電子聲學環境可變系統及其在國內的應用現狀及發展趨勢研究（五）

魏增來，練嘉容

（中國傳媒大學，北京 100024）

（接第9期）

4.3 目前存在的主要問題

近兩年，筆者展開了一項關于當前中國劇場劇院音頻系統應用現狀的研究，其中也涉及了一部分關于電子聲學環境可變系統的內容，通過傳媒大學研究生團隊針對劇場劇院使用方（包括駐場音響師）、設計顧問方、文藝院團音響師以及獨立音響師（或聲音制作人）等多維度進行的大量訪談及實地調查，總結、歸納、研判當前中國演藝廳堂音頻系統的應用現狀，以及針對包括電子聲學環境可變系統在內的新興技術應用的預期。所選受訪者樣本總體居于目前國內業界相關維度的塔尖位置。通過對已經完成的近20位專業人士的訪談總結來看，關于電子可變聲學環境系統的認知可以簡要羅列如下。

· 絕大多數專業人員聽說過此類系統，但也有少量受訪者（約10%）根本就不了解或不知道此類系統的存在。

· 絕大多數受訪者并沒有親自聽評過此類系統，而聽評過此類系統的受訪人員（約20%）大都對其實際聽覺效果持肯定態度。

· 知曉此類系統的人員中，約40%的受訪者認可并推薦此類系統，但個別人仍然在性價比、使用便利度等方面存在疑問；約40%受訪者則表示在沒有親身感知的情況下，對該類系統目前持觀望態度，需理性對待；10%的受訪者持懷疑態度，而10%的人員則明確表示不看好此類系統的應用效果和后續發展。

除了筆者上述調研結論外，中國保利劇院咨詢管理有限公司的金驍先生此前也對九位以劇場劇院建設運營方為主體的專業人士進行了調研，并撰文對此類系統進行了探討，其相關結論主要包括：1.演出團體和表演藝術家普遍對該類系統并不認可；2.實際建成的系統中，多功能小劇場以及拼盤晚會、話劇等廳堂及表演形式相對于大型交響樂演出等更愿意使用該類系統；3.該類系統屬于“增配”而非“必須”功能等。

綜上所述，結合筆者在專業擴聲領域近三十年的從業經驗，可以看出目前這種主動性的電子聲學環境可變系統在國內的推廣和應用主要存在如下問題。

· 技術普及及宣傳推廣工作不到位、不及時，造成大量業界人士對其基本理念并不了解，甚至存在錯誤認知，且絕大多數人員并沒有親身感受，因此，對其使用效果持觀望和懷疑態度。

· 因為該系統在專用功能廳堂或是多功能廳堂等不同類型場所的使用效果也不盡相同，所以它目前到底更適用于哪一類型廳堂或哪種應用場景并不是非常明確。

· 缺乏不同使用群體（如普通觀眾、專業演奏家等）間對使用效果認同閾值方面的研究，但相信不同類型群體對該系統應用效果的評價標準肯定會有所差異，需要明確該類系統的建設和應用應該更注重哪一群體的感受，并需要因此形成具有說服力的引導邏輯。

· 鑒于缺乏高樣本數的調查研究，舞臺演出藝術家們對此類系統的態度目前沒有形成明確的結論，依據筆者經歷，持認同、質疑及觀望態度者均有，因此沒有對該類系統的推廣應用形成一定的促進作用。同時筆者認為，缺乏對實際效果的感知也同樣是造成這個問題的重要原因。

· 鑒于演出裝臺和彩排時間緊張等客觀原因，同時在主觀上，也因為演出方通常會在演出穩妥性和創新性之間做出的保守性選擇以及常年演出形成的流程慣性，所以絕大多數演出團體并不愿意展開此類系統的嘗試。

· 關于應用便利性、性價比等因素，因為不了解技術細節或未進行仔細推敲而在業界存在著很多認知偏差。

· 基于系統本身技術原理的復雜性和應用層面的主觀屬性，這種電子聲學環境可變系統的調試通常都比較復雜，需要一定的調試周期和良好的調試環境，任何技術人員也不能在叮叮當當的裝修聲中交付一個相對理想的聽感。

· 此類系統的應用實踐機會本身就比較少，同時受限于造價、調試時間等因素，或因交付方因為自身設計和安裝施工能力較弱，使得個別項目最終效果不佳，從而給此類系統帶來了一定的負面影響。

