MeyerSound
他們的demo room是筆者每年必定到訪、而且至少一次。已經有好幾年MeyerSound都以主動式音場為主打重點之一,即使在Immersive系統尚未成熟的10多年前,他們家的Constellation系統與老東家Yamaha的AFC系統,就是筆者每年的Infocomm必到的兩個主動式音場系統demo。
今年的MeyerSound demo room很不一樣,主持人一開始就提到,這幾年各品牌的demo room裡常常能體驗到Immersive系統,因此今年MeyerSound就不加入了 (筆者按,去年Infocomm2024、demo room區域大約就有9個品牌進行Immersive系統的demo演示,前年Infocomm2023也有8個品牌推出Immersive系統)。
今年第一個主打的產品是Ultra-X80點音源喇叭。主持人特別在現場演示喇叭系統要連接到MiLAN系統是多麼容易,先是以類比方式連接,來看看現場的聆聽測試。
Infocomm2025 MeyerSound demo X80
下一段是直接使用X80內建網路孔連接到MiLAN系統,現場的聆聽測試。
Infocomm2025 MeyerSound demo X80 AVB
再把系統擴大,加入3支正反正、水平橫躺、做Cardioid指向的2100-LFC超低音。同樣以MiLAN系統連結,現場的聆聽測試。
Infocomm2025 MeyerSound demo X80 + 2100
接著是在MeyerSound的處理器端的推展說明。首先是Nebra2的系統,Nebra系統升級到V2後,把系統控制、調校的工具都加入,讓Engineer在系統操控上更加方便。
Nebra2軟體內多了一個Processing標籤,直接進入到系統調校的功能。
而且支援網路瀏覽器的遠端操控,方便系統除錯的遠端執行。在年底前Nebra2也將支援以同一個視窗操控多台Galaxy處理器的功能。
再來是重頭戲,現場發表MeyerSound在處理器上的新里程碑Galileo Extended Networking,也就是GEN1。MeyerSound規劃這樣的模組化系統已有多年,著眼在主動式的喇叭系統的某些元件架構其實具有共通性、好比電源模組,因此近年來MeyerSound的主動式產品其實都已經朝這個方向在設計。
GEN1系統把MiLAN以及備援系統、類比的備援迴路、還有DSP處理系統整合到同一模組內。因此如果你把GEN1模組置入到主動式喇叭上,喇叭便具備有數位、類比主備援迴路,還有獨立調校的功能,喇叭本身搖身一變成為完備的整合系統。而且模組上的處理系統等同原本Galaxy處理器上的一個處理通道,相當強而完整的處理功能。
目前部份MeyerSound主動式產品已經支援GEN1模組,而且將來開發的主動式產品也都將支援,MeyerSound相信這將會改變商品開發與系統整合的面貌,未來系統的規劃不但可以簡化、降低建制成本,提供完整的備援、整合功能也會更強。
以往規劃一個像照片上這種的教會系統,需要3-4台的Galaxy處理器、Rack機架、一堆的類比線材。使用GEN1模組,只要安裝到主動式喇叭上,喇叭以網路線連接到SW Hub,利用Nebra2的軟體即可進行整個系統的調校、控制,原本的處理器、機架、類比線都不再需要。
一場像照片上、Matallic的演唱會,一共使用了36台Galaxy處理器、建構主備援系統以傳送訊號給現場588支喇叭。
改成用GEN1模組,我們可以用4台Galaxy處理器即可取代原本系統,並可完整執行整個系統的調校、混音、傳輸等控制。
MeyerSound也特別挑這次Infocomm2025宣佈GEN1也支援AES67,因為主辦地的Orlando就是世界主題樂園的首都,AES67傳輸使用最頻繁的地方。因此GEN1可以讓系統傳輸、整合更加便利。
接著是今年3月才在Las Vegas發表的MeyerSound ASTRYA、旗艦級劇院喇叭系統。與世界一流的Studio與後製團隊協力合作的ASTRYA,也是MeyerSound第一個支援GEN1的產品,同時也原生支援AES67系統。
ASTRYA使用MeyerSound運用於劇場喇叭系統、可以提供25~20kHz平整/線性相位與頻率響應、最新一代的BlueHorn Phase技術。
