电子声学环境可变系统及其在国内的应用现状及发展趋势研究（二）

魏增来，练嘉容

（中国传媒大学，北京 100024）

（接上期）

3 系统分类及主要典型系统简介

从目前笔者查阅到的公开资料来看，电子声学环境可变技术还未形成广为业界普遍认可的分类方式，目前较为常见的一种分类方法是以采集源信号的不同来划分，并结合传声器/扬声器关系以及信号处理方式而予以界定。据此，可将目前供应于商用市场的此种技术分为三大类：再生（Regenerative）方式、回路嵌入（In-Line）方式和混合再生（Hybrid Regenerative）方式。

3.1 再生式系统

再生式系统是指以传声器（多为全指向）拾取厅堂内以扩散混响声能为主的声场信息（通常为大于声源临界距离处的声场信息），并经传声器-处理器-功率放大器-扬声器环路重放以“再生”反射声及其后续的一系列扩散声能，提升厅堂内声场的总体扩散能量和声压，从而加大混响时间的电子声学环境可变系统。其基本原理见图5，通常的系统结构框图见图6。这种再生基于厅堂内早已存在的混响声场（或者说扩散声场）能量，主动利用声学反馈，通过尽可能高的回路增益（鉴于反馈环路的存在，其增益通常较低）来增加声能扩散、进而延长声衰变时间。因此，该类系统响应较为自然，但需要采用一定的措施避免因为反馈而引起的声染色，如可通过足够数量的独立通道回路来保证系统的稳定性等。

3.1.1 Multi-Channel Reverberation（MCR，多通道混响）系统

1969年，飞利浦实验室的N.V.Franssen注册了MCR多通道混响概念的专利，之后S.H. de Koning又进行了进一步的拓展研究。该系统基于受援共振系统（AR，Assisted Resonance）的基本原理而开发，但针对如何在大量布局传声器-功率放大器-扬声器回路的厅堂内应对声染色和自激这一主要挑战，提供了另外一种思路。

针对这一主要挑战，主动声场增强系统一定要控制住其峰值增益，使其不大于单位增益（Unity Gain，或称一元化增益）1。对于只有几赫兹的窄带频宽来说，这一点相对容易做到，能将其信号增益尽可能接近于单位增益，以提高回路的效率。正是基于这个原因，在AR方式中，采用了非常狭窄的通道频带和较大的通道增益，但对于较宽的频带，因为信号构成的复杂性，即便整个频带平均增益不大，个别频点的增益却可能超出可控范围，因此只有保证了足够大的峰值与平均值之差，才有可能确保个别频点的增益不会引起自激。

此前的研究数据表明，平均来讲，音乐厅回路传输函数的最高峰值与平均值之差大约为10 dB，这就意味着厅堂的平均回路传输增益曲线至少应该比单位增益低10 dB以上。同时，为了防止可听闻的声染色，传输函数的峰值应低于单位增益7 dB，因此，平均回路传输增益曲线应该比单位增益低17 dB，以杜绝回路振荡和染色，而且这时，还需要对频率进行仔细均衡。回路传输增益及其平均增益曲线示意见图7。

图5 再生式系统基本原理图

图6 再生式系统常见结构框图

基于上述基本理论，在MCR系统中，只要将每个通道的增益保持于-21 dB之下（巧合的是，这几乎就是古典音乐的峰值因数Crest Factor），就可以使用全带宽通道。通过在厅堂内仔细布局传声器-功率放大器-扬声器回路，使之具备相对较低的回路传输增益函数，这样就可以在全频带时保证足够大的峰值与平均值之差，从而在通道数增加时也就不会冒着声染色和自激的风险了。在这种情况下，如果希望将一个厅堂内的声能加倍（混响时间也会因此而加长），大概需要100多个通道。而现在技术的发展，可以运用功能强大的参量均衡器和延时等手段去除声染色，所以针对一个中型厅堂，通道回路数量可以控制在50个左右，甚至更少。

