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LEGACY 主设计师 Bill Dudleston 为您解读DSP技术

2019-6-22 10:31| 发布者: ywen| 查看: 250| 评论: 0 |原作者: 编译 / 剑萍

简介:目前,美国著名音箱品牌LEGACY(瑰宝)在业界获得了高度的赞誉,这除归功于主设计师Bill Dudleston高超的功力外,还和LEGACY在产品中大规模引入DSP(数字声场处理)技术有关。现在LEGACY已有多款音箱型号是必须和DSP ...

目前,美国著名音箱品牌LEGACY(瑰宝)在业界获得了高度的赞誉,这除归功于主设计师Bill Dudleston高超的功力外,还和LEGACY在产品中大规模引入DSP(数字声场处理)技术有关。现在LEGACY已有多款音箱型号是必须和DSP处理器配套使用的。这些DSP处理器集前置放大、电子分频、解码、房间声学修正等功能于一身,能在将单元性能发挥极致的同时还将房间的负面影响降至最低,因此重播效果远胜传统设计的音箱。加了DSP的LEGACY音箱有多厉害?美国著名音响媒体《Positive Feedback》的主编Robert S.Youman曾说过:“虽然LEGACY V音箱的价格只是W牌A音箱(他有指出具体音箱品牌和型号,这里暂且隐去)的一半,但表现已经超过对手。说实话,即使V的价格和对手一样,我仍然会选V。”


五年前,当LEGACY首款使用DSP技术的音箱Aeris刚刚面市的时候,Bill Dudleston就已经意识到DSP技术的巨大优势将会给重播效果带来革命性的提升。当时《Stereophile》记者Anthony Cordesman(以下简作Anthony)曾专门就DSP相关问题采访过Bill Dudleston(以下简作Bill),下面就让Bill为我们揭秘DSP技术吧。

Anthony:你对房间修正系统的看法是怎样的?你有特别喜欢的DSP产品吗?另外,请告诉我你的专业背景以及Aeris音箱引入DSP的好处。
Bill:我开始投身于DSP领域可以追溯到1993年。当时我在Allen Organ公司工作,负责开发一台8路输入8路输出的矩阵式DSP处理器,它具备分频器、反馈控制等功能。Allen Organ公司致力于将积分技术应用到其“虚拟声学”项目中,力求通过内置的15个通道的DSP处理器来重现音乐厅和大教堂中的现场气氛。至于我喜欢的修正技术,我比较接受Ron Genene在SigTech工作时对早期反射的时域处理方式。

Anthony:关于修正设备的基本要求你能否和发烧友分享一下?
Bill:功率响应的均衡无疑是最低要求。我发现大部分发烧友似乎还没意识到他们的音箱放在家里,频响通常会产生+6dB——-15dB的起伏,特别在500Hz以下的频段更加厉害。我使用过的设备品牌包括:Audyssey、Dirac、TACT、DSPeaker、DEQX、Bohmer。我最喜欢的是Dirac,其次是TACT。我个人认为Dirac的Mathias Johansson所采用的算法是正确的,但毫无疑问所有这些设备最后都需要调试,所以呈现目标曲线的能力就显得非常重要了。最优的目标曲线在某种程度上取决于音箱的辐射模式、房间的RT60数值以及修正视窗的精度。

Anthony:你认为目前大部分自动均衡系统常见的问题及局限是什么?
Bill:设备在处理能力方面的局限可能是缺乏足够的位元深度,从而不能在没有对动态范围作出妥协的情况下去完成对混响的控制,另一个常见问题是不允许用户自行创建目标频响曲线。自动修正系统所宣称的平坦曲线可能会导致总体功率响应扭曲,使中频的上段锐利及高频下段有凹陷。另外重要的一点是必须认识到左、右音箱之间在低频段的“互耦”现象,它会导致我们不希望出现的低频过量问题,如果总体响应在均衡方面不是经过深思熟虑的话,还会出现对音场的“单声道压缩”现象。

Anthony:你觉得测量麦克风怎样摆放才最有效?
Bill:好几个位置都很重要。所有多单元的扬声器系统都需要波束控制,值得欣慰的是许多音箱设计师在这方面都做得不错。对高Q值的过度补偿会导致奇怪的声音,这时取几个麦克风在不同位置的测量值的平均值的方法就派上用场了。我会重点关注聆听者位置附近的区域,将麦克风摆在聆听者耳朵上方或下方6英寸的位置。另外,音箱与聆听位置距离的2/3处的位置也很重要。通过将这些位置的数据取平均值,就可以避免过度补偿的问题。

Anthony:你认为房间修正是用在整个频段还是仅用在低频段?为什么?
Bill:我倾向于可能的话会用DSP修正整个频段。如果音箱已经相对线性的话,那么在高频段的时域修正将变得非常微妙,幅度修正可以确保左、右音箱对聆听者来说能量几乎是一样的。因为声像讯息是源自左、右音箱细微的时间差,这样细小的修正会获得很大的改善效果。而对低频的修正将可以显著改善系统的重量感及消除房间的轰鸣现象。

