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（五）

魏增来，练嘉容

（中国传媒大学，北京 100024）

（接第9期）

4.3 目前存在的主要问题

近两年，笔者展开了一项关于当前中国剧场剧院音频系统应用现状的研究，其中也涉及了一部分关于电子声学环境可变系统的内容，通过传媒大学研究生团队针对剧场剧院使用方（包括驻场音响师）、设计顾问方、文艺院团音响师以及独立音响师（或声音制作人）等多维度进行的大量访谈及实地调查，总结、归纳、研判当前中国演艺厅堂音频系统的应用现状，以及针对包括电子声学环境可变系统在内的新兴技术应用的预期。所选受访者样本总体居于目前国内业界相关维度的塔尖位置。通过对已经完成的近20位专业人士的访谈总结来看，关于电子可变声学环境系统的认知可以简要罗列如下。

· 绝大多数专业人员听说过此类系统，但也有少量受访者（约10%）根本就不了解或不知道此类系统的存在。

· 绝大多数受访者并没有亲自听评过此类系统，而听评过此类系统的受访人员（约20%）大都对其实际听觉效果持肯定态度。

· 知晓此类系统的人员中，约40%的受访者认可并推荐此类系统，但个别人仍然在性价比、使用便利度等方面存在疑问；约40%受访者则表示在没有亲身感知的情况下，对该类系统目前持观望态度，需理性对待；10%的受访者持怀疑态度，而10%的人员则明确表示不看好此类系统的应用效果和后续发展。

除了笔者上述调研结论外，中国保利剧院咨询管理有限公司的金骁先生此前也对九位以剧场剧院建设运营方为主体的专业人士进行了调研，并撰文对此类系统进行了探讨，其相关结论主要包括：1.演出团体和表演艺术家普遍对该类系统并不认可；2.实际建成的系统中，多功能小剧场以及拼盘晚会、话剧等厅堂及表演形式相对于大型交响乐演出等更愿意使用该类系统；3.该类系统属于“增配”而非“必须”功能等。

综上所述，结合笔者在专业扩声领域近三十年的从业经验，可以看出目前这种主动性的电子声学环境可变系统在国内的推广和应用主要存在如下问题。

· 技术普及及宣传推广工作不到位、不及时，造成大量业界人士对其基本理念并不了解，甚至存在错误认知，且绝大多数人员并没有亲身感受，因此，对其使用效果持观望和怀疑态度。

· 因为该系统在专用功能厅堂或是多功能厅堂等不同类型场所的使用效果也不尽相同，所以它目前到底更适用于哪一类型厅堂或哪种应用场景并不是非常明确。

· 缺乏不同使用群体（如普通观众、专业演奏家等）间对使用效果认同阈值方面的研究，但相信不同类型群体对该系统应用效果的评价标准肯定会有所差异，需要明确该类系统的建设和应用应该更注重哪一群体的感受，并需要因此形成具有说服力的引导逻辑。

· 鉴于缺乏高样本数的调查研究，舞台演出艺术家们对此类系统的态度目前没有形成明确的结论，依据笔者经历，持认同、质疑及观望态度者均有，因此没有对该类系统的推广应用形成一定的促进作用。同时笔者认为，缺乏对实际效果的感知也同样是造成这个问题的重要原因。

· 鉴于演出装台和彩排时间紧张等客观原因，同时在主观上，也因为演出方通常会在演出稳妥性和创新性之间做出的保守性选择以及常年演出形成的流程惯性，所以绝大多数演出团体并不愿意展开此类系统的尝试。

· 关于应用便利性、性价比等因素，因为不了解技术细节或未进行仔细推敲而在业界存在着很多认知偏差。

· 基于系统本身技术原理的复杂性和应用层面的主观属性，这种电子声学环境可变系统的调试通常都比较复杂，需要一定的调试周期和良好的调试环境，任何技术人员也不能在叮叮当当的装修声中交付一个相对理想的听感。

· 此类系统的应用实践机会本身就比较少，同时受限于造价、调试时间等因素，或因交付方因为自身设计和安装施工能力较弱，使得个别项目最终效果不佳，从而给此类系统带来了一定的负面影响。

