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- 2023年国际音视频智慧集成展(深圳)专业音响技术发展调研报告
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2023-10-23
摘 要:
基于2023国际音视频智慧集成展(深圳)的调查,从扬声器及功率放大器、主控调音台、传声器和周边设备三个方面研究专业音响领域所呈现的新产品、新技术以及相关趋势,总结得出专业音响产品研发生产越来越与实际应用场景和系统集成需求相结合等结论。
由中国演艺设备技术协会(以下简称:协会)主办的2023国际音视频智慧集成展(深圳)于2023年7月17日—19日在深圳会展中心(福田)举办,来自84个国家和地区的观众与展商共同创造了一场高规格、强阵容、大流量的行业盛会,通过基于具体应用场景需要的相关技术与产品间的“合纵连横”,以“智慧集成”的方式,有效打通了市场消费需求与专业生产厂商、专业工程商之间的关系。
具体到专业音频领域,本届展会参展的主要企业(品牌)包括(排名不分先后):上海广远电子技术股份有限公司(Meyer Sound)、声韵音响科技工程有限公司(d&b)、广州华汇音响顾问有限公司(L-Acoustics,DiGico)、BOSE PROFESSIONAL、音王电声股份有限公司、先歌国际影音有限公司、深圳市迪斯声学有限公司、东莞市三基音响科技有限公司(β3)、广州市锐丰音响科技有限公司、深圳市艺能声音响工程有限公司(Real Sound)、深圳市宝业恒实业股份有限公司、深圳市艾比欧视听科技有限公司(IBO)、恩平市海天电子科技有限公司、广州中广电电子科技有限公司(EV,雅马哈)、浙江通博视讯科技有限公司、广州市韵强电子有限公司、九声(唐山)科技有限公司、爵士龙专业音响(中国)有限公司 公司(JSL)、深圳市台电实业有限公司(TAIDEN)等。这些头部企业大部分较早便获得了协会“演艺设备工程企业综合能力等级评定专业音响资质证书”,最近几年在标准化技术发展及有关技术标准研编方面舍得下功夫,在科研方面进行了持续的资源投入和保障,技术储备持续深化,引领行业发展。根据协会统一安排,由协会音响专业委员会组织魏增来、郭昱、刘一兵、谷士义、朱慰中、宋多多、任晓兵、陈建华、孟子厚等专家组成专业音响调研专家组,以本届参展商及其产品为载体,对当前国内专业音响技术发展进行专题调研, 并形成本调研报告,概述当前音响产品及技术的发展现状及趋势。
1 扬声器及功率放大器设备
对于扬声器及功率放大器系统,线阵列扬声器仍然是各个厂商的主流产品,国际品牌依然势头强劲,民族品牌奋力追赶,两者交相辉映,其技术研究和产品发展主要紧紧围绕着两个核心目标展开,一是音质,以提高还原度、减小失真度等主,做到“好听”;另一个是应用功能,以加大声压输出、减小尺寸和重量、以物理或电子方式控制声辐射指向、提高使用效率和便捷度、更加节能环保等为主,做到“好用”。
法国L-Acoustic最新的产品L2及L2D(图1)均是为中大型流动和固定安装应用而设计的全频线声源扬声器,其研发理念可以简单地理解为将多只传统的线阵列扬声器按特定的垂直物理姿态集中与于一个箱体中,核心目标就是提效、减重、缩尺寸,以适应越来越多的沉浸式扩声需要,因为沉浸式场景通常需要大量的扬声器,但受限于吊装条件和装台时间,同时还要考虑对观众视线的影响。上述L系列扬声器系统基于专利的渐进式超高密度线声源技术(PULS),为此类综合应用需求提供了一个不错的解决方案。L2和L2D扬声器均由8个装载DOSC波导的3英寸高音单元、8个10英寸低音单元和4个安装在侧面的12英寸单元组成,这种超高密度单元的特性能使L2和L2D分别产生高达155 dB和151 dB的最大声压级,同时又有效降低了低音部分的无序辐射,形成了心形指向。虽然 L 系列扬声器系统性能表现出色,但 L 2 单只尺寸只有 1 1 9 7 m m × 8 5 0 m m × 5 5 9 m m( 高 × 宽 × 深 ) , 重 量 为 1 5 8 k g ;L 2 D 尺 寸为 1 2 5 2 m m × 8 5 0 m m × 5 5 9 mm(高×宽×深),重量为149 kg。尽管L2和L2D重量轻、体积小,但其带宽范围为45 Hz~20 kHz,有着典型的大尺寸系统的频响指标。在指向性方面,L2通过四个水平模块形成10°的固定渐进式垂直覆盖,这些模块均应用PanflexTM技术,拥有4种水平指向性模式:对称的70°或110°以及非对称的90°(L或R侧);L2D则形成60°的固定渐进式垂直覆盖,也包括4个模块,最上面的2个模块应用PanflexTM技术,而下面的2个模块具有固定的渐进式覆盖,水平指向最底部可从110° 开始逐渐扩大到140°。