在扬声器与传声器的布局上，传声器安装在声源的混响声场中，并使之与扬声器（特别是同回路的扬声器）的间距大于该扬声器的临界距离，这样能够减小各放大通道之间的相关性，从而获得更加稳定的系统反馈响应。MCR技术原理示意如图8所示。但由于每支传声器拾取的信号只馈送给一只扬声器，每个声道都需要单独调整其反馈前增益，因此其安装和调试工作很繁琐复杂；此外，数量众多的传声器和扬声器使彼此处于混响半径之外的难度非常大，所以回授前增益很难提高，并有可能产生与此相关的声染色。

3.1.2 CARMEN系统

1998年，法国CSTB（建筑科学与技术中心）研发了另外一种采用MCR理念的系统CARMEN系统，其原理最早由Guicking提出。它通过采用多个集成后的传声器-扬声器模块（在CARMEN系统里称之为细胞CELL）按一定布局进行排列，构建了所谓的“虚拟墙”，并模拟“墙体”对声音传播的影响进而改变声学环境条件。CARMEN系统中，每套细胞（或称单位）都是一个独立的有源单元回路，包括一支对扬声器辐射不敏感的指向性传声器、一个电子处理器、一台功率放大器和一只距传声器可以比较近的扬声器（传声器通常被放置在距相应扬声器1 m的位置）。每个单元实时拾取厅堂内自然传播的声能，并根据需要在一定的范围内进行渲染和重放，调整每只扬声器的重放能量，即相当于调整墙面的吸声系数，这样就模拟了“虚拟墙”面对声波的作用，以达到调整室内声学条件的目的。从这个原理来看，它相对较好地保留了声音在大厅中传播的自然属性。其单元细胞构成及工作原理如图9所示。

图7 回路传输增益（平均及非平均状态）

图8 MCR技术原理示意图

通常，CARMEN系统由20～30个独立的单元组成，这些单元由一个公共控制器管理，可调的参数包括：混响时间（T30）、明晰度（C80）、覆盖声压（SPL），早期衰变时间（EDT）、音色平衡等。如果不需要进行混响时间的增强，则需要的单元数可以更少。CARMEN系统的构成框图如图10所示。当有24个单元时，混响时间可能增加约100%，同时可以通过如增强横向反射等方法来创建一些空间效应。基于这种原理，CARMEN系统能够在较小的变化范围内，产生一个相对自然的声场，基本不会引入人工混响痕迹。此外，对于糟糕的建筑条件，例如扇形大厅缺乏早期横向反射，或天花吊顶过低而缺乏空间感等问题，也可以通过这种虚拟墙壁进行声学上的重塑。但为了获得最适合的声场效果，需非常谨慎地根据建筑条件仔细选择大厅中的单元位置。

综上所述，再生系统的优势在于重复利用（或者叫再生）了厅堂内已有的声学响应，从技术上讲更像通过反射板的增减来改变吸声系数的机械方式，不会在厅堂内增加的声学响应中添加人造成分，在系统稳定时也不会带来声染色，因此，听感相对较为自然。但它与生俱来的劣势也源于此，即其能量的增强受限于早已存在之能量的可用放大量，能量增加越多，系统发生声染色和自激等不稳定现象的可能性也越大。该类系统调试的复杂性往往体现于如何在大量放大通道回路下克服声染色问题，尤其是希望混响时间的调整范围较大的情况，这时通道回路数量可能会变得很难具有实用性。同时，它在控制、调整包括早期反射声在内的其他声学参数方面也受到了较大的限制。因此，针对本身已具有较多自然扩散声能，且希望对这种固有声学环境在较小的调整范围内进行优化改善的厅堂，该类系统较为适用。此外，利用这种方式延长混响时间，其实本质上就意味着声能必须被加大，即所谓“longer means louder & louder means longer”，或者说“响度越大、能量越多、混响越长”，这种强对应关系也使得混响衰变斜率随着回路增益而改变。

