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独孤求败的驻波天敌——PSI声速式主动低频陷阱AVAA评+测

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发表于 2022-3-11 21:29:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 刘想云 于 2022-3-11 21:46 编辑

独孤求败的驻波天敌——PSI声速式主动低频陷阱AVAA评+测
文/图 刘想云

真让我好奇


一般别人找我约稿,我听过后觉得性能/性价比可以说服我的设备,我才会实名写。那种我主动想品尝,而去厂家/代理/烧友家借来玩和写的情况,则极少出现。而本文主角的情况恰好是后者,因为两次偶遇AVAA之后,被它大大撩起了我的好奇心。


先是去年一个展会前,我去极品音响借NADAC两分体准备搭配耳机皇大奥2。进门我就双眼放光了:看见他们那有一对我甚是想念的威信1代超旗舰老WAMM。现场超想听但却发现机架上没有前、后级。人没耳福,心有疼痛啊。在WAMM旁边欣赏它容貌时,我发现它旁边有4个黑色的瑞士PSI Audio的AVAA C20(下称PSI AVAA)。心想极品这顶级代理商没代理PSI啊,怎么会有PSI产品在呢?直问他们,答曰:AVAA处理低频不错的,但这么大的空间和系统,4个还不够……


再是去年一个周末,我在深圳调完系统看时间还早,就去附近的歌诗德音响工厂,找他们黄总交流。一进他试音房,在Barefoot旗舰监听音箱MM12的后方,又让我看到了2个黑色的AVAA。直问黄总,他说:AVAA有用,但在他这个试音房,好像感觉吸收得有点过强了……

1 黑色AVAA - 副本.jpg

在业界两家不做PSI的高朋那,都见到了AVAA,他们还都说效果是正面的。在“同行评议”角度,AVAA看来已经通过考核了。这让我高度好奇,决心一定要研究、尝试一番。毕竟我和大部分烧友,都是在“声学小房间”里面听音响,这种空间的一大音质“天敌”,就是低频驻波。若是AVAA是有效的,那我们都将更有耳福。

经常被冤枉的AVAA

大部分人(包括我)刚看到AVAA,都会认为它是产生反相声波来抵消驻波的主动降噪式。其实这不能怪大家,降噪式耳机已经满大街多年了,而AVAA这种工作原理的产品,则是极其罕见。看完它相关的AES论文并实测之后,我确定它绝非降噪式产品。它难理解,我也不确定我能帮您快速看透它,但看过国内外一些资料后,我会这样来分解它:

2 白色AVAA -小.JPG

AVAA全称Active Velocity Acoustic Absorber,可直译为“声速式主动吸声体”。它是PSI和“同乡”高文以及两家欧洲科研机构(EPA、Hepia)合作而来的专利产品。我借到的两个AVAA是白色的,俯瞰大概是直角扇形,配合它主要放墙角(房间3个边界的交汇处)的设计意图,正面先有一层孔径为1.75mm且高穿孔率的透声钢网,用强光手电能在钢网中间看到1块9x48cm的吸音棉(借的AVAA,不便拆)。吸音棉后再里面,有1个声压力的测量话筒模块,请注意这里测量的是以帕为单位的AcousticPressure声压力,而不是无量纲的Sound Pressure Level声压级,更不是录音话筒准备滤波了进反相器的。其他部分我的大功率强光手电也看不到,就借用AES论文中的实施示意图来为大家尝试剖析:


3 实施示意图.png


声压力话筒的后方,有一块关键的、孔径小于1mm且穿孔率小于9%的金属微穿孔板,它和它后面的全部腔体构成了一个“总微穿孔板吸声体”。声压力话筒测到微穿孔板前方的声压力后,经过处理转换成电压信号,驱动“声波质子振速换能器”的振膜做位移。而振膜位移“舞剑”是“意在”:让微穿孔板前、后两空间的流阻率和声阻抗达成匹配,以实现声阻抗比为1,最终取得他们论文公开测算公式中“总微穿孔板吸声体”的最大吸收率。这个“声波质子振速换能器”,其实是振膜面积较大的低音单元;但这里的物理量“声波质子振速”,简称声速V,不是中学物理中的音速C(声音的传播速度)。AVAA的后容积内部,还密塞了高比重的低频吸音棉,来进一步增加“总微穿孔板吸声体”对驻波的吸收效能。换言之,整个AVAA是通过声速来调控声阻抗、继而提高低频吸声成效的一个“小体积微穿孔板吸声体”。它里面既没有早期方案中的ADC、FPGA和DAC,也没有降噪式的反相器;所以AVAA和反相声波降噪真没半毛钱关系,它是全模拟运作的,也无需发出可闻声波来运行。美国Stereophile的文章中就概括AVAA的工作原理为:“将传入的压力波转换为声速波,从而有效地吸收它。”