其他非主要问题不在此归纳。

4.4 该类系统在国内的发展前景

虽然上文列举了诸多包括产品自身技术层面以及业界对其认知方面存在的问题，但笔者依然认为该类系统在国内具有非常乐观和广阔的发展前景。主要依据如下。

（1）存在有足够且随时代发展越来越多的市场需求

基于国人演艺审美积淀以及中国演出市场需求的现状，在演艺厅堂建设大潮中，多功能类场所会越来越普遍，尤其是在三、四、五线城市，其厅堂功能绝大多数会覆盖从话剧、歌舞剧等戏剧到交响乐演出的全系列舞台艺术呈现形式，甚至很多厅堂还需要兼顾地方性重要会议（如两会等）的需要，这就使得厅堂需具备极宽的功能跨度。这时，虽然建设一套可行的电子声学环境可变系统需要投入几百万元，但相比较于以每座几亿元乃至十几亿元的成本来建设一个或几个独立的专用厅堂而言，在使用频次不是那么频繁的前提下，依然具有非常高的投入产出比和性能价格比，更何况任何一座演艺厅堂的建设还存在着大量后续运行维护的费用。除此之外，对于一二线城市中很多以收取场租为主的商业性演艺厅堂来说，其使用功能范围越宽泛，在市场上的相对竞争力也就越强，投资回报率也会越高，因此，该类场所也存在着这种现实的需求。

（2）认知认可度逐步提高

所有演出都是服务于广大观众的，而绝大多数观众对于声学环境的认可并不像音乐表演艺术家塔尖群体那么严苛。对于多功能类的演艺厅堂，普通观众对声学环境的预期以及认可阈值都相对不高，因此，电子方式提供的声学环境总体能够满足绝大多数观众的观演需要。而对表演艺术家而言，通过电子反声罩等措施也可以有效改善其在舞台上的听感，提高演出团队之间的默契度，虽然个别“挑剔”的耳朵可能认为该类系统存在着一定的微小瑕疵，但总属于有胜于无、利大于弊的，毕竟不是每个普通观众都能站在专业艺术家的水准上，对最终的听感有着非常严苛的辨别力和要求，何况即便是作为演员本身，其对于声学环境的认可阈值也有一定的差异。这一点或许可以数码相机为例进行类比，从专业摄影家的角度来看，或许数码相机相比较于胶片相机而言，在很多方面依然存在有一定的不足，尤其是在其发展初期，但随着技术的进步和认知观念的转变，广大的普通用户甚至很多专业人员已经完全认可了数码相机的质量标准和拍摄效果。

（3）主动式电子声学环境可变系统在不断完善提高

以笔者的经历来看，无论国内还是国外，近年来建成的电子声学环境可变系统均比此前的系统有了很大的提高，最终听感效果越来越自然，越来越好。这一方面得益于技术理论和处理算法的不断完善，另一方面也在于DSP处理技术飞速发展为上述理论和算法的实现与改进提供了强有力的支撑。除此之外，从具体应用角度来说，该系统大多可通过触摸屏调用预存模式的方式予以操作，非常简单、便捷、灵活，因此，目前关于其使用操作过于复杂的认知是有失偏颇的。

（4）建设所需资源条件逐渐降低、交付能力逐渐成熟

随着实际应用经验的增多，相关系统调试数据和调试经验也逐渐丰富，同时业主单位也越来越意识到安装调试针对于此类系统的重要性，所有这些都使得该类系统的调试已不像此前那么困难了。以笔者亲身参与的东方影都大剧院为例，在良好的设计及严谨的施工基础上，实际的调试时间大概为三四天，而且随着国内市场的不断拓展以及相关经验的不断积累，相信这种调试最终也将本土化，会加快整个交付工作的进程。因此，从设计、施工和调试等所有环节来看，都在向着好的方向发展。

综上所述，基于笔者对该系统相对深入的理论研究以及多次实际试听的亲身感知，相信其在包括中国在内的整个世界相关领域内会越来越多地得到认可，用武之地也会越来越大。

4.5 针对电子声学环境可变系统应用推广的相关建议

针对前文所述的电子声学环境可变系统相关问题，笔者在此提出一些建议，供此类系统的设计、供应、建设以及使用等相关各方参考。

（1）应用场所应更具针对性。电子声学环境可变系统针对功能跨度较大的多功能类厅堂更具实际意义，建议将厅堂的固有声学特性匹配到最不活跃（最干）的应用模式，因其固有扩散声能较小，因此，应采用回路嵌入式系统或混合再生系统，根据需要重新人为“合成”出适宜的声学空间环境。假如一个厅堂已经定位为专业音乐厅了，如果刻意在建设过程中将其固有建筑的混响时间缩短，然后再通过安装此类系统调整声场就显得不伦不类，得不偿失了。

