為你的揚(yáng)聲器系統(tǒng)量身訂做“近視眼鏡”

關(guān)鍵詞： 音頻 , 揚(yáng)聲器

作者：Sontia 中國區(qū) 業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理 黃健昱

平板顯示器從1996年起極速發(fā)展，2007年底，LCD電視銷售數(shù)目首次超過CRT電視。隨著制造良率以及分辨率的提高，市場開始從中尺寸往超大尺寸的平板電視發(fā)展。與此同時，平板顯示器也跨足手持裝置如手機(jī)及平板電腦，在在提供了消費(fèi)者極致的視覺享受。

消費(fèi)者的眼睛得到了滿足，然而，讓生命有更多驚喜的接收器──耳朵卻被遺忘了。音頻技術(shù)的發(fā)展比起顯示技術(shù)仍然停留在原始階段。從1861年第一個揚(yáng)聲器問世，一直到1930年代，揚(yáng)聲器制造商才開始采用帶通濾波器搭配多個揚(yáng)聲器系統(tǒng)，試著提高整體揚(yáng)聲器系統(tǒng)音量以及更平坦的頻率響應(yīng)。此后，揚(yáng)聲器制造商開始設(shè)計(jì)復(fù)雜的模擬濾波電路，以期達(dá)到完美的揚(yáng)聲器系統(tǒng)頻率響應(yīng)。計(jì)算機(jī)問世之后，數(shù)字計(jì)算使得許多數(shù)字濾波器變得可能，一些音頻信號處理公司開始與個人計(jì)算機(jī)結(jié)合，使用有限頻帶的數(shù)字均衡器調(diào)整揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)，并透過對不同頻率的信號的增強(qiáng)，產(chǎn)生搖滾、爵士、劇院等等的不同模式。這是相當(dāng)早期的音頻數(shù)字信號處理。

傳統(tǒng)的高傳真音響品牌商一直不愿意在他們的音響系統(tǒng)上使用數(shù)字信號處理，他們鄙棄一切數(shù)字相關(guān)的技術(shù)，認(rèn)為唯有純粹模擬才能帶來完美音色。一般而言，數(shù)字濾波器確實(shí)會導(dǎo)致一些模擬濾波器所沒有的失真，特別是高階數(shù)字濾波器帶來的響聲（ringing與pre-ringing）。除了杜比、DTS等必要的編解碼技術(shù)，傳統(tǒng)高傳真音響品牌商不愿意使用任何音頻信號處理技術(shù)。然而隨著iPod docking與條型音箱的興起，音響產(chǎn)業(yè)開始往消費(fèi)性電子產(chǎn)業(yè)靠近，純粹高傳真音響產(chǎn)業(yè)逐漸萎縮，愈來愈多的高傳真音響品牌希望借由他們的品牌力量，進(jìn)軍大眾市場。英國頂級高傳真音響品牌──B&W推出的高階iPod docking──齊柏林飛船（Zeppelin）與高階條型音箱──Panorama可作為代表作。這可視為新一代的音頻產(chǎn)業(yè)革命。

1.消費(fèi)級的音頻處理技術(shù)

回到消費(fèi)性電子領(lǐng)域，這個產(chǎn)業(yè)中與音質(zhì)或音樂相關(guān)的音頻信號處理通常圍繞于環(huán)繞立體聲以及低音增強(qiáng)，這個級別的信號處理技術(shù)受限于消費(fèi)性電子產(chǎn)品有限的處理能力，僅能透過調(diào)整頻率響應(yīng)來改變消費(fèi)者感受聲音的方式，然而這個部分僅僅強(qiáng)調(diào)了音質(zhì)的一小部分，卻又損壞了其它的一大部分。這些處理技術(shù)往往假設(shè)消費(fèi)者會專注于他們強(qiáng)調(diào)的部份，忽略他們造成的音質(zhì)損害。由于這些處理技術(shù)強(qiáng)調(diào)能為產(chǎn)品行銷產(chǎn)生賣點(diǎn)，因而能輕易說服消費(fèi)級品牌商采用他們的處理技術(shù)，然而根據(jù)最新的市場調(diào)查，絕大多數(shù)的消費(fèi)者在購買了內(nèi)建這些處理技術(shù)的產(chǎn)品之后，往往從未開啟這項(xiàng)功能，或僅在購買最初使用幾次這個功能，然后因?yàn)槿菀茁犛X疲倦，就不再使用這個功能了。所以事實(shí)是消費(fèi)性品牌商的市場認(rèn)知與消費(fèi)者認(rèn)知存在差異，我們認(rèn)為這個差異將在高傳真音響品牌進(jìn)入消費(fèi)性電子產(chǎn)業(yè)所導(dǎo)致的新一代音頻產(chǎn)業(yè)革命中被弭平。消費(fèi)者將不再愿意付費(fèi)給無用的消費(fèi)級音頻信號處理技術(shù)。