4 AVAA 背面上部.JPG

AVAA的听感助力

厂方宣传AVAA经过一顿绝不猛于虎(悄无声息)的不骚操作之后,它约0.2平方米吸声面积可实现5-20倍的等效吸声面积(即1-4m²)的效能,吸声半径也最大放大到1-1.5米。是的,这就是一个通过有源声速调谐的方式让小吸声体“长大”的设备。那它实战效果如何呢? 移除房内所有声学材料后,两个AVAA放到音箱后墙的两角,我用刚写完的系统(设备清单请见下表)来试听并用测量话筒做声测量(听时不加炮)。刚好电声高工、研发总监G博士也约我对比线世界7代和8代白金星USB线,我就邀他一起做AVAA有无听感改善的主观音质评价。我为了快速对比,还去买了射频遥控通断电的插座来接AVAA。

5 评测系统.jpg

我俩听了《春江花月夜》、《Black Coffee》、《公民进行曲》、《加州旅馆》等有强悍低频片段的音乐。

6 清单截图.jpg

总体上,坐在甜区手指按着AVAA的供电遥控,能很明确地听到AVAA带来的改善。上述曲目都能听到更加干净的低频,而且因为驻波减弱后驻波对中高音的掩蔽效应也相应下降,所以很多中高频也能听到改善。


7 《聆听中国》.jpg

听《春江花月夜》关掉AVAA后,开头的琵琶拨弦、扫弦都更尖锐;全曲的纵深感也下降,15秒起是琵琶尾音渐消的“山谷型”深度感则明显变浅了;57秒那一小段的电子低音也从比较干净,变成有轰隆隆的震荡感。听《Black Coffee》打开AVAA后,开头糊、闷、无力的低频,会变得明显清晰些,也听到了更好的下潜和力道。女声也不会被底鼓等猛烈又很少间断的低频给盖住,能听到更准确的口型和细节;电钢琴和镲等乐器的结像会更密实,声场的透视感也得以提高。

8 黑咖啡 封面.jpg

听《公民进行曲》打开AVAA后,开头的大鼓从稍微有点糊、乏力、定位感弱,转为更清晰、更有后劲,中后方和右后方的定位感也更明确,而且全曲的纵深感都更有交代。25秒起的号角,也减少一点毛刺感,增加两分立体感。开启AVAA后听《加州旅馆》,开头的掌声和贝斯拨弦的质感,从稍显尖薄,变得多一分肉感和厚润度;全部乐器的定位也更加明晰了;33秒起左边的大鼓也更干净、更有打击力,我看到G博士也开始边听边摆脚了。

9 《Ultimate Reference SACD》.jpg

听完我准备接上测量系统的输出线时,G博士说:其实也可以不测了,AVAA的效果是明确听得出来的。我看了下时间,也决定和他先做完线材对比先。当天深夜我自己再来测,不但环境噪声肯定更低,我也能在客观测量中突破前面几首曲目的覆盖不足和主观听感的局限。

10 《hell freezes-over》.jpg


实测AVAA


那夜测量时,我为了模拟较强的驻波,特意在前级输出后加多1组输出连到Starke的SUB35低音炮,还让它低通打到120Hz的最大位置,音量也设到约2点钟的较高值来做压力测试。测量话筒在同一位点用REW软件测得两张声谱图(火焰图)并用软件官方截图键取得截图如下:

11 AVAA断电.jpg
12 AVAA工作.jpg



第1张AVAA没开,第2张两个AVAA开到最大灵敏度。测量对比AVAA的效果是显而易见的:


一、各驻波的衰减时间前后对比看,37Hz从1000ms降为500;52Hz从813降为599;64Hz从380降为299;74Hz从597降为461;100Hz也从675降为580。


二、从那条 “峰值能量时间”虚线看,AVAA打开后也更加平直了。所以测量麦克风已经告诉我,两个AVAA在我这18.8平方,3.26米高的空间,确实有效。前面主观听感上的改善,在客观测量上也得到印证。


看到这两图,我立刻发给G博士,并留言“AVAA实测也好强”。



它也有局限性


其实指望买两个AVAA、开机,就能听到系统的优秀音质,那是不可能的。厂方声明AVAA只能处理15-150Hz的驻波,而且若驻波不进入它的“势力范围”,它也吸不了,所以,大家不用担心AVAA会吸掉低音的直达声,以及非AVAA覆盖区的低频早期反射声。也就是,AVAA意在降低房间边界15-150Hz驻波的RT60衰减时间。