Anthony:你们有产品使用了DSP处理或均衡处理吗?如果有的话,请列出相关产品并对它们作一个总体的评价。
Bill:LEGACY现在的Aeris音箱就使用了Wavelaunch处理器,它是系统不可或缺的一部分。Wavelaunch由加拿大Xilica公司制造,所有算法均由LEGACY内部编写,并专门针对特定的音箱型号。这是一台具有40bit精度的矩阵式处理器,可提供高通、低通、增益、极性调整,有4路输入8路输出,便于进行增益控制、参量EQ及时间校正等操作。其40bit的处理能力可以保留强大的动态及提供更高的解析力。现在我们用DSP来完成多频段分频器、各频段之间的增益匹配、每个频段的相位同步、单元修正、系统总体修正、房间均衡等工作。我认为“房间修正”这种说法有点用词不当,因为明显不是房间被修正,而是音箱被调整以适应房间特定的声学特性。


Helix Wave Launch DSP处理器
Whisper Wave Launch DSP处理器
Legacy Audio Wavelet 解码前级
我们并不仅仅在Aeris身上使用DSP,其它型号像Helix、Whisper XD甚至Goliath低音炮也会使用DSP处理器。在我们专业系列中,doubleHelix、The Wall、Beast&Theater Towers等型号也分享到DSP技术的好处。举个例子来说,这台4X8的矩阵式处理器可以给Whisper XD内置的ICEpower放大器提供输入讯号,以驱动音箱的主低音和副低音阵列,并在时域上将这些单元和其它负责更高频率的单元阵列同步。它还可以留下一个通道来控制一只外置低音炮或一对立体声低音炮。

Anthony:为获得正确的房间修正效果,你们发现哪种类型的测试工具及麦克风摆放方式是最有用的?
Bill:我喜欢使用的测量工具包括:一台FFT分析仪(带Blackman或Hanning视窗)、一支B&K或Earthworks的校准麦克风。一些免费的软件例如R.E.W功能强大,但实时测量仍然是最重要的,因为你可以看到将麦克风移动一、两英寸就可消除频响曲线中狭窄的凹陷。

Anthony:你们是如何培训经销商的?如何确保他们可以使用户获得最精确、最有音乐性的重播效果?
Bill:我们需要培训的经销商遍布全球,我个人是负责整个美国地区经销商的培训。调试关键的一点是你要一面修正一面聆听。你的耳朵会比分析仪器更快地告诉你什么时候发生了变化。聆听时声音是自然呈现出来的,它可以说明一切,这正如一位钢琴调音师可以轻易分辨出十二平均律调音、音阶调音、伸展调音三种方式的不同效果,一台用十二平均律精确调音的钢琴听起来肯定不会和用伸展调音调试出来的声音一样。

Anthony:调整时你们提供了适用于PC和Mac的软件,什么类型的家庭测试系统最适合用来测试及检查用户所作的调整是否正确?你们提供的测试CD可以做什么类型的测试?
Bill:再次要强调的是——实时反馈很重要。我喜欢用粉红噪声来测试,因为你可以很容易听出及识别有问题的频率。另外一样很棒的工具就是来自Studio Six Digital公司的FFT音频分析仪,它可以通过调整平均化视窗来使测试结果更加稳定,并且能自动输入校准曲线。软件及麦克风的费用在300美元以下,并且可在ipad及iphone上运行。任何高要求的发烧友都应该有这些工具来帮手。

我们新出的测试CD包含14段音乐及以下有助于系统设置的曲目:
一段3分钟的粉红噪声讯号用于均衡;
一段1分钟的反相粉红噪声讯号用于锁定最佳的听音位置(通过找到粉红噪声强度最高的位置来确定);
一段1分钟单声道的无伴奏合唱用于调整中央声像;
一段重复的拍手声用于调整音场的深度;
一段低频的相位/时间讯号来演示低频的抵消效果;
一段融合极低频及低频上段的讯号用于评估低频的一致性。

Anthony:如果一位用户是玩多声道的,你们认为全音域的音箱可以和有源低音炮共存于一个多声道系统吗?
Bill:毫无疑问答案是肯定的。因为失真是和单元振膜位移成正比的,频率每降低一个八度,振膜的位移就必须增加到原来的4倍。我会充分利用所有的活塞面积来获得最大的动态范围、最小的失真并改善瞬态。我认为当人们听到4只低音炮经正确设置后和一对全音域音箱同时发声时一定会非常吃惊,因为这时所有低音单元的行程大幅下降、失真大幅减少,衔接更好的低频有效提高了辐射阻抗,提高输出效率并进一步降低失真。成功的关键是正确的电平、相位调整,这时4只或8只低音单元可以像两只低音单元时那么流畅,而且低频会更干净。

Anthony:在多声道系统中,你们是如何进行低频管理的?
Bill:由于大部分LEGACY音箱均为全音域设计,我倾向于将LFE(低频效果)输出接入到我们主声道的大型音箱中(例如Helix、Whisper XD、Aeris、Focus SE等)。当使用侧低音炮时,我喜欢将左边的侧低音炮相位提前45°、右边的侧低音炮相位延迟45°,这样可以减少轴向共振的强度。


Anthony:你喜欢给每个低音炮做单独的低频均衡还是对系统中所有的低音炮做一个总体修正?
Bill:我喜欢给每一个低音炮单独做均衡。首先要确定低音炮的摆位,然后调整它相对于整套系统的频响,否则低频会容易变得浑浊、过量,从而失去冲击力和清晰度。我曾在大型影院分别调试了3只或以上的侧低音炮,几乎在所有的位置上都能听到非常自然的低频重播。

Anthony:非常感谢你和我们分享了这么多有用的音响知识和技巧!

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