消費(fèi)性音頻信號處理技術(shù)多數(shù)與頻率響應(yīng)相關(guān)，這些處理會帶來由于數(shù)字計(jì)算所導(dǎo)致的的失真，并由于使用了許多的高通、低通、與帶通濾波器，破壞了系統(tǒng)原有的相位平衡，帶來聲音細(xì)致度喪失、原有的音場被破壞的強(qiáng)烈副作用。這些信號處理對音場重建的方式就是透過虛擬環(huán)繞的技術(shù)達(dá)成。簡單的邏輯：既然無法重建真實(shí)的環(huán)繞感受，這些技術(shù)便透過所謂的 “左右聲道串音消除” 技術(shù)，使得左聲道的聲音只進(jìn)入左耳、右聲道的聲音只進(jìn)入右耳，借此在消費(fèi)者心理上造成立體聲的錯覺。然而這項(xiàng)技術(shù)僅能在極小的聆聽區(qū)域產(chǎn)生效果，因此不適合在許多聽者（譬如客廳）、或聽者不停移動（譬如廚房）的狀況下使用。另外，虛擬立體聲與高傳真音響造成的真實(shí)立體聲畢竟不同，虛擬立體聲與音樂、影片錄制時的原始音場完全不同，造成的虛假感很容易使消費(fèi)者聽覺疲勞，因此不適合長時間看大片、聽音樂等等。這個虛擬音場在聽人聲時會造成飄渺的感覺，不適合聽獨(dú)唱、新聞報(bào)導(dǎo)、廣播等等，因此在播放這些內(nèi)容時，虛擬音場往往會被建議關(guān)閉。

而有關(guān)音質(zhì)細(xì)致度的提升，眾所皆知，是在目前一切平板化的消費(fèi)性產(chǎn)業(yè)相當(dāng)薄弱而卻又重要的一環(huán)。目前從電視、手機(jī)、平板電腦、條型音箱等等消費(fèi)性電子產(chǎn)品，外型設(shè)計(jì)均往平板靠攏，外型平板化的結(jié)果造成揚(yáng)聲器能 “呼吸” 的音腔變小，導(dǎo)致消費(fèi)級電子裝置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)音質(zhì)往往相當(dāng)令人失望，這也造成了消費(fèi)者的視覺享受被滿足了，聽覺享受卻被犧牲了。消費(fèi)級的信號處理技術(shù)維持原本有限的音質(zhì)細(xì)致度已有難度，更別提將音質(zhì)細(xì)致度改善了。音質(zhì)的細(xì)致度主要由系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)、相位平衡、調(diào)幅失真等等特征所控制，而這些特征都與時域、相位有關(guān)。除非信號處理技術(shù)能同時兼顧頻率響應(yīng)與時域、相位的控制，利用信號處理改善聲音細(xì)致度幾乎是不可能的。

2. 高保真級的音頻處理技術(shù)

與消費(fèi)等級不同，錄音室（高保真級的）使用的音頻信號處理更專注聲音細(xì)節(jié)與音場重現(xiàn)，這使得錄音室很早就開始使用許多與時域、相位處理有關(guān)的數(shù)字信號處理技術(shù)，這些技術(shù)用于對錄制的音樂檔案進(jìn)行修正以制作音樂母帶。由于錄音后制設(shè)備通常具有很高的計(jì)算能力，使得錄音專用的音頻信號處理技術(shù)的發(fā)展，較消費(fèi)性電子產(chǎn)業(yè)的音頻信號處理技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先許多。頻率響應(yīng)的修正已成為最基本的工具，時域與相位處理技術(shù)所帶來的細(xì)膩質(zhì)感與原音重現(xiàn)的音場重建，是錄音室里最為重視的一環(huán)。由于這些處理技術(shù)需要極高的計(jì)算量，使得這些技術(shù)僅能停留在錄音室等專業(yè)錄音后制設(shè)備中。