与L系列扬声器配套的同品牌功率放大器是适用于固定安装的D类16通道LA7.16i (图2),它同样践行了提效、减重、缩尺寸的设计目标,以2U的机箱,提供了16通道独立的DSP及各1 300 W(8 Ω)的功率输出,并集成了 L-SMART 电源管理技术,可动态匹配所驱动的扬声器系统的实时需求,具有扬声器管理、系统保护和监测功能,同时还提供了一套全面的系统调整和校准工具,可高效适用于多声道应用、分布式系统或线阵列扬声器系统。LA7.16i功率放大器可支持符合 Milan 标准的AVB输入,此外带有 AES/EBU和模拟接口,三者之间可根据需要实现无缝冗余配置。
德国d&b audiotechnik公司为进一步补齐其SL线阵列扬声器家族产品,推出了双8英寸三分频的XSL系列扬声器(图3),该扬声器同样注重减重增效,其尺寸为283 mm×700 mm×507 mm(高×宽×深),重量仅有39 kg,但实现了单只141 dB的高声压输出。单只XSL全频扬声器采用三分频设计,具有2个 2英寸高频压缩驱动单元、1个6.5应寸中频单元、2个安装于正面的8英寸低频单元,此外,同时通过在箱体侧面配置2个6.5英寸低频单元以及独特的箱体声学设计,使低频声能可在音箱后方形成反相抵消,而在正面形成正相叠加,最终在其频响范围内的整个频段内均具有较好的指向性控制,最低受控频率低至60 Hz。同时,侧面低频单元相当于增加了正面低频单元的发声面积,使低频段具有比实际单元尺寸要大的能量输出。这种全频段指向性控制的应用优势使得声音覆盖更加精准,避免了低频弥漫导致声音混浊的情况,让观众席声音更加纯净,同时保持了舞台安静,最大程度减少了扩声对舞台传声器和监听的影响。
为顺应上述增效、减重的发展趋势,美国Meyer Sound公司也有所动作,PANTHER(图4)作为Meyer Sound新一代旗舰产品,通过两分频设计,有效减少了箱体内的单元数量,并通过D类功放驱动技术,将有源扬声器的单只重量控制在了68 kg,尺寸也仅有969 mm×377 mm ×565 mm(长×高×深),但其最大声压输出高达150.5 dB。PANTHER的两分频设计对单元性能提出了更高要求,因此,它配备2个由Meyer Sound自主研发并生产制造的新型12英寸长冲程低频锥形驱动单元与2个新型3英寸压缩高频驱动单元,从而获得了55 Hz~16 kHz频响范围;同时,两分频的设计能够尽可能减少分频器带来的相位翻转问题,使其在68 Hz便将相位响应保持在了较好的平直状态。PANTHER的箱体全部采用IP55防护等级的标准,具备模拟音频输入和 MilanTM AVB 网络音频输入,并箱体中内置了网络监控模块,整个系统的遥测数据和RMS数据可以通过监控软件Nebra在一块屏幕上同时显示,大大提升了监控便利度。此外,PANTHER 还可与Meyer Sound 现有的系统设计、调试和管理工具配合使用,如MAPP 3D、GALAXY、Compass 和 Spacemap Go等。
面对行业的发展和进步,民族品牌企业也不甘落后、不敢懈怠。以深圳市艾比欧视听科技有限公司为代表的众多国产厂商,在本届展会上也推出了众多新品,其核心研发逻辑同样遵循了上述“好听”和“好用”的总体原则,通过在结构、材料等方面的不断创新,提升扬声器性能、听感和使用便利度。
国产自主品牌IBO LA-148(图5)是本届展会上一款非常引人注目的产品。该扬声器为三分频结构,采用2个12英寸低频单元、2个10英寸复合凯夫拉中频单元以及2个3英寸蓝钛高频驱动器,通过IBO独有的线性相位技术(LPT)、植入式相位塞技术(PWH)、中频等相相位塞技术(MLP)以及对称柱面波折叠号角结构(SCFH)等,以相位塞的路径补偿消除干涉,有效实现高中低频的声学共面和等相耦合,并完成高音和中音的双柱面波转换,从而一方面为系统带来148 dB的峰值声压级,另一方面极大地加强了线阵列扬声器间的垂直耦合效果。同时,精心设计的箱体布局和波导管结构将所有的单元浓缩到1 254 mm宽的箱体内,有效减小了号筒体积,提升了传输效率,并便于存储、运输和安装。基于LA-148扬声器的出色品质,已在多个国内重大项目中得以应用,并荣获纪念中华人民共和国成立七十周年庆祝活动突出贡献奖。