（2）本身环境较活跃的场所（如古典音乐厅、歌剧院）等专业厅堂依然可以通过此类系统优化声场，但整个过程要万分谨慎。因为此类厅堂固有的扩散声能较多，采用回路嵌入式系统可能会造成合成声场与原有声场的冲突，影响最终听感。因此，建议采用再生式或混合再生式系统，使其提供的辅助声场与原有声场更好地融合，但此时，若辅助能量增加过多（即混响时间调整幅度过大），则需要大大增加传声器—扬声器独立通道的数量，并要承担由此带来的预算及安装施工压力，否则，很容易引起声染色问题，这种情况下不建议采用跨度较大的变化范围。但这样也会带来一个新的问题，即要求运营方和演出方需要有足够的辨别及鉴赏能力来用好此类系统，使之与演出内容更为契合。同时，观众的鉴赏能力是否能够明确感知该系统效果，并因此对厅堂和演出做出正面的评价（这其实是厅堂安装此类系统的重要因素之一）也存在较大疑问。

（3）鉴于该类系统存在着较高的技术门槛，且如前文所述，产生声染色与回路数量及传声器—扬声器回路布局均有着密切的关系，同时主客观两方面展开的系统调校对于最终效果也有着非常重要的作用。因此，在系统设计建设过程中，用户和建设单位要充分尊重专业人员的意见，一方面不能出于系统造价方面的考虑刻意删减系统构成；另一方面要严格监督承建方按照设计布局施工安装；还要创造条件以充分保障系统的调试时间和调试环境。同时，设备供应或系统集成厂商也应该坚持技术底线，不能为了利益和业绩影响力而一味妥协，从而影响最终效果，从长远看来，这其实对于市场的培育以及品牌的推广都是极为短视和不利的。

（4）无论是产品生产、代理或集成厂商还是对此类系统有深入了解的业界专家，大家要通力合作，加强宣传力度，支持新兴技术的发展。通过专业讲座、成功案例试听等多种形式，兼顾科普和专业探讨，从而让剧场剧院建设方、运营方、顾问咨询方、调音师以及音乐表演艺术家和指挥家等所有相关方真正了解、感受这类系统的使用效果，消除一些偏颇或错误的认知。毕竟几百万的声学环境可变系统的投入与几个亿的专用厅堂实际建设的投入相比，性价比还是非常高的，应用也更加灵活方便，因此该类系统的应用，可以有效节约社会资源、避免过度浪费，这对当前的中国依然具有非常重要的社会意义。

（5）各相关方对该类系统的应用效果需要有一个较为现实的预期，即该系统不能“包治百病、完美无瑕”，它跟其他音频系统一样，是一个最终效果、现实条件与投入产出比这三者之间的有机平衡和妥协。

5 结语

电子声学环境可变系统早期以优化厅堂混响时间和混响特性为切入点，在理论支撑和实现手段两方面，经过数十年循序渐进的发展，至今已有效实现了更多的调整能力，如早期反射声能量、初始时间间隙、后期混响声的比例、混响声音色等，进而影响厅堂的早期衰变时间EDT、清晰度C50、明晰度C80等多个客观参数，能够以电声方式简单便捷且高性价比地综合调整并控制厅堂内的声学属性，使得安装有此类系统的厅堂在声学环境与演出内容方面更为灵活地进行适配，以提供相对最佳的听觉体验，同时，技术的发展也使得其主观听感越来越自然。