图9 CARMEN单元细胞构成及虚拟墙工作原理

图10 CARNMEN系统构成框图

图11 回路嵌入（In-Line）式系统的基本原理示意图

3.2 回路嵌入（In-Line）式系统

回路嵌入式系统是指主要基于厅堂内的直达声，通过在系统通道回路内嵌入具有特定算法的处理器（以混响效果器为主），直接合成厅堂所需的反射声及其扩散声能，进而调整以混响时间为主的众多声场参数的电子声学环境可变系统。回路嵌入（In-Line）式系统的基本原理示意见图11，通常的系统结构框图见图12。

该类系统通常采用指向性（心形或超心形）传声器，直接拾取以声源直达声为主的信息，馈入处理器进行特定处理，再经扬声器在厅堂内按需重放，以模拟早期、后期反射声和混响声，并以此达到改变空间声学效果的目的。因为传声器尽可能靠近声源，所以在获得同样辅助增加声能的情况下，传声器-扬声器回路增益可以一直保持在尽可能低的状态，这样就能较好地避免声染色和自激啸叫现象。在强吸声厅堂内，这种基于直达声直接“合成”的声能几乎可以完全控制最终的声场效果，而在已经具有一定反射声能的厅堂，其最终声场效果则由这些原有反射声能和系统“合成”的反射声能共同决定，这时，如果两者差异较大，则会产生很奇怪的听觉效果。同时，对于超出传声器覆盖区域（通常即为表演区域）的声源，该类系统的应用效果也会受到一定的限制。在这类系统的早期发展阶段，它通常提供了一种相对单向的响应，即从表演者向听众席区域生产声能，以进一步将声学反馈最小化。后期随着数字音频信息处理技术的飞速发展，更多的措施可以被应用于去除回路内传声器与扬声器之间的相关性，因此，该类系统也可以在传声器布局区域实现一定的主动响应，如针对舞台区域的所谓“电子反声罩”系统。

回路嵌入式系统特地研发了混响算法，并在具备足够能力的DSP硬件上予以运行。近年来，随着数字信号处理技术的飞速发展，相关声学算法也随之不断得到验证和改进，使得该类系统的性能也随之快速提升，并越来越常见于当前的商用市场。此外，在某些此类系统中，还采用了时变处理技术（Time Variant Processing）对混响算法的延时以及信号音调等进行了可容忍度下的最小化实时性微调，以进一步去除通道输出和输入间的相关性。虽然有研究显示，这种做法在一些时候可能会被听感轻微觉察，但它更好地抑制了反馈，避免了独立通道数量受限时的声染色和系统不稳定现象。但如果系统具备足够多的独立通道，则其自身便具有了一定的去染色能力。

3.2.1 Acoustic Control System（ACS声学控制系统）

ACS由荷兰Delft大学的Van Berkhout教授研发并于1987年正式发布。它放弃了再生系统所谓的“响度越大、能量越多、混响越长”的基本理念，而以直达声为基础，通过在传声器-功率放大器-扬声器回路中嵌入的处理器，直接模拟合成早期反射声和混响声，并通过扬声器加载在厅堂空间内，以实现调整室内声学条件的目的。

图12 回路嵌入式系统常见结构框图

ACS特别强调了早期反射声，用以提高声音明晰度、增强声源位置呈现以及空间感；同时，其合成的混响声能除了延长混响时间外，还可以提升听感的光芒、色彩和温暖度。该系统通常采用18支～24支指向性传声器对舞台及乐池的演出信号进行高分辨率的拾取，每支传声器大约负责5 ㎡～10 ㎡的拾音区域，并以距离声源位置相对最近的传声器信号为主。所拾取的直达声首先经过早期反射声处理矩阵，一方面根据该直达声传声器在厅堂环境中的位置产生相关的早期反射声，并通过相关位置的扬声器重放加载到厅堂观众席的声学空间内；另一方面，经过正确的时间分布处理后，形成以早期反射声能为主的声场，并通过位于表演区域的扬声器阵列重放，提高演员之间的互相感知度，从而起到舞台反声罩的作用。此后，信号还要经过多个混响声处理矩阵，以合成后期反射声（混响声），再同样通过特定位置的扬声器加载到整个厅堂空间内，包括单独为舞台提供的混响声返送信号。所有处理过程中，各主要参数（延时、电平、频谱响应及其衰变、信号混合、滤波等）均可以进行调整，同时，在处理算法上，还引入了建筑声学、空间声学的基本理论，如不同材质对声波传输的影响以及不同声源之间的干涉等，通过这些手段，可以在时间和空间上生成较为自然的合成声场。ACS系统原理信号流程框图如图13所示，典型应用的传声器及扬声器布局如图14所示。