其他非主要問題不在此歸納。

4.4 該類系統在國內的發展前景

雖然上文列舉了諸多包括產品自身技術層面以及業界對其認知方面存在的問題，但筆者依然認為該類系統在國內具有非常樂觀和廣闊的發展前景。主要依據如下。

（1）存在有足夠且隨時代發展越來越多的市場需求

基于國人演藝審美積淀以及中國演出市場需求的現狀，在演藝廳堂建設大潮中，多功能類場所會越來越普遍，尤其是在三、四、五線城市，其廳堂功能絕大多數會覆蓋從話劇、歌舞劇等戲劇到交響樂演出的全系列舞臺藝術呈現形式，甚至很多廳堂還需要兼顧地方性重要會議（如兩會等）的需要，這就使得廳堂需具備極寬的功能跨度。這時，雖然建設一套可行的電子聲學環境可變系統需要投入幾百萬元，但相比較于以每座幾億元乃至十幾億元的成本來建設一個或幾個獨立的專用廳堂而言，在使用頻次不是那么頻繁的前提下，依然具有非常高的投入產出比和性能價格比，更何況任何一座演藝廳堂的建設還存在著大量后續運行維護的費用。除此之外，對于一二線城市中很多以收取場租為主的商業性演藝廳堂來說，其使用功能范圍越寬泛，在市場上的相對競爭力也就越強，投資回報率也會越高，因此，該類場所也存在著這種現實的需求。

（2）認知認可度逐步提高

所有演出都是服務于廣大觀眾的，而絕大多數觀眾對于聲學環境的認可并不像音樂表演藝術家塔尖群體那么嚴苛。對于多功能類的演藝廳堂，普通觀眾對聲學環境的預期以及認可閾值都相對不高，因此，電子方式提供的聲學環境總體能夠滿足絕大多數觀眾的觀演需要。而對表演藝術家而言，通過電子反聲罩等措施也可以有效改善其在舞臺上的聽感，提高演出團隊之間的默契度，雖然個別“挑剔”的耳朵可能認為該類系統存在著一定的微小瑕疵，但總屬于有勝于無、利大于弊的，畢竟不是每個普通觀眾都能站在專業藝術家的水準上，對最終的聽感有著非常嚴苛的辨別力和要求，何況即便是作為演員本身，其對于聲學環境的認可閾值也有一定的差異。這一點或許可以數碼相機為例進行類比，從專業攝影家的角度來看，或許數碼相機相比較于膠片相機而言，在很多方面依然存在有一定的不足，尤其是在其發展初期，但隨著技術的進步和認知觀念的轉變，廣大的普通用戶甚至很多專業人員已經完全認可了數碼相機的質量標準和拍攝效果。

（3）主動式電子聲學環境可變系統在不斷完善提高

以筆者的經歷來看，無論國內還是國外，近年來建成的電子聲學環境可變系統均比此前的系統有了很大的提高，最終聽感效果越來越自然，越來越好。這一方面得益于技術理論和處理算法的不斷完善，另一方面也在于DSP處理技術飛速發展為上述理論和算法的實現與改進提供了強有力的支撐。除此之外，從具體應用角度來說，該系統大多可通過觸摸屏調用預存模式的方式予以操作，非常簡單、便捷、靈活，因此，目前關于其使用操作過于復雜的認知是有失偏頗的。

（4）建設所需資源條件逐漸降低、交付能力逐漸成熟

隨著實際應用經驗的增多，相關系統調試數據和調試經驗也逐漸豐富，同時業主單位也越來越意識到安裝調試針對于此類系統的重要性，所有這些都使得該類系統的調試已不像此前那么困難了。以筆者親身參與的東方影都大劇院為例，在良好的設計及嚴謹的施工基礎上，實際的調試時間大概為三四天，而且隨著國內市場的不斷拓展以及相關經驗的不斷積累，相信這種調試最終也將本土化，會加快整個交付工作的進程。因此，從設計、施工和調試等所有環節來看，都在向著好的方向發展。

