2.追求真实感受

CINEMA DSP TECHNOLOGY 2. 究極のリアリティを求めて

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■ 本物の音場データが生んだ「HiFi-DSP」

雅马哈建筑声学研究所开始着手音场研究时,曾经借助AV事业部和电器音响研究所的力量,取得了划时代的变革成果。为了收集素材以作为研究的基础,他们周游世界各地著名的音乐会大厅、教会、剧场以收集音场数据,然后将其数字化,直接连接到机器内部的专用LSI上,这可谓是采用了新手法。相当于现在雅马哈AV功放上搭载的Cinema DSP程序中的“classical”“live/club”等商品。为了方便,直接采用了过去的名称——“HiFi-DSP”。


乐器和声音中,为了把动听的声音演奏和歌唱完全呈现出来,需要达到这种效果的空间。“即使不是实际的声音,而是CD或者黑胶唱片等再现音乐,本身音乐这种东西就应该送回到更适合它的地方去,不是吗?”─ 开发人员的意识当中藏着这样一个梦——用更为立体的再现系统,对正确的空间信息进行再现。


其实在“HiFi-DSP”登场以前,已经出现了很多模拟音场,对其进行再现的技术。这些技术和雅马哈创造的“HiFi-DSP”有何不同呢?以下将进行详细介绍。


作为表示音乐会大厅及演唱会现场的音场特性的指标,一般使用直接音(从台阶上直接传来的声音)和反射音(直接音反射到墙壁表面和天花板传来的声音)的时间变化进行记录的曲线图,如图1所示。我们称之为“回响模型”,纵轴表示声音等〜,横轴表示时间变化。从这个图上我们可以了解到声音是按照以下顺序传播到我们的耳朵里,即(1)直接音,(2)初始反射声音(次于直接音的较早反射的声音),(3)残响声音,然后是听众的耳朵(或者是采音麦克风)。在这当中,残响音可以通过电气回路等方式,比较容易再现,这作为“疑似环绕立体声”在一般的家庭影院或者音频器械中广泛普及使用。但是,雅马哈所关注的并非残响音,而是第2个到达的初始反射声音。原因是什么呢?因为初始反射声音和残响音相比,比较容易受到反射墙面以及天花板距离、形状等的影响,因此各个空间音响特性更为真实地反映出来。雅马哈通过对每一个初始反射声音进行严密的测量,不仅是音阶,还包括声音到达的方向,从而得到其实测音场数据,“HiFi-DSP”实现了不依赖人工残响音的音场创造。


图2将这种初始反射声音的实测音场数据以图表的形式呈现出来。刚才的回响模型(图1)是表示采音点中一次声音的变化,与此相反,初始反射声音数据是采用具有二次范围的分布图进行表示的,从图上我们一目了然。图的上方是音阶方向,中心是采音点(视听位置),同心圆所描绘的线是将反射声音的延迟换算为距离所表示的范围。图中的1m相当于大约3/1000秒的延迟。另外,每个小圆是假定反射声音的到达方向的延长线上有音源的前提下,以此表示假想音源。从中心(采音点)看到的小圆的位置表示反射声音的到达方向,距离表示延迟时间,直径表示反射声音的强度。


在测量音场中所使用的是和雅马哈共同研究的早稻田大学音响工学研究室的山崎芳教授提出的“紧聚四点声音收集法”。这种装置是在x-y-z共3个轴上,加上原点(共4个点)上精密设置无指向性麦克风,从采集到的反射声音中对同一对象进行相关性处理,然后进行检测,分配每一个反射声音的假想音源位置和强度。顺便说一下,当时测量音场需要足以装满一辆面包车的器材和5~6名操作人员,去欧洲或者美国的现场,花费1个月的时间不断重复进行测量,花费了大量的劳力和财力。


就这样,在“把您的视听房间改造为音乐会大厅!”这一宣传语下,“HiFi-DSP”被成功研发出来,登上了历史舞台。1986年公布的数字环绕立体声音场处理器——“DSP-1”,实现了通过数字技术创造音场的梦想。其在始于1954年的雅马哈AV的历史上,也是一个非常重要的转折点。


这些数据、技术诀窍、技术的储备支撑着雅马哈家庭影院的开发,环绕立体声格式和处理技术,即使发展到今天,仍然没有被埋没在时代的洪流中,而是得以被持之以恒、不断进化发展传承下来。

通过紧聚四点声音收集法对音场进行实测的图像

图2:假想音源分布图(例)

数字环绕立体音场处理器DSP-1

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