带您发现德国Holoplot公司如何利用3D声学技术改变专业音频行业

这是一个简短的故事，但在短短的十多年里，一家位于柏林的专业音频公司已经成功地完成了它的使命——从根本上改变了人类社会与声音互动的方式，这家公司就是Holoplot，其致力于设计和开发非凡的X1 Matrix Array（X1矩阵阵列系列由MD96和MD80-S模块组成），而这也标志着专业音响系统掀开了一个全新篇章。

Holoplot设定的目标是为用户提供对声音传播和定位的全面控制， 网罩背后的工程结合了基于科学、软件驱动和硬件支持的技术，Holoplot声称可以在最复杂的声学空间中创造定制的、一致的音频体验。自2016年以来，在首席执行官Roman Sick的领导下，该品牌在柏林办公室和其他地方雇用了130多名员工，该品牌的迅速崛起归功于Holoplot两项核心技术的结合——3D声学波束成形和波场合成。

安装了多只高频单元的X1模块

令人印象深刻的演示致使该技术最初被应用于现场会议和音乐会， 以及固定的多用途场所、主题公园和沉浸式体验应用项目中，但是，X1这颗明星似乎随着每一次演示而变得更加闪亮，它的应用范围也变得越来越广泛。

在柏林Tempelhof总部的第一次亮相几乎没有证据表明Holoplot已经实现了技术突破，两层开放式办公室并不像科幻小说中的场景，而扮演这些角色的人却“背叛”了这个背景，因为绝大多数Holoplot人都是30多岁或更年轻的人，来自巴西、法国、德国、波兰和其他国家的精心挑选的创新者团队共同带来了软件、硬件和扬声器方面的经验以及更多的东西。

Holoplot产品主管Michael Kastner

产品负责人Michael Kastner是一位29岁的来自慕尼黑工业大学（TUM）的管理与技术专业的毕业生。由于专注于电气工程和信息技术，他在职业阶梯上的迅速崛起与周围类似的天才们产生了共鸣；如其他同事一样，他能说流利的英语，这也是公司内部采用的语言。

Kastner在无线耳机生产商Bragi工作了四年，开发了The Dash无线智能耳机，并领导该公司的B2B定制的组装生产线可听化解决方案业务，之后Kastner前往了柏林并提出了Holoplot的Matrix Array（矩阵阵列）概念。“这对我来说是一个非常鼓舞人心的举动，因为我可以与一个想要挑战现状并创造独特产品的团队合作。” Kastner 说：“我被Holoplot从创立之初就保留了研究精神这一事实所吸引，尽管面临着看似难以克服的技术挑战，但我意识到，我们有潜力通过挑战声音再现背后的基础物理学，并在改变音频方面发挥更大作用。”

定制的组装生产线

音频波束成形和波场合成有助于创建逼真和深度沉浸的声场以及定制的声场——Holoplot的3D音频波束成形的功能基于这两种理论的原理。Kastner承认，这些核心技术是Holoplot研究员Evert Start的场合成工作的延续，该工作最终创造了当今柱状音箱（音柱）中常用的第一个波束成形算法，它能创造出真实的声音定位，对音频对象有逼真的距离和方向感。

“我认为Matrix Array（矩阵阵列）是这一运动的逻辑延续，但是，此外，我们现在能够在两个轴上控制声音。”Kastner断言：“从2017年开始， 我们真正踏上了使现有的Holoplot Matrix Array矩阵阵列概念适合音乐会级别的高性能应用的旅程。传统的场合成方法通常将点声源与信号处理相结合，但Holoplot的工作有所不同， 因为在沉浸式系统设计中经常围绕听众的点声源现在被包装在矩阵阵列模块中。”

3D音频波束成形在二维上精确地塑造和控制波束，从而创建声场并提供最佳的观众区域覆盖。Kastner解释道：“通过在垂直轴和水平轴上启用音频控制，您可以将声音引导到您想要的位置，主动避免不该指向的位置。”Kastner解释说：“Matrix Array（矩阵阵列）可以在3D音频波束成形的基础上创建多个声场，每个声场都有自己的内容形状和大小，其结果是为特定观众区域量身定制完美的声音。”

Matrix Array（矩阵阵列）的箱体中包括复杂的软件技术、数字信号处理器、放大器和换能器组件。“我们的创新重点在于软件和硬件的某些地方，”Kastner继续说：“我们的一些组件来自于在扬声器换能器和数字放大设计方面有丰富经验的行内专家，我们决定与行业内以提供高质量部件著称的最优秀的供应商合作，而不是试图具备制造每一个所需部件的能力。”

18英寸低音单元被装入机箱内

组装和测试设施距离位于Tempelhof的总部约1公里。所有进厂的部件，包括18英寸低音单元、5英寸音盆驱动器、1.3英寸高频软球顶高音单元、16通道功率放大模块（每台MD96有5个，每台MD80-S有6个）和连接器都经过全面和严格的测试。其他经过测试的部件包括网罩、板材、定制泡沫和通风口。一旦通过，这些部件就会被输送到电子和扬声器组装线上，以装配到各自的机箱中。

主板装配后放到360°旋转的机架上，在每个质量控制站进行测试。一旦完全装好，两个底盘就结合在一起，并在插入网罩和隔板之前将一只18英寸的超低音单元装入箱内，在一个看起来与汽车工厂不太相同的场景中等待着最后的测试。红外和位置传感器负责检查合成的X1模块，确保在进行温度检查和频率响应扫描之前，所有部件都已正确放置。在用专门的航空箱包装和运输至货运代理点之前，该设备要到1.5吨重的钢门后面的完全密封的室内进行最大值测试。