綜上所述，基于筆者對該系統相對深入的理論研究以及多次實際試聽的親身感知，相信其在包括中國在內的整個世界相關領域內會越來越多地得到認可，用武之地也會越來越大。

4.5 針對電子聲學環境可變系統應用推廣的相關建議

針對前文所述的電子聲學環境可變系統相關問題，筆者在此提出一些建議，供此類系統的設計、供應、建設以及使用等相關各方參考。

（1）應用場所應更具針對性。電子聲學環境可變系統針對功能跨度較大的多功能類廳堂更具實際意義，建議將廳堂的固有聲學特性匹配到最不活躍（最干）的應用模式，因其固有擴散聲能較小，因此，應采用回路嵌入式系統或混合再生系統，根據需要重新人為“合成”出適宜的聲學空間環境。假如一個廳堂已經定位為專業音樂廳了，如果刻意在建設過程中將其固有建筑的混響時間縮短，然后再通過安裝此類系統調整聲場就顯得不倫不類，得不償失了。

（2）本身環境較活躍的場所（如古典音樂廳、歌劇院）等專業廳堂依然可以通過此類系統優化聲場，但整個過程要萬分謹慎。因為此類廳堂固有的擴散聲能較多，采用回路嵌入式系統可能會造成合成聲場與原有聲場的沖突，影響最終聽感。因此，建議采用再生式或混合再生式系統，使其提供的輔助聲場與原有聲場更好地融合，但此時，若輔助能量增加過多（即混響時間調整幅度過大），則需要大大增加傳聲器—揚聲器獨立通道的數量，并要承擔由此帶來的預算及安裝施工壓力，否則，很容易引起聲染色問題，這種情況下不建議采用跨度較大的變化范圍。但這樣也會帶來一個新的問題，即要求運營方和演出方需要有足夠的辨別及鑒賞能力來用好此類系統，使之與演出內容更為契合。同時，觀眾的鑒賞能力是否能夠明確感知該系統效果，并因此對廳堂和演出做出正面的評價（這其實是廳堂安裝此類系統的重要因素之一）也存在較大疑問。

（3）鑒于該類系統存在著較高的技術門檻，且如前文所述，產生聲染色與回路數量及傳聲器—揚聲器回路布局均有著密切的關系，同時主客觀兩方面展開的系統調校對于最終效果也有著非常重要的作用。因此，在系統設計建設過程中，用戶和建設單位要充分尊重專業人員的意見，一方面不能出于系統造價方面的考慮刻意刪減系統構成；另一方面要嚴格監督承建方按照設計布局施工安裝；還要創造條件以充分保障系統的調試時間和調試環境。同時，設備供應或系統集成廠商也應該堅持技術底線，不能為了利益和業績影響力而一味妥協，從而影響最終效果，從長遠看來，這其實對于市場的培育以及品牌的推廣都是極為短視和不利的。

（4）無論是產品生產、代理或集成廠商還是對此類系統有深入了解的業界專家，大家要通力合作，加強宣傳力度，支持新興技術的發展。通過專業講座、成功案例試聽等多種形式，兼顧科普和專業探討，從而讓劇場劇院建設方、運營方、顧問咨詢方、調音師以及音樂表演藝術家和指揮家等所有相關方真正了解、感受這類系統的使用效果，消除一些偏頗或錯誤的認知。畢竟幾百萬的聲學環境可變系統的投入與幾個億的專用廳堂實際建設的投入相比，性價比還是非常高的，應用也更加靈活方便，因此該類系統的應用，可以有效節約社會資源、避免過度浪費，這對當前的中國依然具有非常重要的社會意義。

（5）各相關方對該類系統的應用效果需要有一個較為現實的預期，即該系統不能“包治百病、完美無瑕”，它跟其他音頻系統一樣，是一個最終效果、現實條件與投入產出比這三者之間的有機平衡和妥協。

5 結語

電子聲學環境可變系統早期以優化廳堂混響時間和混響特性為切入點，在理論支撐和實現手段兩方面，經過數十年循序漸進的發展，至今已有效實現了更多的調整能力，如早期反射聲能量、初始時間間隙、后期混響聲的比例、混響聲音色等，進而影響廳堂的早期衰變時間EDT、清晰度C50、明晰度C80等多個客觀參數，能夠以電聲方式簡單便捷且高性價比地綜合調整并控制廳堂內的聲學屬性，使得安裝有此類系統的廳堂在聲學環境與演出內容方面更為靈活地進行適配，以提供相對最佳的聽覺體驗，同時，技術的發展也使得其主觀聽感越來越自然。