以下鍊結是奧斯卡得獎的混音師Lora Hirschberg對於使用Astrya喇叭系統的感想,原po在MeyerSoundLab的Instagram上。
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=video&cd=&ved=2ahUKEwjl3ZKXt_COAxUNdPUHHf5PEkYQtwJ6BAgWEAI&url=https%3A%2F%2Fwww.instagram.com%2Freel%2FDLBQQKCuNn9%2F&usg=AOvVaw3H95WVaOrhuWPQEUmVuu8G&opi=89978449
接著是現場ASTRYA的聆聽測試,使用AES67搭配GEN1來傳送訊號,僅有一對ASTRYA、無Sub。
這首Michael耳熟能詳的曲子,甚至可以聽到他錄音時彈手指、打拍子的聲音。
Infocomm2025 MeyerSound demo ASTRYA MJ
再一首測試歌曲,可以更專注在Vocal的細節上。
Infocomm2025 MeyerSound demo ASTRYA female
GEN-1模組的推展從ASTRYA喇叭開始後,腳步並不會稍緩,接著將整合到Ultra-X40、X42、USW210P等喇叭,緊接著是Ultra-X80、X82的升級選項,然後就是Panther與2100LFC等喇叭系統。
這次MeyerSound的demo room雖然沒有如以往有著相當動態的Immersive系統演示,但內容的含金量仍舊滿滿,收穫良多。
L-Acoustics
今年會場內攤位L2喇叭系統是當然的主角。
demo room當然是必然要到訪的。今年demo room說明的內容其實有一部分與他們今年5月在倫敦舉行的年度說明會類同,只是比較偏向產品開發方面,不過能夠親身體驗還是令人興奮的。
首先是LA1.16i這台1U、16ch的擴大器。詳細的資訊不仿參閱筆者之前關於他們年度說明會內的介紹文章。
https://humphreytech.blogspot.com/2025/05/l-acoustics-keynote-2025.html
現場拍攝的的LA1.16i產品宣傳影片
Infocomm2025 L-Acoustics demo LA1.16i
L-ISA新版本主要就是把年度的主目標中、Space的理念帶入到系統中。現在可以模擬、調控8個獨立區域個別的音場。好比讓露臺下的聽眾擁有與舞台前平面層聽眾相同的聆聽感受。
SoundVision Connect也是另一個主題。透過雲端連結,受邀請的遠端用戶可以直接透過瀏覽器參與規劃。
如同主持人以平板瀏覽器便可直接加入Sound Vision的Connect系統雲端討論,自由改變想看的視角,不用再如以往一動一動貼圖給對方,又慢又花時間了。
L-ISA系統當然也是重點,現場還以Immersive系統播放了一段Top Gun2的場景。
壓軸的是L-Acoustics的新產品L-Acoustics DJ。
透過Source Separation Algorithm的運算法則,將已混音完的2軌訊號,重新拆解成4個獨立的立體音軌(像Drum、Vocal、Bass),再進一步以新產品的DJ控台分別賦予它們空間的位置,並能與節奏同步、進行immersive動態定位。這些都是以L-ISA系統處理器來執行。
demo的尾聲就是現場DJ的表演,拍攝了一小段影片。
Infocomm2025 L-Acoustics demo DJ
關於各個系統較詳細的資訊,可以參閱筆者之前關於他們年度說明會內的介紹文章。
https://humphreytech.blogspot.com/2025/05/l-acoustics-keynote-2025.html
Humphrey T
今年Infocomm展會在東岸Orlando舉行,據大會的資訊,共有30998位確認的參觀者 (註冊的參觀者有39579位),包括來自97個國家的國際人士參與,佔所有參觀者的18%。對比去年在Vegas的展會,人數微幅上升,但比前年同樣在Orlando的展會,人
數就少了許多。
Demo Room
今年的demo room依然很精彩,多達27個品牌提供demo room的聆聽測試,一場平均30-50分鐘,就算你不吃、不休息,一間到一間demo room的移動都剛好銜接上,也都沒有遇到客滿,最多也就21-22場的demo罷。
