E-Coustic声学优化系统在观澜文化艺术中心剧场的应用与探讨

2016-05-17

演艺科技 2016年3期

文/本刊记者杜青

文/本刊记者杜青

2月27日，易科国际在观澜文化艺术中心剧场举办E-Coustic声学优化系统讲座和音乐会鉴赏，特别邀请E-Coustic声学优化系统创始人与发明人之一Steve Bartar，介绍了发明该系统所依据的声学基本原理，以及系统工作原理。易科国际副总裁张涛介绍了观澜文化艺术中心小剧场中E-Coustic声学优化系统的设计与应用。在随后举行的音乐会上，与会专家通过欣赏不同类型的音乐，对E-Coustic声学优化系统的应用效果进行了鉴别。在系统地了解E-Coustic声学优化系统并试听效果后，专家们就应用中共同关注的话题展开探讨，并对E-Coustic声学优化系统的声音效果给予肯定。

E-Coustic声学优化系统传声器的吊装位置

E-Coustic声学优化系统声学在观众区安装的扬声器

舞台区声桥安装的4只扬声器

观澜文化艺术中心剧场E-Coustic声学优化系统原理图

1 E-Coustic声学优化系统在观澜文化艺术中心剧场的应用

观澜文化艺术中心剧场建筑面积约2 200 m2；观众区的层高约10 m，宽约32 m，纵深约24 m，设有604座，可用于中小型文艺演出、较大型会议。基于其多功能的应用需求，为此设计、安装了一套E-Coustic声学优化系统。

1.1 系统组成

该剧院的E-Coustic声学优化系统由心形指向性传声器、传声器前置放大器、信号矩阵处理器、音频处理器、数模转换器、功率放大器和扬声器组成。

1.2 传声器和扬声器的安装

剧场的舞台台口长约15 m，高约7.5 m。根据拾音范围设置了6支心形指向性传声器，安装在舞台上方，用于拾取舞台上声源的直达声。

扬声器的设计主要分为观众区与舞台区两部分。在观众区，经过系统软件建模、计算，在观众区前区上方暗装9只ECS LCF-499同轴三分频扬声器，中后区域上方安装40只ECS 440同轴两分频扬声器，上方分左右两列安装共6只ECS-LSB-S30同轴低频扬声器，左右侧墙各暗装14只ECS 440扬声器，后墙暗装10只ECS 440扬声器，为整个观众区提供包围式覆盖。在靠近舞台区的声桥处，安装了4只ECS LCF-599同轴三分频扬声器，模拟音乐厅声桥。在舞台区顶部共安装了12只ECS 440扬声器。

1.3 信号流程

传声器拾取声源信号给MP-8D传声器前置放大器，转化为MADI信号后发送至Matrix Processor-L矩阵处理器，经过信号路由传输至Mainfraime Ⅲ音频处理器，音频处理器根据设置要求自动计算每一个通道的最终状态，并将计算的结果通过矩阵处理器分配给相应位置的扬声器，一个扬声器对应一个通道。

2 对E-Coustic声学优化系统的试听与讨论

为了全面感受E-Coustic声学优化系统的效果，易科国际在剧院举行了一场音乐会，让与会者感受弦乐四重奏、吉他三重奏和现代音乐等不同节目源下的声音效果。一些专家还特别造访易科国际总部，对其小剧场安装的E-Coustic声学优化系统构成、安装做进一步的深入了解，试听了系统模拟出的音乐厅、教堂、隧道，以及混响时间长达7 s的多种自然声场效果。与会者反映，声场效果变化显著，空间感自然，且感觉不到声音来自于扬声器，声像与视觉一致。同时也提出了各自关注的问题。

2.1 系统要解决什么问题

电子声学优化系统与传统意义上的扩声系统不同，是根据现场所需要的声学环境，通过电声设备进行声场的创建、改变或优化，从而模拟出所需自然声场的效果。

就E-Coustic声学优化系统而言，采用“独立时变混响器”，并结合神经科学和声学领域的研究成果（声音品质与人类感知的相互关系）创建出新的声学算法，可以精确模拟出“房间”所有的关键声学参数。时变混响器能够在房间传递函数中拓宽谐振峰，从而直接为系统额外增加至少6 dB的稳定性。即每个通道的平均环路增益能够达到-12 dB，比一般的非时变系统高出8 dB，使传声器和扬声器可以放置在彼此较近的地方，而不会出现声反馈和带来声染色。与其他电声可变混响系统相比，采用 E-coustic 系统可减少传声器的使用数量。

陈金京老师一语破的，E-Coustic声学优化系统通过拾取声音能量后，对声音进行组合，模拟声音的自然传播规律，并克服声场中的缺陷，特别是声音中泛音部分是需要深入研究的。

2.2 系统设备选型和数量要求

张涛现场调试E-Coustic声学优化系统设置感受其效果

E-Coustic声学优化系统创始人与发明人之一Steve Bartar

系统对于吊装传声器的数量和位置完全取决于需要覆盖声源所在的位置和范围，根据应用而定。扬声器的数量与厅堂的大小没有直接关系，天花板越低、房间越小，安装的扬声器也多；选择扬声器以指向性为锥形的，即水平和垂直的角度一样，如同轴扬声器是比较好的选择。

E-Coustic声学优化系统的核心处理硬件——Mainfraime Ⅲ音频处理器，有别于其他通行的音频处器，内设有4个引擎，针对不同的声学环境通过软件编程进行系统设置和声场的调试，将不同通道的信号输出给对应的扬声器；其还具有多轨3D回放功能，需要说明的是，这里所指的3D是在真实回放的前提下加上声音的移动效果。Mainfraime Ⅲ音频处理器最多可支持1 024个数字处理通道，实际应用的通道取决于所需的扬声器数量。

2.3 采用目前常用的混响器能否实现E-Coustic声学优化系统的改变混响时间的同等效果

使用常用的混响器串接在调音台上，只能针对所需声学环境的声学特性进行参数设置，而E-Coustic系统还要再结合应用现场的声学环境进行声场的重新优化，并对每个位置的扬声器进行补偿处理，从而获得自然的声场效果。所以，E-Coustic声学优化系统有更显著、更真实、更自然的效果。

2.4 适合应用场所

现在，不同类型场所、不同规模、不同形式的演出项目，如室外演出，就需要模仿室内音乐厅的环境效果，E-Coustic声学优化系统尤其适用于为这类非传统音乐厅环境的演出项目创建专业的听音环境，使观众有在音乐厅的感觉。另外，像观澜文化艺术中心剧场这类需要多功能应用需求的剧场，E-Coustic声学优化系统同样可助一臂之力，为会议、演唱会、交响乐、戏剧等不同的艺术形式营造不同的听音氛围。