13 灵敏度调节旋钮.JPG
厂方说AVAA是不用调试的。其实一要找位置,绝大多数空间是放墙角就好,但两个AVAA的时候是放前墙角还是后墙角也还请试试。幸得它是独立于HiFi系统的,只需接一根供电电源线就行,找位置也很方便(后面会介绍方法)。第二,AVAA后面有1个灵敏度旋钮,当空间比较小或空间发反射比较强烈,或AVAA附近有大的反射物时,是需要适度调小的。可能前面提到歌诗德黄总那的例子,或许也可以试下这个旋钮。


再者,我们也不能要求1个AVAA能吸掉多个超低/炮所激发的猛烈驻波,当AVAA前面板的指示灯红色闪动,意味着它尽管正常工作,但已经达到吸收极限了。


说到AVAA最大的局限性,我认为是它每个约2万的价格,毕竟约20平方的空间,大多需要2-4个;当空间更高、更大时,可能要6-8个。这些个“声黑洞”是会让我们的钱包开洞的。但当它把最难搞的15-150Hz优化得差不多了,其他更高的频段的低频,只需要占用更小1/4波长尺度的空间和更少金钱;它又能真正帮我们更便捷、更有效地提高房间低频的干净度,能帮我们把最贵的器材“房间”的最难优化的部分更好优化。所以,这个最大局限就姑且算扯平吧。


充分发挥AVAA


充分发挥AVAA的第一要诀,是找到驻波声压力最大的位置。除了喇叭后墙地面的两个墙角外,可以用REW等软件测出某音箱摆位下在皇帝位收到的衰减时长最大的、15-150Hz范围内的几个驻波。再用信号发生器发出这几个驻波,并用声压计(手机App也可)或者单耳听沿墙边走一圈,记下声压最大的位点,并摆在那就好。


第二,要注意AVAA周边约1米2以内别有大的反射物,避免引起AVAA工作不稳定,实在不行就换位或调低灵敏度旋钮。


第三,既然AVAA只管15-150Hz,那么要想整体提升低频纯净度,就一定要和其他低频吸声体组成战队。建议还是通过测量后,选择亥姆霍兹共振器等“吃”窄带驻波的材料为好,能尽量减少对须保留频率的影响,也能少装些声学材料。


第四,若只有4个AVAA,那放在4个角落,比两两直接叠放更优。实在要叠放,个人建议两AVAA保有1-1.5米以上的垂直距离更好。


独孤求败?


14 《Mastering Audio — The Art And The Science》.jpg


在主观听音和客观测量上,我从没遇到过效果像AVAA这样显著的低频吸收产品。著名母带工程师、《Mastering Audio —The Art And The Science》一书的作者Bob Katz说:“AVAA专利技术的性能在地球上没有其他东西能接近!”。台湾Midimall总裁方宝明在2018年NAMM展新品的视频分享会上也说:AVAA是没有其他人、其他公司能做得出来的。但《Handbook for SoundEngineers》一书第4版的121页还介绍了Bag End出的一个电子式低频陷阱E-Trap。不过对比两者的AES论文就知道,它们原理都不一样,后者是通过增加空间声阻尼来控制低频的,目标频率更窄(只能做20-80Hz中用户选定的两个频点)、也需要更多的调整(共8个旋钮、3个开关)。
15 AVAA缩写.JPG

所以,我认同Bob Katz和方宝明两位先生的说法,AVAA是当下地球村独家存在的一位狠角色,至少在专利保护期之内是。这可能是AVAA让竞品难过的一面,而我希望朋友们能享用到AVAA让我们低音听音愉快的一面。
音响是科学,音乐 & 音乐体验才是艺术
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发表于 2022-3-21 18:57:17 来自手机 | 显示全部楼层
好文,辛苦刘老师了!

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 楼主| 发表于 2022-3-22 11:49:22 | 显示全部楼层
zyq53061 发表于 2022-3-21 18:57
好文,辛苦刘老师了!

感谢共鸣

终于有人回复了,我担心这用心写的、主客观相结合的文章太曲高和寡了
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发表于 2022-3-23 08:47:12 | 显示全部楼层
有实际听感,更有实测数据,这看来真的是低频驻波的处理利器哦。
写文不易,用力顶起。感谢分享。
喜欢音乐,追求音质,广交烧友,分享经验。快乐并痛苦着追求自己心中的好声音。。anson_lgx。。

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 楼主| 发表于 2022-3-24 09:14:39 | 显示全部楼层
磁石之南极 发表于 2022-3-23 08:47
有实际听感,更有实测数据,这看来真的是低频驻波的处理利器哦。
写文不易,用力顶起。感谢分享。

我谢磁版翻牌才是这文也是我对中国音响测评文章总体读者取向的一次探测
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发表于 2022-3-29 12:49:42 | 显示全部楼层
认真拜读,谢谢刘老师好文共享。

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 楼主| 发表于 2022-3-30 11:07:36 | 显示全部楼层
过了这么久,终于迎来了第3个共鸣希望文内的信息/方法能帮到你一点
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