图13 ACS系统信号流程框图

图14中黑色示意的传声器主要位于舞台大幕前区上方开孔位置及乐池顶部两侧，用于拾取表演直达声；红色示意的扬声器用做舞台侧向及后向虚拟反声罩，提高演员之间的听感融合；黄色示意的扬声器主要用于早期反射声，包括同样位于大幕前区上方开孔位置的虚拟顶部反射和来自于侧墙的横向反射；蓝色示意的扬声器主要用于为观众厅提供混响声；位于面光桥的绿色标注扬声器则以向舞台提供混响声能、进一步增强演员的厅堂感为主要目的。

图14 ACS系统典型应用中传声器、扬声器布局及功能示意图

3.2.2 Lexicon Acoustic Reinforcement and Enhancement System（LARES，莱斯康声学增强系统）

LARES由Lexicon公司的David Griesinger和Steve Barbar于1988年推出，最早成功安装在多伦多的Elgin剧院。该系统中，以性能优异的Lexicon 480L多通道混响效果器为处理核心，通常使用靠近舞台的2支～8支传声器拾取声源直达声并分配给多个嵌入了Lexicon效果器的处理通道，分别进行处理并混合，最终发送到位于观众厅和舞台上的扬声器中。

LARES的理念认为，听觉上的宽广度和空间印象首要决定于侧向反射总能量，而不仅仅是早期侧向反射组分，所以它着重考虑了如何提升侧向反射能量的有效性，当然，如果需要早期侧向反射组分，也可以对其进行相应调节。为此，LARES研究并参照了传统物理声学和建筑声学的一些处理方法，如利用顶部天花反射声的一部分指向侧墙而非观众席以加强侧向声能等，它通过采用性能一致的全指向性扬声器（鉴于箱体结构的物理影响，实际上通常为宽锥形覆盖扬声器），与LARES的电子处理部分结合后，可以合成出包含有足够侧向能量的、良好的扩散声场。这个过程中，LARES采用扬声器的“穿插”布局形式以及时变处理等技术，进一步去除回路输入/输出之间以及不同扬声器通道之间的相关性，使电子增强的声场更加浑然一体，从而消除扬声器的“定位感”，让听众感觉扩散能量来自于四面八方，尤其是在扬声器近距离聆听时，降低了打击乐器等容易引起的该系统与自然声之间的“双声”现象，同时使之保持了良好的清晰度。LARES系统的原理及系统结构示意如图15所示。

由于LARES系统采用了时变处理技术以及扬声器穿插布局形式，降低了系统通道回路的相关性，较好地解决了声染色问题，使反馈前增益增加了6 dB～18 dB，其增加的程度取决于传声器数量、扬声器通道以及Lexicon处理器的数量。如使用2支传声器、4组扬声器通道和1台Lexicon 480L Advanced DSP处理器，可以增加15 dB的反馈前增益；而使用2台处理器和8组扬声器通道，则改进幅度可以提高为18 dB。

此外，Lexicon公司多年致力于音乐录音方面的经验显示，直达声与混响声之间的比例对于最终听感具有决定性的影响（笔者认为，这种比例关系应该是声衰变过程中直达声与混响声的动态比例）。在相同的混响时间下（即声音衰变-60 dB的时间相同），若混响能量过小，声音会变得扁平单调，缺乏生命力；而混响能量过大，则声音又会显得混乱污浊、模糊失真。LARES理念认为，上述结论同样适用于厅堂声学，虽然传统建筑声学中，这种比例关系主要受制于厅堂尺寸以及具体听音位置。一般而言，中小型厅堂具有相对较大的混响能量，但混响时间却比较短，而大型厅堂可能具有很长的混响时间，但由于厅尺寸较大，混响能量（尤其是早期侧向声能）则可能会比较小。基于以上研究，为获得合适的直混比以及与演出内容相适应的混响时间，LARES系统通过Lexicon公司在混响器领域多年积累的优异算法和性能，可以根据厅堂本身的需求，分别对声衰变时间及混响量进行手动调整，或者利用LARES A.R.C（Auto Reverberation Control，自动混响控制）技术进行自动调整，以配合音乐或语音的需要，而不必在两者之间进行妥协。同时，LARES还利用Lexicon在行进混响（Running Reverberation）方面的研究成果，进一步拓展了A.R.C技术的应用功能，使其甚至可以根据正在演奏音乐的不同段落自动调整其混响能量配置。

