在今年的PALM展会上,厂商展出的产品中,绝大多数采用了数字技术。
数字技术并不是近几年出现的新技术,但如此大规模、高水平、全面代替模拟技术,在音响行业得到普及着实让笔者感到惊喜。
我们知道,音响行业包括音频、视频、灯光信号全是模拟量,对模拟量的处理(传输、放大、控制等)按常规思路是以模拟技术进行处理的,这在以前一直如此。但由于模拟技术存在不可克服的弱点(电路复杂、元器件种类多、不可避免带来失真、抗干扰能力差等),大部分淡出了市场。随着A/D、D/A转换技术的成熟及传感技术的发展,从理论上说,世间任一物理量都可以采用数字技术进行处理。一方面可以克服模拟技术的先天不足,另一方面,传输、控制水平(范围、精度等)可大幅提高,产品升级及应用水平大大提高。
从展会上展出的产品,笔者归纳,数字技术在音响灯光行业的应用主要体现在以下几个方面:
一、数字技术已贯穿于整个音频系统
纵观整个音频系统,除了拾音前和重放后为模拟音频信号量,其余均已实现数字化。
因此展会上,从数字调音台、数字周边到数字功放,整个系统全部实现了数字化,这大大提升了系统的技术水平,完全克服了模拟音频系统固有的缺陷。
尽管处理技术实现了数字化,但操作控制还是保留了模拟设备的习惯,使得人们克服了心理障碍,更好更快地接受数字化设备,这无疑是厂家应该重视的问题。
笔者以为,数字化设备在音频领域中的应用,并不是数字技术本身,什么量化率、采样频率等,而是要解决数字设备的“数字味”。尤其是在高保真音响方面,“数字味”是高保真音响的大敌。在大信号处理、大功率D/A转换、输入输出软特性等领域要进一步深入研究,并采取相应技术克服。
二、数字音频综合处理器
在本届展会上,各国内音响厂商,在数字周边设备上,大都有自己的数字音频综合处理器。虽然各称不同,有叫音箱控制器、数字处理器、音频矩阵、媒体矩阵,但功能上大都包括了:路由、分频、压限、均衡等。规格有2×4、2×6、4×4、4×8等,不同的只是有个别的产品内置了针对本厂的功放、音箱个性化的参数。因此展会上很少看到常规的周边设备。
数字周边的普及,为简化音频扩声系统组成,提高系统的可靠性,减少系统安装调试工作量,带来了明显的好处,因此目前在小型扩声系统中应用很广。
但值得注意的是,目前数字周边的自主化产品不多,外观、功能大同小异,主因还是采用了相同的DSP芯片。在人性化调控、设置方面不足,大都采用设备面板按钮设置,缺少计算机软件图形界面设置、调整,更缺少一键智能设置。一句话不够傻瓜,给不具备专业知识的安装人员或用户带来困难。
三、数字调光设备
在本届展会上,笔者意外了解到,调光设备受到冷落,主因却是LED灯具的普及应用。
在常规灯具大量使用的时代,调光设备是必须的。随之而来的是数字调光技术。虽然本届展会上调光的执行器件仍是可控硅元件为主,但在传输、控制方面采用了数字技术,DXM信号便是大家熟知的。
尽管如此,数字调光设备目前还是有普遍的应用,数字调光台、数字硅箱占有较高的使用率。
但笔者发现,大家知道的数字调光台、数字硅箱包括数字换色器,表面上都遵循DXM512信号的编码规则,但其兼容性还存在问题,主要是DXM512信号的数据位不尽统一,各个不同厂家的产品互换性不好,给系统集成、升级、更换等带来不便。
另外,各个厂家生产的数字调光台,操作、设置模式不一致,步骤繁杂,也给使用带来了不便。
因此,笔者建议,厂家应更多考虑用户的需求,不管采用的技术有多复杂,多高深,但其操作一定得是简单明了的,甚至是一键完成的,我们的研发人员不妨学学家电、数码产品的设计理念。
四、数字灯控设备
数字灯控设备是电脑灯、LED电脑灯等的操控中心。电脑灯功能、性能的扩展提高,也依赖于数字灯控设备的配合。
笔者大致走访了一些灯光生产厂家,发现本届展会上并无新的,高端的灯控设备露面,但还是发现了一些变化。对灯光的控制有个别地采用了通用计算机软件及配套的外设。
这是一个信号,说明今后对电脑灯的调控不再仅仅依靠专用的电脑灯控器,采用非常普及的个人计算机及相应的外设应该是一个方向,这将充分发挥PC的优势:普遍、图形界面直观、方便。
