劉紫赟+沈勇+申雨晨+薛政

【摘要】從技術角度對國際專業(yè)音響設備領域先進技術進展進行分析，分別從揚聲器系統(tǒng)、傳聲器、調音臺和功率放大器四個方面總結并討論專業(yè)音響設備發(fā)展的總體趨勢和技術理念。

【關鍵詞】專業(yè)音響；技術趨勢；揚聲器系統(tǒng)；傳聲器；調音臺；功率放大器

1引言

近幾年，專業(yè)音響設備呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢。除基本聲學相關品質得到提升，諸多新技術的應用和集成也為行業(yè)應用帶來了一些變化。在此，筆者對專業(yè)音響設備領域國際先進技術進展進行分析，分別從揚聲器系統(tǒng)、傳聲器、調音臺和功率放大器四個方面進行論述，并簡要討論專業(yè)音響設備發(fā)展的總體趨勢和技術理念。

2揚聲器系統(tǒng)

2.1揚聲器線陣列

揚聲器線陣列系統(tǒng)是專業(yè)揚聲器系統(tǒng)中最具技術含金量的一個類別。目前，國際上幾大主要品牌的揚聲器線陣列全尺寸旗艦產品更新頻率呈放緩趨勢，揚聲器線陣列的相關核心技術已趨于成熟。但圍繞著揚聲器線陣列衍生出很多令人關注的新技術和新產品，因此，揚聲器線陣列技術仍是專業(yè)音響領域重要的基礎核心技術。

聲波導和波陣面控制是揚聲器線陣列的核心技術，各大廠商基本都持有各自的專利技術，其中比較有代表性的為L-acoustics的WST技術和Bose的CADS技術。

L-acoustics的WST技術，其核心是DOSC波導管，它將高頻驅動單元的球形波陣面轉換為圓柱狀的同相位波陣面。與其他結構相比，L-acoustic的DOSC波導在整體體積上大大壓縮，其有效輻射率也更高。DOSC波導雖然于多年前提出，但時至今日依然具有先進性。

Bose的CADS（連續(xù)弧形衍射單縫歧管）技術，可使6個壓縮策動單元實現(xiàn)無干涉聲學累加，且不同模塊間的衍射單縫具有相等的聲學間距。若干揚聲器單元交錯排列，并通過一節(jié)聲導管進行連接，聲導管出口呈線性排列，整體構成一段線聲源，聲導管間距很小，其引起的干涉效果較弱。

2.2緊湊型

緊湊型揚聲器線陣列是各廠商近期的熱點產品，L-Acoustics 2016年的產品KivaⅡ可憑14kg自重實現(xiàn)138dB聲壓級（自由場，1m，峰值）。

另外，在點聲源音箱產品中，Meyer Sound的MM-4XP可憑1.9kg自重、4英寸的尺寸實現(xiàn)113dB。這類小尺寸緊湊型產品對外觀要求較高的固定安裝場合有很高的實用價值。

2.3指向性控制

聲輻射指向性可控被認為是現(xiàn)代專業(yè)音響設備與傳統(tǒng)音響設備的主要技術分界線。指向性控制技術水平的提升在國際最新一代的產品中有多方面的體現(xiàn)。目前，揚聲器線陣列的幾大品牌均可通過信號處理的手段實現(xiàn)揚聲器線陣列聲輻射指向性的控制，從而在聽眾區(qū)域實現(xiàn)均勻覆蓋。值得注意的是，這類產品都會向用戶提供配套的調試工具軟件（如L-Acoustics的SoundVision，EAW的Resolution，d&b的ArrayCalc等），其中集成了聲場預測、聲學仿真等功能，使用指向性控制復雜算法的產品必定要通過更先進的調試工具才能發(fā)揮其功能優(yōu)勢。

2.4自適應技術

指向性控制技術的發(fā)展前沿體現(xiàn)在更加智能化的自適應技術，除了能夠實現(xiàn)對揚聲器線陣列指向性的精確控制，自適應功能還可以大大簡化傳統(tǒng)的“場館建模一聲學仿真一測量調試”工作流程，每一個工作步驟都可通過計算進行輔助設計和自動優(yōu)化，降低了設計調試人員的工作量。

EAW的Adaptive系列產品為自適應與現(xiàn)場測量技術產品，可通過軟件Resolution2根據(jù)聲重放場所的條件，對波束覆蓋角度和指向性進行自動調節(jié)。以Adaptive系列產品Anya為例，水平覆蓋角度為70°，垂直覆蓋角度可通過軟件進行調節(jié)，用戶可將聲重放場所模型和吊掛具體參數(shù)（如陣列間距，吊掛高度等）導人軟件中，通過計算即可自動調節(jié)音響設備垂直覆蓋角度，以適應現(xiàn)場聲學覆蓋需求。