此外，得益于反馈前增益的大幅提升，LARES也可以应用于距离传声器较近的舞台区域，以解决个别厅堂存在的舞台上反射声过少致使演奏家互相难以听闻等问题，即起到了所谓“电子反声罩”的作用。在这种应用下，LARES必须在传声器附近产生足够的补充能量，同时这种补充能量与直达声之间的延时也必须足够小（这样才能与舞台上实际的反射声场相近似），所以此时必须在乐队的上方近距离额外吊装几支传声器。

图15 LARES系统原理及系统结构示意图

因为较少的传声器数量及时变处理等技术的引入，LARES可以使用较少的通道回路、较大的回路增益来获得较高的合成能量，因此相比于以前的系统，具有很高的性价比，同时得益于Lexicon处理器的优异性能及良好音质，其在以美国为主的全世界范围内有大量的实践应用案例，大大增强了电子声学环境可变系统的可接受度，为该类系统的市场化做出了很大贡献。

3.2.3 System for Improved Acoustic Performance（SIAP，声学性能改进系统）

1991年，以荷兰学者Wim Prinssen为主进行研发的SIAP（声学性能改进系统）正式推出，这同样是一款回路嵌入式系统，它与ACS具有较为类似的工作原理以及传声器/扬声器布局模式，但特别强调了三个核心设计理念，并为此设计优化了处理算法。

首先，SIAP将充分利用厅堂自身的自然反射，并在此基础上，根据具体应用需求，将现有声学条件缺失的包括各级次反射声在内的相关声能补齐，实现厅堂自然声学与电子增强声学的无缝叠加，从而充分保留厅堂的原有特征。而且各级次反射声的“再造”并不是基于前一次反射声进行简单调整后的重复，而是在其处理器中依据嵌入自然声波传输理论的算法对每一次反射声波进行所谓真正的重构。

其次，SIAP研发者认为，将重放扬声器划分为早期反射声、后期反射声等不同功能的理念与自然声波扩散理论相违背，所以，该系统中的扬声器不再进行此类功能划分，而是将早期反射声与后期反射声按厅堂声学要求进行统一整合，每只扬声器都需要完整地重放所有补充反射成分。

第三，SIAP研发者认为，自然声场中，反射声延时由厅堂尺寸、扩散面形状以及吸声材料等因素决定后会保持一定，而时变方式虽然会提升系统针对回路反馈的稳定性，但它同样违背上述自然声波扩散理论，这一方面会使合成反射声产生人耳可以觉察的音调漂移（尤其是针对指挥家、演奏家等具备固定音高且听觉非常敏感的专业人员），从而使混响声听感变“脏”，同时也需要使用更多的通道回路来平均这种漂移现象；另一方面，连续不断的延时及音调变化也会给听众带来厅堂尺寸、形状感知等方面的困惑，进而影响声源定位。所以，SIAP采用了时不变方式，这样就避免了时变系统中厅堂声场衰变与钢琴等乐器琴弦自然衰变之间的不和谐问题，同时进一步明确了声源定位，从而充分保证了声场的明晰度和清晰度，而这两个指标对于音乐厅来说又恰恰非常重要。