特别值得一提的是,本届展会上,该公司推出了其自主品牌的电子可调指向扬声器CLA-638(图6)。该款扬声器为三分频线性音柱,由 8 个 6 英寸低频单元、8个4英寸中频单元以及24个0.75英寸高音单元组成,其中每个低音单元及其前方的1个中音单元、3个高音单元共同构成一个发声模块,通过单元选型及排布,使模块内形成高中低频的同轴耦合,有效优化了模块内众多发声单元的相位问题。同时,扬声器内置的带有集成DSP引擎的多通道D类数字放大器可以独立控制和驱动每个阵列单元,配合专用的中文版控制软件,能够实现该音柱垂直覆盖角度的灵活调整,调整内容包括垂直波束张角、俯仰角及中心点位置,其中波束的垂直张角宽度可调范围为12°~90°,俯仰角可调范围为±45°,并设有波束旁瓣抑制开关。此外,该扬声器还可通过控制软件,在垂直方向上分解为两个独立控制的波束进行覆盖。为进一步保证系统工作安全,该扬声器提供了AES/ EBU数字及模拟音频两个输入接口,可实现实时热备份。IBO CLA-638的最大峰值声压级可达136 dB,频率响应为63 Hz~22 kHz。作为一款三分频、大声压级电子可控指向的宽频音柱扬声器,它的推出填补了国内空白,进一步缩短了自主品牌扬声器与世界同类产品之间的差距。
深圳市艺能声音响工程有限公司的Real Sound HFT-520(图7)是一款三分频线阵列扬声器,同样遵循了上述增效、减重、缩尺寸的设计原则。该扬声器单元配置为2×10英寸钕铁硼防水低音单元、4×4英寸钕铁硼防水中音单元、 1 × 3 英寸压缩高音单元,箱体尺寸为 271 mm ×738 mm×484 mm(高×宽×深),重量30 kg,体积小巧,但可提供 1 4 2 d B 的最大声压级,以及 5 0 H z ~ 2 0 k H z 平滑的频率响应。此外,HFT-520具有专有的波导和号角设计,水平方向110°、90°、70°可调,且可以根据实际应用做非对称选择,其波导号角设计的核心是保障高频的线性相位。HFT-520的中低频结构设计同样遵循线阵列扬声器设计原则,4个大功率4英寸中音单元配置了障板,缩小了4个中音单元的声中心距,提升了中频不发生干涉削波的工作频率上线。低音部分采用了双10英寸反射式设计,有效拓展了低频下限,定制的低音单元Thiele-small参数与低音部分箱体及弧形倒相管完美匹配,通过低音障板加大低音的辐射阻抗。
2 调音台等主控设备
对于音频系统主控设备而言,现代信息处理技术(IT技术)介入的程度越来越深,其研发生产目标主要面向五个维度展开,即处理能力越来越强、应用功能越来越多、使用操作越来越简便、应用场景越来越细分、性价比越来越高。
数字调音台发展至今已经历了近半个世纪的时间,目前已取代模拟调音台成为行业的主流。随着信息处理技术的飞速发展,调音台的处理能力日新月异,当前一套数字调音台系统的台面已达到能处理百余个通道的水平。而通过台面和接口界面机箱的离散化布局结构以及网络数字协议传输,一套大型调音台系统甚至能够做到千余个通道的传输和同网络处理。此外,正是由于调音台处理能力的增强,其作为系统控制处理核心的安全性也愈发重要,为此,调音台研发生产企业大都研发了相应的冗余热备份机制,从而使调音台的使用安全性得到有效保障。
随着技术的发展,数字调音台的处理核心大都从传统的DSP处理升级为拥有更强大运算能力的FPGA(现场可编程门阵列)处理,处理能力越来越强大,带来了很多以前模拟调音台难以实现的功能,如全通道多节点处理、内置多个混响效果及其他效果器等,同时提高的还有采样率和采样精度,这进一步提升了声音质量,更“好听”,也可以使调音师更加方便快捷地展开混音工作。此外,数字调音台大都提供快照(Snapshot)记忆功能,可用来存储不同场景下包括均衡、压限、效果以及通道电平等各项参数的不同状态,可随时根据演出进程进行调用,实现调音台所有处理参数的一键切换,尤其适用于多场景应用(例如音乐节、音乐剧、歌剧等),大大减少了调音师的工作量,并相应减轻了现场压力。
3 传声器及周边处理设备
本届展会的传声器参展商主要集中在会议类产品,以民族品牌为主。总体而言,本届参展的会议类传声器相对沉闷、传统,乏善可陈,但也有个别具有创新和亮点的型号,其中,深圳市台电实业有限公司(TAIDEN)的表现尤其突出。