反观目前大量的数字灯控器,尤其是那些通道数多、功能复杂、页面多的灯控器,要在演出开始前,在现场编制场景,对大多数使用者来说不是一件易事。从这方面来说,影响了设备的普及及应用水平,也影响了灯具性能的发挥。
还是一句话,缺少人性化。这应该引起业界人士的重视。图形界面操作、触摸屏操作、通用设备、地址设置自动获取等等,也应该引入到电脑灯控制设备中来。
五、数字功放
前面谈到,数字技术已贯穿整个音频系统中。作为用了几十年的功放,目前已发展到了数字功放时代。
从展会上展出的功放来看,数字功放也是屡见不鲜。数字功放轻薄的外形(普遍只有1U高度);强大的功率输出(2000、4000W输出);轻易地增加DSP模块;极强的负载能力(低至2Ω的负载);在线工状的检测、反馈;简洁的冗余备份等新功能,引起了业内的关注及使用热情。
应该说,功放技术发展至今已相当成熟,从技术指标、选用电路程式、元器件类型等都达到了较高的水平。可以说功放并不是整个音频系统的瓶颈。数字功放的推出,更多的不是一个技术的突破,而是理念及技术的完善。
我想作为功放设备,第一个要解决的问题是可靠性,试想一个不具可靠性的功放,不但影响整个系统的可靠性,更致命的是损坏了价格昂贵的扬声器系统。那是不可容许的。
因此功放元器件的筛选是非常重要的。这当然要影响成本控制,但这是另外一回事。同时,完善的保护电路也是很重要的方面。任何时候,都不应该出现由于功放的损坏而造成扬声器的损坏。
作为功放设备,第二个要解决的是瞬态指标问题,作为功放的常规指标,前面笔者说了都达到了较高的水平,但尽管如此,人们还是觉得功放输出音质还不那么完美(晶体管味太重),因此HI-FI领域大量还是采用所谓的“胆机”。
由于音频信号是一个不规则的信号,对其研究也要转换思路,不能以正弦波或分解成基波+谐波的方式去研究,去分析、思考,而是要从信号合成后的放大传输、还原去寻找其内在规律,从而真正做到高保真的放大。
至于功放管输入输出的软特性,功率余量储备,开关电源PWM的高频干扰,大电容采用后对瞬态响应的影响。在数字功放中是首先要解决的方面。
以上这些,迫切需要我们的专家学者从机理上、元器件选择上、测试手段上去研究产生的原因提出解决之道。
另外,数字功放价格的虚高也是数字功放应用普及的拦路虎。那些动辄一、两万的功放。笔者认为里面的水份是很大的,有必要挤干,以促进它的普及。
六、数字投影灯
数字投影灯是一个崭新的分支,有人说它是灯具也有人说它是投影机。笔者在此无意对它的分类进行讨论,但不管是灯具还是投影机,实际使用的需求催生了这类数字投影灯的发展。
从巴可公司去年推出这类灯具以来,利用其投影机制造的优势,这类数字投影灯迅速为人们所熟悉和接受。
此类灯具之所以被冠之数字是因为它跳出了一般灯具以光色、图形的变化渲染气氛的框框,而是大胆以投影机投射画面的思维,同时引进了数字多媒体技术,在光色、图形的基础上拓展到图案、图片及电脑创作的视频,给舞美的艺术创作带来更广泛的手段更丰富的效果。
笔者并没有实际使用过数字投影灯,但从展会上个别厂家推出的产品来看,的确与常规电脑灯不同,也有别于大型投影机。就生产方面来说,必须有大型电脑灯的生产技术及经验,同时要借鉴投影机的光源、光路、成像原理,就使用方面来说,应该是具有艺术创作经验,娴熟掌握电脑灯使用的灯光师、舞美师,而不是一般的工程人员及用户。
依笔者之见,数字投影灯必须解决一般灯具应具备的特性,照度(光通量)、控制(色彩、明暗)及光照成像(形状、轮廓)、运动轨迹(精度、速度)等诸多方面。还有一点非常重要,就是灯具的噪音水平,这在某些场合是致命的。但从现场灯具的运行情况来看,还未有很好的解决。而有关这类灯具使用效果,笔者认为,这不取决于灯具本身,而取决于使用者的水平。正如计算机,其应用水平及效果不取决于PC本身,而是由使用PC人员的水平。
可以预见的是,数字技术将会更迅速、更广泛、更平民化的形式,应用于音响灯光行业。人们有理由期待哪些性能优良、可靠性高、使用简捷的数字化设备终究会取代传统的模拟设备。
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