沈勇+陈建华
2016年10月下旬,中国演艺设备技术协会组织的考察团一行10人前往美国,对演艺设备及技术的发展与应用进行了综合性考察。考察团先后访问了Meyer Sound和BOSE两家音响企业总部、参观LDI展览、考察了应用两家公司产品的代表性剧场。通过访问、参观和考察,对其研发、制造及应用有了进一步的了解,并分析了各自的技术路线和企业战略,特别是结合国内发展状况提出思考。
1Meyer sound公司的研发、制造与产品应用
1.1Meyer Sound公司见闻
Meyer Sound公司位于加州伯克利,其门厅陈设简约,凸显知识产权与奖章。考察团注意到,专利墙上的21个专利中有两份中国专利。
考察团参观了Meyer Sound~2厂的扬声器单元、扬声器系统和功率放大器的生产管理过程。为了获得高质量的产品,MeyerSound从纸盆纸浆开发、纸盆成型到扬声器单元成品均为自主生产,扬声器系统等产品的组装全过程责任到人、留存档案,力求管控到位。
Meyer Sound重点展示了CAL 96波束与指向可控声柱,该产品由96个扬声器单元组成,具有垂直波束宽度和指向性角度可调的特点。该产品主要用于各类人声重放场所,通过波束宽度和指向性控制技术来避开不利反射面,从而保障语言可懂度。
Meyer Sound还展示了其兼具艺术性和使用性的吸声产品Libra。Libra由纤维吸声膜、内置吸声棉和框架组成,可制成画幅挂在墙壁上。其中高频吸声效果优于传统吸声材料,且吸声特性物理可调。
1.2产品应用体验
考察团一行首先了解、体验了Meyer Sound電子声学系统Constellation系统在剧院中的应用。在Meyer Sound公司内的Pearson Theatre(皮尔森剧院)中演示了其可变混响系统功能,能较大幅度地改变房间的混响时间以及多种预设的厅堂声学模式(见图1)。
在剧场多功能应用方面,Meyer Sound积极实践电子声学系统的应用,将固有的混响时间适当地变长,使其混响更接近演出需求。
考察团还注意到,Meyer Sound将Constellation系统应用到了餐厅中,安装在Oliveto餐厅里,用来实现提高同桌相互听闻的同时,抑制邻桌及环境的噪声干扰(见图2,因时间关系未体验其效果)。
另外,考察团在太阳马戏团“LOVE”秀剧场(位于拉斯维加斯Mirage饭店内)体验了Meyer Sound线阵列产品的应用效果。该秀场体型为圆型,可容纳2000人。据MeyerSound提供的资料介绍,剧场的扩声系统采用了Matrix3多声道演出音频控制系统、CueConsole界面控制面板、Constellation电子建筑声学系统、88只M1D扬声器系统、22只M2D扬声器系统、28只CQ-1扬声器系统、12只PSW-2超低频扬声器系统、18只USW-1P超低频扬声器系统,声音效果更多地体现在模拟演员与观众的互动气氛(见图3)。
1.3考察分析
Meyer Sound公司是一家用心思考声音的公司,集研发、生产于一体。
公司规模相较于美国其他知名音响企业不算大,但其注重研发,拥有众多的技术专利,包括墙面吸声材料的开发。Meyer Sound依托加州大学伯克利分校进行前沿音频技术的研究,并不断将研究成果转化为产品。近年来,该大学的新音乐与音频科技中心开展球面扬声器阵列相关研究,且已取得诸多进展。
Meyer Sound产品线宽,技术水平实力雄厚。扬声器研发及生产工艺独特,产品的品质和特点非常鲜明,以生产有源扬声器而著称。除传统声重放设备技术外,平台化与体系化架构也非常突出,贯穿了其产品和技术的始终,如其不同产品线不同型号的声重放设备,且皆可通过Compass软件连接Galileo GALAXY处理平台进行调控与监测。
Meyer Sound的产品在国际市场拥有不少高端剧场的应用案例;在中国各地的大剧院建设中也有较多应用,在2014年北京APEC峰会和2016年杭州G20峰会的主会场上均得到较全面的应用。近些年,Meyer Sound开发的可变覆盖指向的有源声柱更是以其覆盖区域的均匀度和最大声压级等指标而凸显其特性,并可以有效地解决较恶劣声环境下的扩声问题,如杭州G20峰会的午宴厅为圆球型体、玻璃的建筑,有效地满足了声音覆盖、声场均匀度的要求(见图4)。
2BOSE公司的研发、制造与产品应用
