易科学院杯·沉浸式扩声系统设计大赛赛前技术培训回顾

易科学院杯·沉浸式扩声系统设计大赛赛前技术培训回顾

易科学院杯·沉浸式扩声系统设计大赛已正式启动，为加深各参赛队伍对沉浸式扩声系统的了解，以提高大赛整体水平，4月6日-7日，易科国际市场营销中心产品技术团队为参赛队伍开展了赛前技术培训全程进行网络直播吸引了全国上千名师生及业界同仁参与，直播间互动频繁，热情高涨。



培训开始，易科国际营销中心市场总监冀翔介绍了易科学院杯·沉浸式扩声系统设计大赛的相关情况，对各参赛院校的老师和同学们的支持表示感谢。

评委会主席致辞

随后，本次大赛评委会主席，易科学院名誉院长、中国传媒大学音乐与录音艺术学院教授魏增来老师为本次培训做开场致辞。



魏老师认为，沉浸式扩声的发展趋势符合当今技术发展的总体方向，今后必定会成为现场演艺扩声的一个重要部分，但目前国内专业扩声领域还缺少关于沉浸式扩声认知及理念的碰撞，只要我们一起努力，不断地学习和探讨，一定会有所收获。另外，本次大赛非常荣幸地邀请到了著名音响设计金少刚老师作为评委会联名主席，这说明一线的大咖前辈们也在关注沉浸式扩声的发展趋势，他们同样希望新生代的学子们能够通过对未知领域的好奇和探索精神，为我国的演艺扩声领域打开一片新的天地，做出更大的贡献！魏老师希望同学们能够好好抓住这次机会，勇往直前，突破自己，争取做出令人满意的成绩！

技术剖析

为了能够让同学们“以赛带学，以赛代练”，本次培训围绕设计大赛的具体内容展开，具有很强的针对性与系统性。第一天的培训内容为功率放大器与扬声器的匹配、扬声器系统设计基础、EAW Resolution声场仿真软件介绍。首先是易科国际品牌经理潘俊对Powersoft功率放大器产品线进行了介绍，让同学们对Powersoft固定安装系列和流动演出系列的功放分别有了基础的认识，并对每台功放的功率能力和使用场景进行了分析。



阻抗匹配是功率放大器与扬声器匹配首先要考虑的问题。当源阻抗和负载阻抗之间满足一定关系时，我们称之为“阻抗匹配”。为了使得电压传输效率的最大化，要求负载阻抗至少是源阻抗的10倍，这样的“高阻跨接”可以提升电压传输效率，避免出现过载。

扬声器分频驱动分为外分频和内分频两种方式，外分频网络往往位于DSP当中，能够精确在数字域处理小信号（功放放大前的信号），不容易受模拟元器件间的分频电路影响，同时避免了大功率信号在分频电路中的损耗。而内置分频网络位于扬声器箱体结构当中，使用模拟电子元器件构成，相对外分频，系统构造简单明确，造价较低，系统的连接与操作更加方便。但分频器部分的模拟元器件和对高功率信号的处理可能会对声音造成影响。因此建议中小声压级扬声器一般采用内分频设计，大型、高功率扬声器则使用外分频设计。

功率放大器与扬声器的匹配需要考虑的第二个问题就是功率匹配。潘俊解释了功放的功率标定方式与扬声器的功率标定方式的不同。功率放大器的功率标定描述了在其电路保护前输出能量的能力；而扬声器的功率标定则描述了其在损坏前所能承受能量的能力。要尽可能的确保功率放大器和扬声器之间的功率是匹配的，功率放大器既要有效地驱动扬声器，又要保护其不受损坏。



对于EAW扬声器的功率匹配与计算可以参考下图。



在介绍完功放与扬声器的匹配原则后，易科国际高级品牌经理杨照就扬声器系统的设计如何能够做到均匀的覆盖这一话题展开了介绍。



EAW专用声场模拟仿真软件Resolution集声场设计、预测和控制为一体，能够精准预测场馆内任意位置的直达声压级和频率响应。



在设计点声源系统时，为了实现听音面的均匀覆盖，要遵循点声源扬声器距离加倍声能衰减6dB的自然衰减规律，并结合扬声器自身的指向角特性，按照最小变化线覆盖的原则进行设计。



