱材料在温度、湿度、抗腐蚀性、材料强度、材料声特性的研究；远距离声传输特性及有效信息声能传播研究；安装、维护、后期工程等对安装与使用的人机工程等研究。

由此，研发生产的使用特性适合广域水面超远程的“声引擎”系列产品具备高声压、远距离、小体积特

图5 dB100声引擎线阵产品照片

其中，

%ALcons——辅音清晰度损失率；

D——听音人与最近扬声器的距离（m）；

T60——房间的混响时间（s）；

N ——对听音人而言，房间内相等功率源的数量；

V—— 房间容积（m3）；

Q——最近的扬声器的指向性因数；

A——试听者因数，听音人不同所造成的误差，其范围自1.5%到12.5%，其中1.5%为最佳听音人的因数。

T60是基于1 kHz到2 kHz之间倍频程内所测得的数据。

在 D＜3.5Dc，辅音清晰度损失率成为常数

辅音清晰度损失率和语言可懂度的关系如下：和小于10%，语言可懂度非常好；

和在10%和15%之间，语言可懂度尚可接受；

和大于15%，语言可懂度很差，不能接受。

“声引擎”还具有远距离、高清晰度、高保真的特点，非常适用于“水景”扩声。

2.2.2 “声引擎”系统测试

表1是由中国电子科技集团公司第三研究对室外系统所测得数据。

表2为便携式声引擎测试记录。

从表中数据可以看出，在1 000 m处，便携式 “声引擎”语言传输指数可达0.6，语言清晰度指数达0.6，词语可懂度在84%。而“声引擎”线阵列的数据更为理想，在1 000 m的距离依然能够清晰地听到其发出的声音，词语可懂度在85%。

2.2.3 主观听音评估

中国电子学会声频工程分会组织有关专家，在野外环境下对系统进行了主观听音评价。听音专家给出的综合意见是：

（1）在广域水面范围内，声音清楚、音质好；

（2）便携式声引擎使用方便；“声引擎”线阵列定向扩声系统用于紧急情况下无需额外增加电源。

（3）在同样声压状态下功率消耗低，符合环保节能要求。

表3为对便携式“声引擎”主观听音评估数据。

表4 为对“声引擎”线阵列主观听音评估表。

2.3 多点、多区、多景情况下的移动、网络式解决方案

就“水景”而言，与景观结合而构成多点、多景、多区、大范围的景区系统，在现今社会早已常见。而传统音频系统对此种大景区系统的支持从土木工程、多工种配合、多媒体交叉互动、分控与联控等问题一直是一个瓶颈，往往带来极大的设计与协调压力。

表1 声引擎线阵列系统测试

表2 便携式声引擎测试

表4 “声引擎”线阵列主观听音评估表

三基音响企业集团推出的istream IP移动通讯管理系统是一个较好的解决方案，基于广泛的IP网络技术，不仅在音频，同时也融合了信号控制技术，轻松突破传统系统的限制，解决了多信号统一的难题，非常易于搭建一个智能化、高便捷、强扩展、多融合的信号支持系统。图6为istream系统的信号传输原理图。

2.4 全景式多点、多角度声源的信号分配及处理方案

就业界的发展而言，“水景”有往高端、专题发展的趋势。如澳门“水景”表演《水舞间》、深圳欢乐海岸“水景”表演《深蓝秘境》两档节目，均是声、光、电集大成的作品。此类节目的一个显著特点是信号及信号处理量巨大。音箱布置为多点位、多角度来满足剧情要求、空间方位感等现代艺术表现形式，加之现代音响技术的发展，全新的类似“3D”音响技术的成型，给观众带来了崭新的声表现方式。

由此也将促进两个方面的发展：

硬件技术：多通道音频信号的分配及处理；

软件技术：多通道音频信号的制作及处理。

图7为 “3D”音响技术信号及分配处理示意图。

图6 istream系统的信号传输原理图

图7 信号及分配处理（示意图）

图8 水及水的载体触摸

2.5 互动过程传感信号处理方案的实现

如何利用新的参与方式让科技贴近、融入人们生活、体验、双向互动，是“水景”的一个重要发展课题。

互动方式是多样化的，如水及水的载体触摸、光柱隔断等，可以设计出很多新的内容。通过传感信号，并进行信号的处理与加工后，利用声、光、电手段，表达出丰富的内容，产生乐趣，激发想象，寓教于乐，是世界“水景”的发展趋势和方向，国内“水景”的发展也不例外，且前景见好。图8 为水及水的载体触摸图。

小结

随着水景景观和“水景”行业的深入发展，专业音响灯光将面临越来越大的融合需求与发展空间，这注定专业音响在“水景”行业也将迎来更大的发展机遇。如何满足和引导市场需求，服务艺术创意和用户体验，研发具有针对性、个性化的专业音响系统，推出创新解决方案，是值得有关厂商和业内同仁思考的重要课题。厂商秉着严谨认真的态度，发挥国际研发团队优势、着力于“水景”音响产品的研发、设计、生产，并细心安装调试、积极组织客户技术培训，是其在“水景”行业迅速发展的有力保障，也是在激烈的竞争中赢得更大市场的制胜法宝。