因此每年來,筆者多會先去拿demo room的資訊,然後調查一下他們的時段,每一場都是整點開始,為了不互相干擾,泰半相鄰的demo room的演示時段會錯開,比如A品牌是10、12、14、16時,隔壁的B品牌是11、13、15時的概念,所以預先把要拜訪的品牌demo room演示時段先調查出,才好排定這三天你的行程怎麼跑。
距離、動線也都有影響,因為demo room都在會場外,而且分散在三、四個區塊,得先知道哪幾個品牌在哪個區塊、時段為何,然後結束後要續接到哪個demo room,或是要回到會場去參訪哪些品牌的攤位。會場到demo room也有些距離,移動的時間有時候會讓你來不及趕上demo room的開場時間,或甚至遇到滿場無法進入都有可能。
Infocomm大會活動
多年來參加Infocomm的經驗,很能感受大會對於參加者提供的細心服務。從機場行李轉盤旁就有的入場證登錄與領取櫃檯、參加者早早就可以拿到入場證,還有像各飯店到會場的來回定點、定時bus接送,Infocomm專屬的app、提前便可獲知各種更新的資訊、規劃拜訪的行程,還有app上的會場攤位地圖結合GPS定位,讓辛苦的參展過程多了幾分溫馨。
機場行李轉盤旁的入場證領取櫃檯
每年大會都會有數個攤位分別舉行不同的活動。會場內曾經辦過些有趣的活動像無人機操控體驗、電競比賽等,會場外像各種學校、教堂AV系統參訪行程等。曾參加過、印象最深刻的活動的活動就是去年在Las Vegas包下Sphere的一個晚場時段、舉行晚宴與Sphere內球形螢幕的系統體驗。
主題講座與訪談是每年都以大格局方式舉行,多機攝影、音響、燈光、視訊應有盡有。
今年在第二天展場結束時,大會還包下環球影城星光票時段,可以獨享部份的遊樂設施呢!
台灣廠商的主攤位
每年Infocomm都會有多家台灣廠商參展,除了各自的攤位外,這幾年也會有一個各品牌掛名的主攤位,定時舉行主題講座與宣傳。
Shure 100週年
今年剛好是Shure慶祝其成立100週年,他們也大力進行各種宣傳。除了會場內的主攤位外,
Shure在會場外也擺設了一個攤位,介紹這100年來的每個里程碑,也介紹了每個重要的產品。
還有565SD這支Mic。那是筆者1985年剛進功學社的時期,那時候功學社還是Shure的總代理,565SD剛好搭上台灣KTV正風行的年代、熱銷到不行,還讓原廠特別來台灣頒獎。讓我永遠難忘的一段時光。
今年攤位上的一個重點商品Intellimix Foundation Kit: 兩個基本元件的組合,觸控螢幕加上處理單元,讓使用者自由選擇搭配的Mic、喇叭等,讓系統的組合具有高度彈性、可依需求來規格化量身打造。
最令我驚豔的還是ANX4、多頻道的無線接收器,它也拿Mix的Infocomm Best of the Show獎項。
Shure以全新的思維打造這一台接收器,一台1U體積便可以接收24 CH的ULX-D、或16 CH的Axient的數位訊號,可謂一大創舉,讓使用者更加方便。
它的無線射頻可以從VHF頻段一路往上延伸到2GHz,Shure的設計工程師表示,終於我們可以用單一台接收器涵蓋全球所有曾設計過的ULX-D與Axient的頻段。
在美國使用無線mic,某些情況下是需要購買使用wireless CH license的。根據FCC法規 Part 74規定
• 廣播業者 (AM/FM/TV)
• Cable網路傳播業者
• 大型場館、或專業音響公司使用50支mic以上者
這些使用者需購買license,並遵守既定使用規範,像功率不超過250 mW、得使用653–657 MHz 與1435–1525 MHz的頻段。
一個重點是可以透過FCC中央控管的TV頻段使用器材資料庫,查詢並註冊可用頻段。這個的確很重要。CH license的使用者可以透過網路以GPS位置登入到該資料庫,獲得該地區目前可用的頻段,並避開已經有其他license使用者使用的頻段。
Shure提供license採購的服務,單CH或是4CH兩種選擇。這些license是終身制的,所以使用者可以當成是一種資產來看待。他們可以存放在Shure的雲端、或是轉移到接收器上使用,因此可以視為是可以慢慢升級與擴充的,也可以在器材間轉移,相當便利。
背板標配有Dante網路,一台1U接收器,便可輸出最多達24CH的數位mic訊號到系統內。
