数字房间声学修正的起源、发展与当今产品盘点(连载1) ​

在上一期的“探讨声音重播与处理”专题中,核心内容无疑是空间声学修正。空间声学修正在当今的家用影音产品里面是十分常见的,当中以家庭影院环绕声器,放大器的应用最为广泛,是产品必不可少的一部分,因此几乎所有的生产厂家都有属于自己的房间声学修正软件,又或者使用第三方公司提供的软件。

数字房间声学修正的起源、发展与当今产品盘点(连载1)

除了环绕声器和放大器,数字音乐播放器、两声道放,的音频处理器,甚至有源音箱的内部都有房间声学修正能。为什么需要房间声学修正呢?或许有发烧友说,只要音响和房间够好,根本不需要这些东西。没错!主要你的音响和房间都是完美无缺的,的确不需要房间声学修正。但事实上,因为没有完美的音响系统和房间,所以我们就需要房间声学修正来优化声音效果。房间声学修正实际上是一种信号处理技术,它能结合房间声学和音响系统进行修正,从而达到用户所希望的声音重播效果。对于房间声学修正,在早期的音频领域,工程师会使用模拟均衡器来修正声音,然而这些模拟均衡器的处理能力非常有限,后来就发展出数字房间声学修正。数字房间声学修正是一个新的研究领域,而且随着CPU和DSP的运算能力不断加强,数字房间声学修正的性能就越来越强,效果也越来越好。到底数字房间声学修正的发展过程是怎样的呢?目前又有哪些家用音响产品在使用呢?这就是本期我们要讨论的两个主要内容,同时也作为上一个专题的重要补充内容。

关于数字房间声学修正的一些小历史

在一篇由英国音频工程师Michael Anthony Gerzon(1945~1996,曾经参与Noise shaping、Ambisonics环绕声格式,MLP压缩格式等技术的开发)在1991年发表的里面提及到。在1980年代,Bowers & Wilkins和SigTech两家公司就着手研究数字房间声学修正的算,当时的Bowers & Wilkins技术总监Peter Fryer在1980年就发表过使用FIR滤波器对扬声器和房间进行频响均衡处理的详细工作报告,而SigTech的副总裁Ronald Genereux在1980年代初与AR(Acoustics Research)的合作项目中使用FIR数字滤波器做房间声学修正。据闻AR在1982年就推出试验性产品,到受制于当时的DSP技术,产品性能还无满足需求,只能针对500以下的部分做修正,500以上就为力了。直到90年代,SigTech推出的AEC-1000才算得上是比较完善的产品,只是当时的售价非常昂贵,高达10000美元!AEC-1000的销售对象是专业录音棚,用来优化控制室的声学环境。有趣的是,Ronald Genereux任职SigTech副总裁之前曾在AR公司工作。

在Peter Lyngdorf先生在Audiogon网站上发表的一篇摘录文章里面,他说到在1992年,AR有一名很聪明的工程师叫Bob Berkowitz,他也意识到数字房间声学修正的重要性,并提出了一些想,这些想对于后来的数字房间声学修正起到重要的作用。

文章里还提到当年任职于Snell Acoustics的Kevin Voecks(后成为REVEL的总工程师)也找到SigTech合作开发了6通道的数字房间声学修正系统(因为Snell Acoustics需要推广家庭影院系统)。但Kevin Voecks意识到SigTech在低频部分的校正精度不足,希望找到更好的合作方来继续完善。在Peter的安排下,Kevin Voecks找到了Audio Alchemy(后被ELAC收购),并共同签订协议开发数字房间声学修正系统,在1993年正式宣布即将推出数字房间声学修正系统,可惜Audio Alchemy的数字房间修正系统还没正式推出公司就破产了,项目也付诸东流,而Audio Alchemy的原总裁Mark Schifter后来创立了Perpetual Technologies(永恒数码)公司,当年的合作项目以P-1A和P-3A的器材组合出现,面向两声道HIFI音响。其中,P-1A就是数字房间声学修正器,仅1000美元。相比之下,售价相当便宜。

在1993年秋天,Kevin Voecks认识了Radomir Bozovic博士。Bozovic给他展示了自己的DSP引擎,其效果超过了Kevin Voecks的期待。因此,Snell Acoustics就与Bozovic达成合作。在短短的几个月时间,Bozovic就设计出全新的数字房间声学修正系统,其产品最终命名为Snell Acoustics RCS 1000,售价高达18000美元,是一款6通道的数字处理器,Snell Acoustics的目的就是搭配自家的THX认证家庭影院扬声器在市场上推广的。而RCS的含义就是“Room Correction System”。

对于资深投资人Peter Lyngdorf,他也意识到数字房间修正技术的重要性,就买下了Snell Acoustics,并与Radomir Bozovic博士合作在1998年建立TacT Audio品牌,将数字放和数字房间修正技术结合起来,面向HIFI音响市场推广TaCT Audio数字放,后来TacT Audio演变成Lyngdorf Audio,Room Correction System演变成Room Perfect。目前,Room Perfect应用在Lyngdorf Audio和Steinway Lyngdorf的器材里面,也应用到McIntosh的器材里面。

进入90年代,数字房间声学修正的趋势逐步明朗

通过上文可以看到,数字房间声学修正器材真正投入到实际使用是从90年始的。除了上文说到的SigTech、Snell Acoustics、TacT Audio之外,发烧友熟悉的英国Celection(百变龙),还有Marantz(马兰士)也在90年代推出过数字房间声学修正器产品。

Celection在1992年的时候就推出了DLP-600数字房间修正器,当年的售价是799美金。当年DLP-600连同SL600Si和6000辅助低音音箱组成6000系统。DLP-600支持数字输入,修正能力更强,尤其是500以上频率部分的修正效果大大增强。Marantz在1994年推出了AX1000,Marantz将其命名为Audio Computer,直接翻译就是“音频电脑”,当年售价高达190万日元,相当昂贵。AX1000不仅仅能修正频率响应,分别是参数均衡器和房间声学补偿两种方式,而且还能提供混响效果,提供8种模拟音乐厅的声音效果。AX1000的A/D和D/A转换部分都是发烧级设计,采用1bit转换技术,A/D转换过程是1bit,64倍过采样转换,D/A部分是1bit,128倍过采样转换,而且还内置矩阵处理器,能将2声道变成4声道输出,测试麦克风也配置了AKG C-460B 麦克风用于采集房间中的参考测试点声学数据,是一台非常豪华的数字音频处理器。

在90年代中期在澳大利亚有一家公司叫Clarity EQ Pty Ltd,从事基于DSP开发数字扬声器校正,分频和房间补偿技术的软件开发,在2003年开始改名为DEQX。DEQX在行业里面也有极高的知名度,早期应用在专业录音棚里面,例如,Abbey Road Studio就是用户之一,用来修正他们母带室的声音。DEQX后来也推出家用型的数字房间声学校正处理器,而且也跟一些HI-END音响厂家合作。例如,美国MAGICO公司的旗舰扬声器Ultimate,它的电子分频器/房间补偿器就是直接采购DEQX的产品。还有一篇关于JBL的设计师Greg Timbers的采访中也透露自己改装Everest DD67000音箱,也使用DEQX的处理器进行电子分频和房间声学修正。

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