2.1参观研发中心体验新产品
BOSE公司总部位于波士顿,是一个庞大的音响产品科研“帝国”,研发中心气势非凡,专利墙上展示有数百项专利证书(见图5)。
BOSE公司介绍了许多创新研究,包括耳机、Soundbar、扬声器系统,甚至包括汽车防振抗抖动等。考察团参观了可靠性试验室,了解到BOSE在产品可靠性方面做得十分扎实。
BOSE在体验中心重点讲解、展示了最新DellaQ阵列产品——ShowMatch(见图6)。考察团试听了多种节目源的声音效果,并与BOSE公司高级技术人员进行了较为深入的技术交流。
ShowMatch阵列的核心设计理念是采用渐变指向性(DeltaQ)技术:最上方的模块向远场区投射声能量,指向性最为尖锐;中间模块的投射方向逐渐向下方偏转,指向性逐渐扩张;底部模块向近场区投射声能量,指向性相对最为宽广。这样,当模块输入能量相同时,观众区单位面积的声能量趋于均匀。因此,无需对任何模块施加增益以补偿声压随距离的衰减,就能实现远、近场均匀的声覆盖。总体而言,这项技术是通过指向性控制,充分利用声能量,最终实现均匀的声覆盖。在垂直指向性控制方面,ShowMatch采用连续弧形衍射单缝(CADS)歧管,消除了在高频段模块之间的不良相位干涉,使观众区域的频响更加平坦,从而达到一致的音色平衡;同时,阵列压缩驱动单元的低频下限很低,因而在1kHz~4kHz的频率范围内没有分频点,确保了语音重放的清晰性。在水平指向性控制方面,ShowMatch有4种不同覆盖角度的波导,配合具有不同垂直覆盖角度的箱体,共有8种可能的覆盖模式(见图7),用来实现渐变指向性控制。
ShowMatch良好的指向性控制将声能量精准地投射到观众区,最大程度地降低了室内声学特性对音色平衡一致性的影响;此外,其箱体结构设计紧凑,声压/体积比高,能灵活地适应多种扩声场合。
2.2考察分析
BOSE公司是一家非常重视原创技术和用户声音体验的公司,其民用产品几乎家喻户晓:有源降噪耳机、家庭影院音响、汽车音响等等;专业扩声扬声器系统在体育场馆的应用也为数众多,举世闻名。公司本部主要从事研发和产品预生产,大批量投产已转移到世界各地,其中包括中国的广东。
BOSE在原始技术创新方面的投入十分巨大。公司创始人Amar G·Bose在MIT(麻省理工大学)从教,并与MIT合作研究,也招揽了许多来自MIT的高水平人才。因此,BOSE能夠在技术创新优势下设计出高质量的产品,同时很注重声音的主观体验感。所以,无论是在声学性能指标、声音的表现力还是细节设计方面,都能满足用户对高品质的追求。
BOSE扬声器系统的特点是在人声频域具有非常自然的表现,代表性产品有BOSE 502、BOSE L1等。香蕉形的BOSE 502和便携式声柱BOSE L1等系列产品以外形美观、携带安装方便而著称;L1现在有了升级版F1(见图8),不仅技术指标得到大幅提高,而且还具有机械可调指向性覆盖。
近年来,BOSE公司全力进军专业剧场,先后开发出RoomMatch系统和ShowMatch系统,创新研发了以机械原理可调线阵列扬声器覆盖角,并实现从“工厂预置可变”到“用户现场可调”的换代升级,这样避免了复杂的数字电子可调系统,从而让声音更干净、更自然,并可节省投入资金。
BOSE产品有其显著特质,期待在满足专业剧场方面有所建树。
3总结
Meyer Sound和BOSE两家公司均与世界一流大学有密切合作,对技术研发的投入巨大,对产品细节的设计极为考究,精工制作,确保质量,非常重视用户的体验感。
完成对两家美国音响公司的参观访问,不论是技术路线还是企业战略都得到启示。反观国内同行业,则值得思考:首先,国内许多扬声器企业,一方面在设计和研发自主产品时对外交流甚少;另一方面,当需要配合生产更高品质要求的订制产品时,又立足于“全球采购”,沉醉于靠“买技术”来提高产品身价。改革开放以来,我们的市场一度充斥外来产品,
“技术”买到了吗?其次,国内扬声器企业的核心基础技术不过硬,创新能力十分有限,新技术研发不充分,现有优势技术碎片化,要集合成系统优势,必须联合攻关!组建专项的股份制公司也许是有效的出路。再有,中国市场需要的是解决扩声需求的实用产品,而非仅仅以昂贵的产品作为“装饰”,在这方面BOSE公司的发展模式对于中国众多的音响企业来说更具有借鉴意义:音频产品的规划设置应实事求是,接地气。