Humphrey T
Audinate
展會上,Audinate也發表了Dante Director與Dante Connet兩套以雲端為主的軟體。
Dante Director讓系統管理者可以透過Internet連結到世界各地的Dante系統,並進行遠端的監控、除錯或甚至patch調整。
這個Youtube上的影片概念性的介紹Dante Director的用途,可以參考。
New Dante Director from Audinate | InfoComm 2024
Dante connect
這個產品是在去年展會就有推出,今年展會已經可以看到幾個應用範例了。透過雲端、來連結數個位於不同地方、不同城市、不同國度的Dante系統,這是Dante Connect主要的訴求,讓跨雲端的整合混音變得容易許多。
上圖例簡單地描述一個跨雲端、多地域的整合系統,但圖中其實包括了數個特別的元件,以便讓整個系統的連結、時脈同步、管理、監控能落實。
系統中必要的Dante Domain Manager,負責整個系統的發掘、統合、時脈配置、管理等工作。
量身訂做的Dante Virtual Card特別版,可以執行達到256ch、允許Unicast leader clock的同步,以及4~40ms的latency設定。
能提供cloud clocking的Dante Gateway,讓低latency的訊號能與高latency (好比>40ms) 的訊號能夠無縫連結。
能透過廣域網路Internet來監聽audio訊號的Dante Monitor。需要利用Dante/WebRTC Bridge功能來執行。
範例中包括了Cloud to Cloud 端對端、Cloud to Ground 端對地等多種應用,的確幫現代的混音系統,開啟了相當多的應用可能性。
其他品牌也有推出搭配這種雲端混音應用的產品,像下圖的SSL System T Fader Tile,
或是Waves在去年展會推出的Waves Cloud MX Audio Mixer,也是與Dante完全相容、可以處理到256ch,雲端混音型態的控制系統。
不難理解為什麼Dante能夠統整網路音頻系統的領域,他們的開發整合能力真的相當優異。
Audio Technica
疫情前的Infocomm,筆者曾特別參訪他們關於microphone array的技術說明與展示。今年他們有應用到這種技術的Ceiling Mic產品ATND1061,有入圍展會的Best of Show,所以也特別來參訪一下。
強調具有同類型產品中最小體積,單邊僅不到23公分,內建強大的DSP處理機制,在今年初的韌體升級時,加入了VISCA的影像控制網路協定功能,有點類似前述Yamaha提出的mic聚焦的三維座標傳送、控制攝影機的聚焦位置,產生影音同步控制的功能。今年展會有幾個品牌都在強調類似的控制機制。
Q-Sys Vision Suite
Q-Sys是在2023年8月宣布併購多攝影機自動切換控制的Seervision品牌。這家軟體公司係以AI分析為基底,讓多攝影機自動切換的控制跳脫傳統的面部辨識追蹤方式、進入到更精確靈活的全軀幹追蹤方式,配合可定義、切換的攝影框模式,讓演講者能更自然的來進行講座。
QSC以最短的時間來進行整合,讓這個技術結合原本Q-SYS的控制核心與ptz攝影機,並在這次的展會上發表VisionSuite的技術。
依然以全軀幹辨識的方式來進行攝影機追蹤,
因此即使演講者背對攝影機,仍能有效追蹤其動作。
這套系統不僅可以控制ptz攝影機,還可以透過Q-SYS來啟動像電子白板、燈光等其他設備,好比演講者走到電子白板前,即可自動啟動電子白板。
當然也可以設定成多演講者模式,當偵測到多位演講者時,攝影機自動切換到正面攝影機並zoom到廣視角。
當然也可以設定當Array Mic偵測到某個參與者發言時,自動切換到相對的攝影機來追蹤發言者。
這套系統目前已經取得Microsoft Team的認證,對於會議系統的使用與搭配上具有相當好的整合性。不得不佩服Q-Sys在這塊領域的專業度。
Best of Show Award Infocomm 2024
這個獎項歷年都是由各不同領域的雜誌舉辦、由讀者票選得出,但因為真的有點 "太多" 家舉辦了,無法一一列舉,就說是 "族繁不及備載" 吧 !