根據國內外現有的文獻資料，結合筆者的理解，將電子聲學環境可變系統分為再生式系統、回路嵌入式系統以及混合再生式系統三大類。在發展初期，以再生式系統為主，如MCR、CARMEN等。該類系統充分利用廳堂的固有擴散聲能并予以反饋放大，最終效果能夠充分保留廳堂固有的聲學特征，與廳堂本身的相關性最強；但其回授前增益不好控制，需要通過多個獨立傳聲器—揚聲器回路來保證系統足夠的整體增益，因此，更適用于廳堂固有聲學環境較為豐富的場所，且不建議設置過大的可變范圍。之后，隨著數字信號處理技術的飛速發展，以ACS、E-Coustic（LARES）以及VIVACE第一代等為主要代表的回路嵌入式系統開始了在另外一個思路上的探索，它們以聲源的直達聲為基礎，通過優良的混響算法和強大的DSP處理能力，可以為廳堂直接人為“合成”出一個聲學空間，因此在廳堂聲學屬性上，具有非常寬泛的調整范圍和靈活多變的調整能力，能夠獲得較高的回授前增益，傳聲器—揚聲器回路數量可以相對減少很多，易于安裝調整；但它們引入了人工成分，與廳堂本身的相關性較差，如果廳堂固有擴散較為豐富，還有可能與合成出來的聲場產生較大沖突，因此，適用于相對不活躍（相對較“干”）且希望應用功能跨度很大的廳堂。而之后的混合再生式系統，結合了上述兩種系統的特點，通常以回路嵌入子系統配合聲源直達聲獲得整套系統的靈活性和強大的可變范圍，而利用再生子系統配合廳堂混響聲來保持與廳堂本身的相關性，二者結合以共同改變廳堂的聲學環境，其主要代表為AFC、Constellation（VRAS）以及VIVACE Ⅱ；它們所適用的廳堂范圍更廣，但需要更富針對性的設計及調試能力。上述三類系統均有一定的成功案例，應用效果也在以混響時間為代表的主要聲學性能參數測量值上有所體現，但具體主觀聽覺感受的橫向比較仍需要進一步研究。

在信號處理方面，除了使用傳聲器拾取直達聲或混響聲經處理器進行延時、濾波等處理后饋送給揚聲器模擬早期反射聲、混響聲的方式外，近年來，隨著信息處理技術飛速發展，又出現了時變混響、卷積合成等較新的技術手段，它們相對提高了系統的回授前增益，使系統更加穩定、可調整性更強，同時采用的傳聲器數量相對較少，也大大提高了系統的信噪比。而且隨著現代交互控制技術的發展，該類系統大都能夠根據實際需要提前進行不同的參數預設，使用時靈活調用，方便快捷。

電子聲學環境可變系統發展至今，已在世界范圍內進行了眾多實踐，其中絕大多數獲得了較好的認可，這里面也包括中國的一些成功案例。但同任何新技術的發展歷程一樣，對于電子聲學環境可變系統，大家對其認知、認可直至達成總體共識可能仍需要一定的時間，尤其是在國內，由于相關方技術科普工作的不到位、專業領域理論認知的碎片化、效果感知機會的欠缺以及具體應用過程中因為準備時間的限制和工作標準要求相對較低而造成的對聽覺效果細節不甚追求等具體問題的存在，使得國內該類系統的發展任重而道遠。但市場需求是最好的推動力，目前中國存在大量多功能類演出廳堂，而該類系統的高性價比和靈活性、實用性以及操作便利性都將為其發展提供廣闊空間，只要通過業界相關人士的不斷努力，注意本文相關章節中給出的建議，相信這種電子聲學環境可變系統在中國將大有作為！

限于筆者技術水平和認知眼界的局限，也請廣大業界同仁對本文論述的內容予以批評指正。

致謝：筆者在進行國內應用案例收集編寫時，張濤先生、滕文峰先生、汪道瀾女士等均提供了有力的幫助，在此一并致謝。

注釋：

①魏增來在2018演藝擴聲趨勢論壇與創新技術交流會上的演講《聲音情景的電聲化重構——電聲系統發展的終極目標》。

②黎明、滕文峰在中國電影電視技術學會聲音專業委員會2018年度學術交流會上的演講《實現絕佳的自然聲環境-電子室內聲學系統的發展歷程》。

③ 中國傳媒大學音樂與錄音藝術學院研究項目組《當前中國演藝廳堂音頻系統應用現狀及發展趨勢研究結項報告》。

④廣州勵豐聲光科技有限公司《采用電子方式實現多變的聲場環境》。

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/。