对于线阵列系统的设计，应先从线阵列的工作原理入手。线阵列系统通过改变单元间距来改变不同频率声波的耦合关系，以此实现指向性的控制。不同的频率范围通过不同的单元形成各自的阵列来重放。中高频段，如需打远，需采用小夹角，增加耦合；如需打近，需采用大夹角，减少耦合。

因此在设计时需要会根据场地模型和扬声器安装的位置来调整阵列中单元的夹角，查看 A计权声压级的能量分布，初步确定阵列姿态。再分别查看 1k，2k，4k等中高频段的能量分布，并做出一定调整，确定最终的阵列姿态。



尽管传统线阵列应用广泛，也有着不错的声压级均匀度，但仍然有很多的局限性，其中包括中低频的均匀度不一致、吊装位置和覆盖效果需有所妥协、调整不便利等等问题。自适应系统则打破了上述问题所带来的制约，它内部的声学单元成高精度阵列放置，且集成有单独的功放和DSP模块，依靠高精度的物理结构与高精度的算法进行匹配，能够得到适应场地的完美的声压级覆盖以及频响的一致性。并且对听音面进行覆盖调整时，只需要在Resolution软件中通过鼠标进行参数的改变即可完成，不必像传统线阵列需要升降音箱手动调整角度等繁琐的操作。



第二天的培训内容由易科国际高级品牌经理徐若克开场，他从沉浸式扩声系统的基本概念开始讲起，并针对沉浸式扩声系统的组成进行了梳理。





在此基础上，徐若克对于基于声道和基于对象这两种沉浸声制作流程进行了介绍。总的来说，基于声道的制作流程非常适合拾音制式、声像电位器和扬声器布局在节目制作到交付过程中遵循统一标准且能够保持一致的节目类型，比如唱片、广播和电影等应用。而基于对象的系统则强调了其交付和迁移过程中的灵活性，对扬声器布局没有规则性的要求，更加适合演出和互动节目等制作。在此基础上，他还针对渲染算法进行了简单的介绍，如基于强度的VBAP和DBAP算法，基于延时的WFS算法，对比了不同算法之间的优势和不足。



自适应波场合成技术在结合了WFS算法的基础之上，又进一步做出了优化改良。



随后，徐若克和易科国际市场营销中心高级总监冀翔老师对于沉浸式扩声（后级）系统设计进行了详细的讲解，并通过EAW Resotluion声场预测软件进行了分析和演示。



对于简单场地来说，应根据场地的大小，确认扬声器安装边界，然后将短边的1/4作为系数G-Factor。整个系统的设计都以G-Factor为依据展开。在这个过程中，应同时考虑扬声器的指向性、安装高度和偏转角，以此实现对观众席的均匀覆盖。总的来说，应尽可能让更多的观众听到所有扬声器的声音，每一颗（组）扬声器都应该尽可能覆盖所有观众。





在最后的常规剧院沉浸式扩声系统设计的讲解中，冀翔以剧院模型为例，陈述了实际应用场景中应该注意的事项，尤其强调了补声系统在沉浸式扩声系统设计中与主系统的关系，建议大家从均匀度和声音轨迹运动两方面来验证系统设计的合理性。

问答环节

培训结束后，直播间到了问答环节，老师们耐心解答每一个问题，同学们纷纷表示整个培训课程干货满满，收货颇多，为接下来的设计打下了良好的基础。

直播间大合影





至此赛前技术培训已圆满结束，我们拟定于4月23日对本次大赛进行设计展示说明陈述、点评以及评奖，在此期间，参赛队将投身到沉浸式扩声系统的设计工作当中，期待在本次大赛中看到大家的精彩表现，易科国际也将持续为参赛队带来更高质量的参赛体验，为各院校搭建更具创新性的自我展示与交流平台。