光是AV類雜誌的票選就有三組得獎名單、頒給約90家廠商。
安裝類雜誌也有另一組得獎名單、頒給約20家廠商。
投影機類的也有一份得獎名單。
系統整合商領域的也有一份得獎名單。
Mix與幾家雜誌也有自己的得獎名單
總之,就是每家廠商都有希望喔 !!
Humphrey T
Infocomm2024今年回到Las Vegas舉辦,在6/14告一段落。除了Audio / Video / Lighting / Control等各領域的產品與技術的展示外,各項訓練課程與檢定等也一直是展會的重點。
今年共有來自125個國家的30271位參觀者,國際參觀者佔了23%比重。展會參觀者老實說並沒有去年在Orlando時的人數多 (36600人),不過以我多年來的觀察,Infocomm在東岸的參觀人數一向會較多,已成為常態。
轉機Seattle
往年都是在LA中轉到Las Vegas或是Orlando,今年由於看到Delta達美航空在6月初開始有直飛Seattle的班機、也有提供豪華經濟艙的艙等,加上以往常搭的長榮航空,雖有直飛Seattle、但是經濟艙再上去就是商務艙、費用太高了,因此今年就選擇了達美航空,也是個嚐鮮的舉動吧!
MSG Sphere參觀
在展會的前一天,Infocomm主辦單位舉行了歡迎晚會,這次大手筆與Las Vegas的新地標MSG Sphere合作,包下一個晚上時段,讓預先報名並繳費 (報名費用是USD$125) 的參加者可以自由地在Sphere內用餐並參觀。
Sphere外已經看得到排隊準備進場的參加者
關於Sphere的介紹文章,筆者在去年10月Sphere開幕後就有po了一篇文,有興趣的朋友可以閱覽一下,如下鍊結。
https://humphreytech.blogspot.com/2023/10/msg-sphere.html
Infocomm開始的前一天筆者除了先到會場拿了參加證、並隨意逛了一下,接者就前往Sphere準備參加這個令人心儀的晚會活動。
下圖是在Shpere外頭拍攝它的外觀球體螢幕,可以清楚看到它的LED間距,只是因為它實在太巨大、53900㎡的面積,在遠距觀看時,解析度還是滿好的。
6點進場後到8點鐘是自由參觀與用餐時間,雖然主要是美式食物類型,但採用All-you-can-eat,加上各種飲料、調酒可以任選,食物料理的也很不錯,還是很愉快的用餐體驗。
用完餐到處參觀,也可以直接進到演藝廳內,已經有許多人跟我一樣,一邊參觀、一邊尋找等一下觀看電影的最佳位置。因為是包場,加上整個演藝廳其實有18000個座位、遠超過報名參加的人,所以除了事先規劃的VIP特別區域外,幾乎整個演藝廳的位置都可以選。反正時間相當充裕,就慢慢挑吧!