针对以上系统设计理念，SIAP研发了非常复杂的混响算法，它的处理器可以为每个输入/输出组合生成不同的反射模式，反射波的包络线也可以在很宽的范围内进行编辑，同时，每个处理阶段都可以实现频率校正，且每个输出都有自己的延迟设置，以确保声源的正确定位。但这种灵活且强大的可调控性也进一步增加了系统调试的难度和复杂性，对调试人员的主观听辨能力及其与音乐音响审美之间的映射实现能力提出了很高的要求。SIAP的系统结构及信号流程如图16所示。

图16 SIAP系统结构及信号流程框图

3.2.4 E-coustic System（电子声学优化系统）

E-coustic System（电子声学优化系统）是LARES的Audio Technology 换代产品，于1998年正式推出。该系统在LARES基础上，对硬件部分进行了整合和标准化，使系统结构更加简洁、更富逻辑，设备构成也更为简捷、统一、规范；同时，对于软件部分，E-coustic System在保持Lexicon混响技术优良听感的基础上，对混响和时变处理算法进行了优化改进，系统中每个声学处理器均可对直达声、反射声及混响的声音能量进行独立控制，同时能够调整所有的关键音频参数（如平均自由程、早期衰变时间等）。信号处理使用独立的时变处理通道，并根据Lexicon公司David Griesinger针对宽广度和包围感心理听觉感知方面的研究，强调后期扩散声能的重要性，其早期声能增加相对比较平缓，后期（约200 ms以后）声能逐渐增加，这样除带来更为宽广和更具包围感的听觉效果外，还进一步降低了输入输出信号间的相关性，为系统直接增加了至少6 dB的稳定度，同时相对降低了应用场景内传声器和扬声器的摆放位置要求，使设备布局更加灵活。根据需要，该系统的传声器可以靠近声源或者布置在厅堂的任何地方，在传声器的选型上也没有过多限制。同时，电子声学优化系统还根据大量的系统应用实践，针对不同使用场景进行了细分，逐渐提供了一系列更具针对性的产品，包括E-Architecture（建筑）——针对大型厅堂或复杂系统；E-Performance（演出）——针对中小型厅堂；E-Venue （场所）——针对排练厅这类小型场地等。

除此之外，电子声学优化系统还考虑了关于混响听觉感知的细节，就是人耳对高频混响的心理声学特征。较长的混响时间就像声能的倍增器，当2000 Hz以上的混响时间超过2 s时，相对于自然声，人耳对这种通过扩声系统重放出来的声能就变得非常敏感，听觉上感觉非常嘹亮，具有明显的金属自鸣音，因此需要减小混响时间来降低这种感受。图17所示的就是电子声学优化系统在不同中频混响时间（T30）下的频率特性曲线图，可以看出混响时间越长，高频段混响时间的滚降越快，这就意味着该系统按照上述心理声学特征有意地对高频混响时间做了一定的削减调整。

3.2.5 Vivace系统

Vivace系统是由德国Muller BBM声学公司在汇集了多年建筑声学经验后，与StageTec公司共同合作研发生产的电子声学环境可变系统，于2008年正式投放市场。该系统总体思路与传统的回路嵌入式系统依然类似，只是它基于快速发展的高速DSP处理技术，引入了“房间脉冲卷积合成”的概念，并在回路嵌入的处理器中采用了专门研发的具有自有专利的卷积算法来进行信号处理。该系统首先通过所谓“声学指纹”技术，使用时间延展脉冲（Time Stretched Pulse，TSP）信号配合“蜘蛛”传声器组合（一般用于中大型厅堂）或IRT十字传声器组合（一般用于小型厅堂），提取具有理想声学条件厅堂的“高分辨率脉冲响应”（High Definition Impulse Response，HDIR），并将其作为目标脉冲响应，而后利用处理器将想要改造的厅堂中传声器拾取的实时音频信号与上述目标脉冲响应进行卷积，最后通过多通道扬声器系统予以重放，从而得到类似于目标厅堂的声学环境效果。

Vivace系统的卷积过程可以用a×(b1×b2)=C进行简化表述，其中，a为靠近舞台口的传声器拾取的舞台直达声信号（或位于观众厅内的传声器拾取的观众厅直达声信号），b1为预先提取的目标脉冲响应；b2为卷积后的信号通过功率放大器馈送至大厅扬声器并投射到观众区的传输特性，C为所获得的本厅堂的声学特性参数，亦即近似于目标厅堂的声学特性。Vivace的处理示意如图18所示。