正在安装独立的电子和传感器组件

“我有时不得不提醒自己，我们的生产设施才组建三年。”Kastner沉思道：“当Roman在2016年开始扩大业务规模时，第一批设备原型是直接从我们总部办公室内组装的——一条紧凑但功能强大的单间生产线很快就超出了整个场地，现在看看眼前这个4000平方米的生产设施简直太棒了。由于Holoplot的团队来自不同的专业背景，所以我们生产线的设置参考了汽车工业和消费类电子产品的工作流程，数字化、注重细节和可追溯性是我们生产的关键特征。”

与Kastner一样，高级应用工程师Natalia Szczepanczyk是另一位年轻有为的Holoplotter（企业员工的一种充满自豪的自称），她于2018年在柏林安家。Szczepanczyk毕业于曼彻斯特著名的索尔福德大学并获得了声学学士学位，她在伦敦的几家国际声学咨询公司以及芬兰的Genelec公司工作过。Szczepanczyk的部分职责是向顾问、建筑师和体验设计师更好地解释X1 技术的优点。

高级应用工程师Natalia Szczepanczyk

“就像大多数情况下的音响行业一样，演示会带来销售。”她说：“当我第一次听这个演示时，它真的让我毛骨悚然，因为它打破了你曾经听到的或认为你知道的关于声音的一切，而且它经常对我们的观众产生同样的震撼效果。”

Holoplot在2022年的展示和演示中收获了宝贵的客户反馈。“X1成为内容制作者手中的创意工具。”Szczepanczyk兴奋地说道。

沉浸式技术可以被视为一种新奇的东西，但她坚持认为，它将在这里继续存在。“沉浸式技术正在从娱乐世界扩展到其他应用领域，如教育行业。我认为我们仍然处于早期阶段，还有很多东西需要探索，未来在于我们整合技术的方式，所以它不再是可见或可感知的，你可以真正专注于该技术试图传达给你的信息。”

所有的X1都要经过特殊测试

亚特兰大和拉斯维加斯的llluminarium是两个开创性的全新沉浸式多感官电影体验馆，采用了X1独特的音频功能，实际上还结合了娱乐和教育功能，因为项目背后的创意人员努力向大众传达真实的生活体验。一个360°的投影将非洲荒野等生活化的内容带到了现实中，X1通过本地化的音频增强了真实感。

Holoplot还作为这个将于2023年底开放的下一代现场娱乐场所——拉斯维加斯的MSG Sphere的官方音响供应商提供数百个X1模块。据说，Sphere的高性能音响系统将在开幕式上接受全球超级明星U2乐队的测试，该场地还拥有迄今为止世界上最高分辨率的LED屏幕。Kastner承认：“Sphere可能是我们这个时代最雄心勃勃的沉浸式音频项目，我们非常自豪能参与其中。” Kastner又补充说：“这个项目的规模真的令人难以置信，我们已经提升了娱乐行业的标准，这一次，音频将再次发挥核心作用。”

Szczepanczyk喜欢在Illumniarium和Sphere这样全新的和不同的项目上工作，这不足为奇。作为波兰罗兹人，她显然是一个很好的倾听者，并与研发部门密切合作，传达现实世界的反馈来推动X1的持续发展。“目前的重点是让系统设计者更容易将硬件和软件结合起来作为一种即插即用的设置。”她解释说：“我们希望所有应用程序中的所有用户都能使用我们的专业技术。”

包括像埃及一座著名的清真寺在内的较小规模的项目已经都已经应用了该系统。“Masjid Misr清真寺是一个极具挑战性的项目，”她承认道，“这是一座美丽的1万平方米大理石清真寺，有一个60米高的圆顶，其实没有一个建筑师会允许将扬声器安装在这样一个华丽的室内。”

Szczepanczyk强调说，为了用音响系统均匀地覆盖清真寺，并使用指向可控线阵列技术达到规定的可懂度目标，需要在整个听音区的不同位置固定大约30只扬声器。“我的同事Emad El-Saghir设计了该系统，并设法将其减少到只有9个阵列位置，并保持与室内无缝集成，因此，只需要最小的声学处理。考虑到房间的尺寸和粗糙面，X1通过聚焦观众区域提供的清晰度真得令人难以置信。”

Holoplot解决方案满足了建筑师的美学要求，关键是通过了听觉测试。“虽然扬声器的位置离地面高达23米，但音质并没有受到影响。” Szczepanczyk说：“做礼拜的人体验到的是高于传统的语音传输指数（STI），从我作为声学顾问的经验来看，我从未遇到过这样的数字，尤其是在中低频段混响时间长达6秒，而在90%的祈祷大厅中，STI值在0.53至0.69之间。”

随着X1的演示带来了越来越多的订单，Szczepanczyk和她的同事们正在更多的场所发挥他们的专长，包括最近在纽约的一家剧院。“Beacon Theatre（久负盛名的百老汇碧肯剧院）对音乐人和嘻哈说唱表演者来说是一种挑战，”她解释说：“他们发现现场糟糕的声音很难处理好，因为从第一层楼座返回的掌声，对池座等区域造成了噪音污染，通过安装了X1系统后，我们将波束被编程为避开挑台前部以尽量减少干扰性混响。通过应用我们的3D音频波束形成技术（优化的波束将声音投射到观众区），每个持票人都可以保证在一个具有视觉冲击力的建筑中获得一致和清晰的声音体验。一些世界上最好的乐队的音响师都很喜欢使用我们的系统，我很想知道接下来谁会在碧肯剧院演出。”

除了娱乐界，其他垂直行业也在倾听Holoplot的革命性技术。Szczepanczyk总结说：“我们还处于起步阶段，但我们开始意识到我们还能做什么，以及如何在我们已经掌握的基础上进行改进和完善。”随着Holoplot的故事一页页翻开，该公司巧妙的布局正在显现，无数案例将精彩纷呈。