根据国内外现有的文献资料，结合笔者的理解，将电子声学环境可变系统分为再生式系统、回路嵌入式系统以及混合再生式系统三大类。在发展初期，以再生式系统为主，如MCR、CARMEN等。该类系统充分利用厅堂的固有扩散声能并予以反馈放大，最终效果能够充分保留厅堂固有的声学特征，与厅堂本身的相关性最强；但其回授前增益不好控制，需要通过多个独立传声器—扬声器回路来保证系统足够的整体增益，因此，更适用于厅堂固有声学环境较为丰富的场所，且不建议设置过大的可变范围。之后，随着数字信号处理技术的飞速发展，以ACS、E-Coustic（LARES）以及VIVACE第一代等为主要代表的回路嵌入式系统开始了在另外一个思路上的探索，它们以声源的直达声为基础，通过优良的混响算法和强大的DSP处理能力，可以为厅堂直接人为“合成”出一个声学空间，因此在厅堂声学属性上，具有非常宽泛的调整范围和灵活多变的调整能力，能够获得较高的回授前增益，传声器—扬声器回路数量可以相对减少很多，易于安装调整；但它们引入了人工成分，与厅堂本身的相关性较差，如果厅堂固有扩散较为丰富，还有可能与合成出来的声场产生较大冲突，因此，适用于相对不活跃（相对较“干”）且希望应用功能跨度很大的厅堂。而之后的混合再生式系统，结合了上述两种系统的特点，通常以回路嵌入子系统配合声源直达声获得整套系统的灵活性和强大的可变范围，而利用再生子系统配合厅堂混响声来保持与厅堂本身的相关性，二者结合以共同改变厅堂的声学环境，其主要代表为AFC、Constellation（VRAS）以及VIVACE Ⅱ；它们所适用的厅堂范围更广，但需要更富针对性的设计及调试能力。上述三类系统均有一定的成功案例，应用效果也在以混响时间为代表的主要声学性能参数测量值上有所体现，但具体主观听觉感受的横向比较仍需要进一步研究。

在信号处理方面，除了使用传声器拾取直达声或混响声经处理器进行延时、滤波等处理后馈送给扬声器模拟早期反射声、混响声的方式外，近年来，随着信息处理技术飞速发展，又出现了时变混响、卷积合成等较新的技术手段，它们相对提高了系统的回授前增益，使系统更加稳定、可调整性更强，同时采用的传声器数量相对较少，也大大提高了系统的信噪比。而且随着现代交互控制技术的发展，该类系统大都能够根据实际需要提前进行不同的参数预设，使用时灵活调用，方便快捷。

电子声学环境可变系统发展至今，已在世界范围内进行了众多实践，其中绝大多数获得了较好的认可，这里面也包括中国的一些成功案例。但同任何新技术的发展历程一样，对于电子声学环境可变系统，大家对其认知、认可直至达成总体共识可能仍需要一定的时间，尤其是在国内，由于相关方技术科普工作的不到位、专业领域理论认知的碎片化、效果感知机会的欠缺以及具体应用过程中因为准备时间的限制和工作标准要求相对较低而造成的对听觉效果细节不甚追求等具体问题的存在，使得国内该类系统的发展任重而道远。但市场需求是最好的推动力，目前中国存在大量多功能类演出厅堂，而该类系统的高性价比和灵活性、实用性以及操作便利性都将为其发展提供广阔空间，只要通过业界相关人士的不断努力，注意本文相关章节中给出的建议，相信这种电子声学环境可变系统在中国将大有作为！

限于笔者技术水平和认知眼界的局限，也请广大业界同仁对本文论述的内容予以批评指正。

致谢：笔者在进行国内应用案例收集编写时，张涛先生、滕文峰先生、汪道澜女士等均提供了有力的帮助，在此一并致谢。

注释：

①魏增来在2018演艺扩声趋势论坛与创新技术交流会上的演讲《声音情景的电声化重构——电声系统发展的终极目标》。

②黎明、滕文峰在中国电影电视技术学会声音专业委员会2018年度学术交流会上的演讲《实现绝佳的自然声环境-电子室内声学系统的发展历程》。

③ 中国传媒大学音乐与录音艺术学院研究项目组《当前中国演艺厅堂音频系统应用现状及发展趋势研究结项报告》。

④广州励丰声光科技有限公司《采用电子方式实现多变的声场环境》。

⑤Lexicon Co.LTD. White paper：《Lexicon Acoustic Reverberance Enhancement System》。

⑥M ueller-BBM Acoustic Solutions GmbH:《White Paper：Working Principles of the Electronic Room Acoustic Systems VIVACE and VICELLO》。

⑦https://www.acs.eu/acs/downloads/。

⑧https://vivace.mbbm-aso.com/。

⑨https://www.siap.nl/。

⑩https://meyersound.com/news/nine-trees/。