从图18可以看出，a和b2中都包含有一定的本厅堂的声学特性，尤其是b2，基本代表了本厅堂固有的声学传输特性。当b2越接近于透明传输（即越不活跃）时，所得到的卷积结果就越接近于目标厅堂，而b2越活跃（即厅堂固有声学传输特性越复杂）时，则卷积结果也越来越背离目标厅堂。所以，这个声学环境调整的过程，并不能够完全复制预先提取的目标厅堂的建筑声学特性，而是一个向听感得到普遍认可的”好”的目标厅堂靠近的过程，利用目标厅堂中优秀的声学特性来优化当前厅堂，优化的过程中除了数学卷积以外，依然需要实地测量以及人耳的试听，并循环往复，不断调整改进。据此原理也可以得出，Vivace系统在“合成”声场的过程中，主要基于自然存在的目标，而不是凭空想象去重新创造一个“声场”，因此，其人工痕迹相对较少，听感也比较自然。此外，Vivace系统还借鉴了前人的一些有益经验，如采用时变处理技术提升反馈前增益，能够将早期反射声和混响声分离并通过不同的算法予以控制等，同时其混响衰减包络还可以独立调整，调整手段更为丰富，因此能够非常灵活方便地改善最终听觉效果。

图18 Vivace系统卷积处理过程示意图

图19 Vivace系统3D环绕声控编辑制作界面

除了针对声学环境的调整优化外，Vivace系统还可以将用户自定义的音频效果素材（如飞机飞行、滚雷等）按照预先规划并存储的空间轨迹在包含声学环境信息的3D半球空间内进行重放，从而提供真实的3D环绕效果。声源重塑与厅堂声学条件紧密结合，即可再生逼真的距离感。利用这项功能，可以制作沉浸式的环绕声效果或超现实的声音特效，并支持第三方设备实现对演员在舞台上移动的自动跟踪。Vivace系统3D环绕声的操作控制界面见图19，其中2号红色球即为当前正在编辑规划的声源对象。

Vivace系统研究者认为，扬声器重放的内容多为细微的声场补充能量信号，因此对重放扬声器并无过多的品牌和型号限制。实际应用中，高灵敏度和准确的动态响应比输出功率更加重要，所以厅堂原有设计的环绕声效果扬声器基本均可胜任，声学环境调整和环绕声效果两项功能可以在扬声器端形成一定的复用，这进一步提高了系统的性价比，简化了系统安装实施工作，并降低了装修配合难度。

综上所述，回路嵌入式系统由于通道中混响处理器的嵌入，使得其工作原理类似于为厅堂另外开辟了一个耦合空间的物理方式，而且这个耦合空间可以依据具体算法的不同进行较大程度的自由调整，因此，其变化更为丰富。相比较而言，它也不再受到此前再生式系统所谓的“响度越大、能量越多、混响越长”概念的限制，而不再依赖厅堂内固有的声学扩散能量，所以可在户外使用。同时，近距离拾音和时变处理等去相关技术的应用，可以使系统采用较大的回路增益，有效地降低了系统内独立通道数量的要求，提高了性价比，降低了安装施工难度。值得注意的是，多个扬声器并不能构成多个独立通道，独立通道的数量实际上等同于独立传声器的数量。此外，回路嵌入式系统可调整的参数数量及调整范围也进一步加大，使该类系统具有更多的功能，即可以通过人工合成，创造出更富有想象力的声学空间，并且不易受到厅堂内本身声学条件变化（如空场或满场等）的影响。但也正是因为回路嵌入系统为人工合成的声场，所以一方面引入了人工痕迹，另一方面可能会跟厅堂固有声场之间产生较大的矛盾，使得调试变得非常复杂，因此，回路嵌入式系统最好应用于相对较“干”的声学空间内，这样更有利于发挥其优势。

（未完待续）