隨著微電子芯片計(jì)算能力的發(fā)展，錄音室等級的時域、相位處理技術(shù)開始在消費(fèi)性電子裝置上有了得以實(shí)現(xiàn)的機(jī)會。在消費(fèi)性市場普遍停留在頻率響應(yīng)修正的階段時，Sontia率先推出Sontia SPT (Stable Phase Technology) 穩(wěn)定相位技術(shù)，不僅修正系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，更透過對整體復(fù)雜錄音過程的充分了解，使用錄音后制專用的修正技術(shù)，對揚(yáng)聲器系統(tǒng)的時域與相位進(jìn)行全面性的修正。這是一個革命性的創(chuàng)舉。

將一般錄音室等級的音頻信號處理技術(shù)使用在消費(fèi)性電子裝置的首要問題，是如何將復(fù)雜的算法在消費(fèi)裝置上執(zhí)行，許多的技術(shù)僅能在計(jì)算能力很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，因此這些技術(shù)就只能一直待在錄音室。另外，在錄音室里，處理的對象是錄音檔案，并以監(jiān)聽揚(yáng)聲器在錄音室中播放出的聲音作為參考，然而在消費(fèi)性電子裝置需要處理的對象卻是這些相當(dāng)不完美的揚(yáng)聲器與腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此對揚(yáng)聲器系統(tǒng)以及它固有缺陷的全面了解是相當(dāng)重要的。

Sontia本質(zhì)上是屬于錄音室中時域與相位導(dǎo)向的音頻信號處理技術(shù)，然而獨(dú)步世界的是：透過對揚(yáng)聲器運(yùn)作原理與音樂錄制過程的整體了解，利用時域與相位導(dǎo)向SPT穩(wěn)定相位算法，將揚(yáng)聲器系統(tǒng)訊號鏈中的每一個環(huán)節(jié)均進(jìn)行頻率響應(yīng)與時域、相位的修正，再結(jié)合自身對耳蝸聲學(xué)與心理聲學(xué)的專利研究，全方位提升音質(zhì)。經(jīng)過修正之后的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，能提升暫態(tài)響應(yīng)12.5dB，將時域失真轉(zhuǎn)為主信號的能量，使一些原本揚(yáng)聲器系統(tǒng)無法表現(xiàn)的聲音細(xì)節(jié)完美呈現(xiàn)，并維持頻率響應(yīng)的平坦性。因此能使用少量的計(jì)算即達(dá)到錄音室等級的音質(zhì)改善，進(jìn)而應(yīng)用于消費(fèi)性電子產(chǎn)品。

Sontia SPT線性數(shù)字分頻器，在SPT揚(yáng)聲器暫態(tài)響應(yīng)及頻率響應(yīng)已被修正的前提之下，設(shè)計(jì)出全球唯一的準(zhǔn)線性數(shù)字分頻。SPT線性數(shù)字分頻器革命性地應(yīng)用超過每倍頻256dB的高通與低通濾波器進(jìn)行衰減，帶來的聽覺效果是揚(yáng)聲器單元之間的頻率分離極度干凈，也沒有傳統(tǒng)高傳真音響品牌商擔(dān)心的響聲（ringing與pre-ringing），因而獲得眾多音響品牌商的肯定。另外SPT線性數(shù)字分頻器帶來的揚(yáng)聲器系統(tǒng)線性相位，能大量減少揚(yáng)聲器單元之間的相長性與相消性干涉，使得最佳聆聽空間（sweet spot）擴(kuò)大許多。

Sontia SPT動態(tài)低音增強(qiáng)，在既有的“消失諧波”的基礎(chǔ)之上，使用具有專利保護(hù)的有機(jī)卷積算法，取出播放中音樂檔的低音成分進(jìn)行分析，插入相關(guān)的諧波成分，并根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，在不超出揚(yáng)聲器低頻動態(tài)范圍的前提之下，更細(xì)致地提升在低音上的聽覺效果，這個有機(jī)卷積算法比起傳統(tǒng)插入固定諧波的方式更為自然，再加上耳蝸聲學(xué)與心理聲學(xué)的修正，完整重現(xiàn)原有低音。

Sontia亞太區(qū)總裁──譚軍博士解釋說：“一般的消費(fèi)級音頻信號處理技術(shù)對揚(yáng)聲器系統(tǒng)而言就好像為近視眼的人帶上不同顏色的墨鏡，模糊的影像似乎有新的變化，但并不因而變得清晰。Sontia SPT技術(shù)修正揚(yáng)聲器的物理特性，效果就如同配戴正確的近視眼鏡能修正模糊的近視視覺，讓我們所感知的世界更自然真實(shí)而豐富多彩?！?br />
你還在用 “音頻墨鏡” 欺騙你的耳朵嗎？或許是時候?yàn)槟愕膿P(yáng)聲器系統(tǒng)配一副量身訂做的“近視眼鏡” 了。