演藝廳的球體螢幕解析度實在高,16K x 16K、加上夠大、等同於從腳底包到頭頂,因此觀看到像下圖、整個地球一直逼近、到蓋滿你的整個眼前時,視覺的感受真的很震撼。另外,場內的座椅有加裝震動回饋效果。加上螢幕後方與周圍的Holoplot喇叭系統,音樂的低頻punch、或是電影的爆破震撼畫面、配合座椅細膩逼真的震動效果,真的是很棒的體驗。觀眾區還裝設有氣流噴射裝置,直接連動到畫面,好比像龍捲風、暴風雨等情境時,非常有感。
這次Sphere演藝廳內的體驗,不管是在視覺上、聽覺上都是一個很棒的經驗,絕對值回票價。
Yamaha攤位
不曉得已經幾年了,不過印象中從2022的Infocomm秀展開始,Yamaha就取消了以往非常重要的Audio Demo Room的設置、改成僅設攤位了,對於這種Audio起家的廠牌而言,個人一直覺得相當可惜。
Yamaha在2014年併購Revolabs這家以會議產品起家、創立不到10年的公司,並在2018年改名Yamaha UC。在今年2024的3月底才看到訊息,這家公司將在2024年6月底前清算、併入Yamaha的美國子公司來運營。看來應該算功成身退吧,因為此舉預期會為Yamaha整體利潤增加25億美金的合併效益。所以明年Infocomm應該就看不到UC的獨立攤位、跟PA彙整合成一體吧。
所以,是的,今年Yamaha仍舊以UC為主軸,雖然PA的產品仍舊佔了一半的攤位,但Nexo產品採靜態陳列,甚至沒有Yamaha的MIPA喇叭,僅有工程型喇叭靜態展示。同樣如前兩年,以往頗重視的AFC、以及後來試圖推展的Immersive系統,也是完全消失在展會內。
去年Yamaha攤位特別強調的、以Adecia週邊器材RM-CG Ceiling Mic內置的Microphone array、收音自動聚焦在演講者的功能、截取出來三維座標直接傳輸給可tracking的Ptz Camera上,讓Camera也追蹤到同一個聲源,達到影音同步攝影/收音的功能。
RM-CG顯示追蹤到的聲源位置與相關數據
今年主要則是具有類似概念、Smart Framing功能的CS800、CS500 整合式會議系統套件。配置攝影機、Mic系統、喇叭於一體,簡化會議系統的設置、但功能更強化。
透過Smart Framing讓影像的抓取與收音兩者的聚焦能夠結合,不需要再有特別的人手來執行控制。
另一邊的攤位則是以控台為主的陳列,正面主角仍是DM7,搭配了VST Rack的plug-in系統,以及擴充面板的DM7 Control,展現產品的擴充性。
攤位另一邊的Nexo系統,則如去年、採用靜態陳列,擺放了包括P系列、ePS系列、eLS系列,以及ID系列的ID84、ID14、ID24等。
Humphrey T
最近讀了一篇由Pro Sound Web的專欄作者寫的關於頻響差異曲線Magnitude調校的文章,筆者也曾在FIR系統用於喇叭系統調校的應用文章內談過類似的內容(利用FIR修正喇叭系統輸出--第二篇 現場測試)。在這裡也試著用Pro Sound Web文章的架構、以自己的想法來加以闡釋並製作圖表附加說明,分享給大家。
系統調校時,我們多會使用具Filter / EQ的器材(如DSP、Mixer等)、嘗試將麥克風、喇叭、擴大器、或甚至某個場地的頻響修正,讓它的頻響〝貼近〞另一個器材/場地或個人心中的理想頻響曲線,其背後的邏輯其實在於如果訊號進到兩個器材、所得出的頻響差異曲線相同,基本上我們會覺得兩者的聲音聽起來應該會相同,對吧?
但這個想法真是這樣嗎?或是說,真的這麼單純嗎?