TAIDEN的TD-1系列电容传声器(图12)是一款专门针对高质量会议场景拾音要求而研发的产品,有非常出色的性能表现。它采用了独特的轻薄型传声器22 mm大振膜设计,频响范围更加宽阔、频率特性更加平滑,使传声器能够表现出更清晰、明亮的音色,声音还原度和自然度更高;超心形指向特性,可以减少来自侧面或背面无用声音的摄入,从根源抑制噪声,提高传声增益;内置高质量低频电路,并具有防喷气声和防振动设计。在形体设计上,传声器垂直倾角可自由调节,支持不同类型的拾音头,满足多样化的应用需求,内置2个IO口,可对接中控系统。
此外,TAIDEN最新款的数字红外无线会议系统HCS5390系列(图13),单元采用全新的极简外观设计,精美与实用并存,更贴心的设计体现在按键区域与控制面板错落有致以及隐蔽式的表决按键设计。讨论、表决、1+7通道同声传译,功能非常完善,广播级音质,安装使用方便,不受无线电干扰。
本届展会上, T A I D E N 还展出了升降式无纸化多媒体会议终端HCS8679系列(图14),该终端采用升降式结构设计,配备 1 5 . 6 英寸 2 560×1 440高分辨率触摸屏,后仰角度 0~35°之间任意可调;上升后屏幕自动供电,下降时屏幕自行断电,节能减耗,绿色环保。传声器也可以独立升降调节,可适配与会人员的个性化角度需求。这是一款能够实现极简收纳的无纸化多媒体会议终端,让会场更加整洁美观。此外,TAIDEN教育系统产品也是本届展会的亮点之一。
恩平市海天电子科技有限公司的产品有多品种多系列,包括数字、模拟双输出,双传声器并联等。恩平伊仨电子音频设备有限公司(伊仨E3)展示了一托二或一托四会议无线发言,一托二每个传声器可以有60个频率选择。德州依安音响电子有限公司(依安SEONJ)主要展示了无线会议系列,是一家创办多年的自主生产厂家。
由于主控设备处理能力的极大增强,同时,也鉴于当前的功率放大器也大都具备了较好的信号处理能力,这就使得周边处理设备的生存空间越来越小,本届展会也充分验证了这一点,几乎没有厂商展出成体系的周边处理设备,只有个别极具个性的产品得以亮相。
东莞市三基音响科技有限公司的声场智能修正器TimeZero 2.2D是一款专门为修正音响系统应用环境的声场处理设备,它内置Direc Live声场校正算法,支持40 bit浮点算法,通过对房间声学特性进行智能分析和针对性校正,可以有效改善声音的均衡,减少房间内固有的不良声学反映(如共振)的影响,提供更为平衡和准确的声音表现。
4 结语
纵观本届展会概貌,可以得出如下基本结论。
1)新品的研发多以满足具体应用场景的实际需求为目标,也更侧重于系统集成层面的考量,如扬声器的小型化、轻量化;调音台多节点处理功能以及扬声器垂直指向的电子调控等,其目的都是为了能够更好地服务于相关的应用场景,同时也更易进行系统集成。
2)专业音响技术及产品并无太大实质性突破,新品的推出主要以完善产品线、提高使用效率、降低造价等目标为主。
3)数字技术及网络技术在专业音响领域的不断渗透,使得调音台、功率放大器等核心产品进一步提升了信号交换和处理能力,因此,独立的周边处理设备逐渐消亡,音频产品形成了传声器、主控设备以及还音设备(包括功放)三大部分。
4)中大型数字调音台大都从传统的DSP处理升级为拥有更强大运算能力的FPGA处理,处理能力及功能越来越强大。
5)基于信息处理技术所带来的处理能力的强大,沉浸声技术得以迅猛发展,各类实时沉浸声处理器加快更新迭代,并有可能进一步为专业演艺作品或声音媒体装置的创作提供新的思路。
6)虽然国内自主品牌产品在垂直指向电子调控等方面取得了一定的突破,但总体而言,与国际品牌之间仍存在较大差距。
7)国产自主品牌为进一步拓展市场空间,纷纷展开以整体解决方案为主的产品研发和生产,以寻觅新的利润增长点。
(主要执笔人:魏增来,陈建华)
— THE END —
选自 《演艺科技》2023年第三期 2023国际音视频智慧集成展(深圳)专业音响调研专家组《2023年国际音视频智慧集成展(深圳)专业音响技术发展调研报告》。转载请标注:演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。
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