2.5物理控制指向性

除了通過信號處理手段控制指向性，還涌現(xiàn)出了物理控制指向性的新思路，通過為揚聲器線陣列裝配各種不同指向性的聲波導模塊以實現(xiàn)垂直和水平指向性的雙路控制，突破了信號處理手段難以控制水平指向性的局限，并且可以獲得更好的聲能量效率。Bose的RoomMatch系列產品配備的聲波導模塊多達42種，同時可為固定安裝提供符合指向性需求的訂制產品（或模塊），此類技術在高端應用中具有較強的競爭力。

3傳聲器

3.1微型傳聲器

微型可穿戴傳聲器技術水平的提升較為顯著，可穿戴傳聲器在演出中能為演員帶來更大的自由活動范圍，這意味著在更多演出場景下，此類傳聲器可以為觀眾提供更好的拾音效果。

DPA的d：screet系列產品針對各種場景設計了多種樣式的微型傳聲器，其尺寸可小至0.508cm（0.2英寸），重量可輕達10g，動態(tài)范圍可超過100dB，并且可實現(xiàn)全指向性與超心形指向性。該系列傳聲器配備豐富的配件，演出人員穿戴使用時，從外觀而言可以達到完全隱藏傳聲器的效果。

3.2數(shù)字無線技術

傳聲器領域的數(shù)字無線技術已趨于成熟，低延時全數(shù)字編碼傳輸以及自適應跳頻技術將無線傳聲器的通信可靠度提升到了新的水平。

Sennheiser的EvoNfion Wireless D1是適用于舞臺演出的新一代數(shù)字無線傳聲器系統(tǒng)，具有通信可靠、操作便捷、延時較低等特點。該系統(tǒng)使用2.4GHz頻段，最多可兼容15個信道，采用多重傳輸機制，并每秒檢索133次，以快速的自動化頻率管理，為舞臺表演者提供靈活性的同時，穩(wěn)定可靠地傳輸聲信號。此外，D1系統(tǒng)的智能化增益控制技術可將動態(tài)范圍擴展至145dB。

4調音臺

4.1自動傳聲器混音

調音臺產品中，自動傳聲器混音技術得到了更加廣泛的應用。在多路語音場景下，自動傳聲器混音不僅降低了混音工程師的工作強度，并且可以有效地提升系統(tǒng)信噪比和傳聲增益。

Dan Dugan自動傳聲器混音器可通過對多路傳聲器信號進行分析，快速自動調整各路傳聲器通道的增益，使得在多路傳聲器同時使用的情況下，降低底噪和梳狀濾波效應，提高傳聲增益。類似的還有Studer的Vista x數(shù)字調音臺集成VistaMix技術，可進行超過5000個通道的自動混音。

4.2無縫熱備份技術

數(shù)字調音臺的安全可靠性也有了明顯的提升，通過系統(tǒng)內部的無縫熱備份技術，使得單機可靠性接近于普通的雙機備份方案。

Digico的SD7數(shù)字調音臺在冗余備份方面除了配備雙路光纖回路、4路MADI接口和雙路電源模塊之外，還內置2套獨立的數(shù)字處理核心系統(tǒng)，其基于FPGA的硬件及操作系統(tǒng)都相互獨立。兩個核心的數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)相互鏡像，從而達到無縫切換，以此實現(xiàn)單機內部的熱備份。

Studer的Vista X數(shù)字調音臺在操作界面應用QuadStar技術，通過使用4個處理器提供航空標準的冗余度，在其基于CPU的核心系統(tǒng)中含有2套獨立的DSP核心，可進行瞬時切換。

5功率放大器

功率放大器產品的功率上限不斷提升，整機瞬時功率可達20 kW（LAB.GRUPPEN的D SERIES 200：4L）。此外，可配置功率放大器也值得關注。該類功率放大器可靈活地進行相關配置，從而能夠適應各種應用場景下的不同需求。

Bose的PowerMatch系列專業(yè)功率放大器可進行功率分配的配置，以其PM 8500型號為例，含有8個獨立放大器通道，可通過四種配置模式（單通道模式、電壓橋接模式、電流共享模式、4通道橋接模式）配置，將合計4 kW額定功率分配到2～8個通道上。

6結語

綜合以上對近期國際主流產品的研究，總體上可將專業(yè)音響設備領域的技術趨勢歸納為如下四個方面：線陣列、緊湊型、指向性控制以及模塊化，這些技術以相互結合的形式應用于產品之中。而這些新的技術應用正抓住了實際應用中的痛點，專業(yè)音響設備的易用性、小型化和可靠性皆為了保證演出音響效果呈現(xiàn)的關鍵需求。在新技術驅動下，專業(yè)音響設備也呈現(xiàn)出配置更加靈活、設計難度低、易于調試和操作的趨勢，這些變化趨勢也反映了專業(yè)音響領域市場的熱點。