頻響差異曲線很常在各種Audio器材的規範上出現,成為使用者在挑選器材上的一個重要指標。首先,頻率響應差異曲線Magnitude指的是,量測/比對訊號通過某器材處理、將其輸入與輸出間的差異值、在頻率軸對應能量軸上繪製出的曲線。通常能量軸上0dB的頻率點,代表輸入與輸出間完全一致、能量無差異。
我們進行幾個理論上的測試。筆者先利用REW軟體來繪製一個20~20kHz都在0dB上的頻響差異曲線、代表這個Audio器材輸入的與輸出完全一致、聲音無潤色。如下圖:
接著,我們使用基本的LPF、HPF創建一個BPF(Band Pass Filter)。BPF影響後的頻響差異曲線如下圖:
理論上,Audio器材在DC環境無法持續讓訊號通過、無止境地往高頻/低頻延伸,在頻率兩端會有其極限,所以所有的Audio器材其實都等同具有類似BPF的作用,我們想像有一台Audio器材具有這個頻響差異曲線特性、以此來做進一步的測試。
圖上還可以觀察到兩個現象:一是BPF除了影響頻率高低兩端的力度響應外,同時也改變了頻率高低兩端的到達時間、讓所有頻率的傳達時間產生不一致(稱為Phase Shift),另一個就是IR其實也改變了。總而言之,Magnitude與Phase的響應,合起來就是我們常聽到、使用的Transfer Function。
上圖中的Phase(頻率在時間軸上的響應)、Magnitude(頻率在能量軸上的響應)其實都在敘述BPF對通過的訊號帶來的影響,只是用了不同的方式罷。
談談Phase Shift
為何會造成頻率的傳達時間不一致?主要是HPF、LPF在類比世界中使用了像電容、電感等被動元件,會讓通過處理的訊號頻率產生時間偏移Phase Shift,導致器材的輸入端與輸出端除了預定處理的力度上差異外(Hi Cut、Lo Cut)、也同時附帶有時間上的偏移。
Phase Shift是這種使用被動元件進行Audio濾波功能時,無可避免的副作用。而這個現象也同時存在於模擬這些Audio Filter來進行濾波功能的數位處理器上。
Minimum Phase
類比迴路上這種無可避免的Phase Shift偏移,同時也具有可以預測其影響程度的特性。在使用Filter改變訊號的頻響同時,我們也可從其改變後的頻響差異曲線來估算會產生的Phase Shift。這個可預測Filter產生的Phase Shift之特性,稱之為Minimum Phase最少量相位偏移。筆者便是在REW上模擬想要的Filter後,再以處理後的Magnitude曲線來估算、繪製Phase曲線。
Phase曲線在靠近1kHz位置接近0°,代表在此處Filter幾乎是不作動的。有趣的是,一個頻響差異曲線可能來自無限多種不同的Phase曲線,但Magnitude曲線呈現是相同的,如果不太能理解,沒問題,我們後續還會有很多地方會談到。
絕大多數的Audio器材,像Mixer、Amp等,都具Minimum Phase特性,而Minimum Phase的系統,其Magnitude與Phase的反應是相互影響的。改變其中一個,就會連帶改變另一個、從其中一個就可預測另一個的變化。
如果上述的關係不存在,則稱為non-Minimum Phase。像All-Pass-Filter就屬於non-Minimum Phase。
non-Minimum Phase
APF僅改變Phase、而不影響Magnitude。早期多以併聯兩個對等的HPF與LPF,來產生一個APF。現在的DSP裡泰半都直接配置有APF可供選用。我們在原本迴路上再加上一組1kHz的APF觀察其變化。
你可以很清楚地看到,加上APF後Magnitude曲線絲毫不受影響,我們會猜想這樣反推算回去的Phase曲線應該要與前一個圖相同吧?但完全錯了,推算出的Phase曲線在1kHz左右起了極大的波動、一個360°的Phase Shift。同時你也可以觀察到IR曲線也變的更複雜了。
如果我們加進更多的APF、就會產生更大幅度的Phase Shift。事實上,我們可以創建無限個APF在其上,但不管怎麼創建、Magnitude曲線就是文風不動。
筆者再讓REW根據上圖的Magnitude去反推算Phase,會得出兩條曲線:一條是原本的Minimum Phase、一條Excess Phase曲線,相對於Minimum Phase、Excess Phase可稱為過量的相位偏移,亦即原本的Minimum Phase與最後實際的Phase Shift間的差異,這是由APF元件所造成的Phase偏移。
到這邊,我們可以更清楚理解,一個頻響差異曲線Magnitude,可能代表無限多種可能的Phase Shift變化,但僅會對應一種Minimum Phase曲線,也只有Minimum Phase會回頭影響到Magnitude曲線(如LPF、HPF),Excess Phase再怎麼劇烈變化,對Magnitude是不影響的。
我們在REW上嘗試再加上一個Delay元件進到訊號路徑,讓迴路更複雜化。加上1ms的Delay後,其變化如下圖:
在圖中上半的Magnitude仍舊不受影響,但對圖中下半的Phase就成濤天大浪的影響了。IR當然就對應Delay的影響,後退到1ms位置。
Phase曲線的繪製包含了至少三種訊息的參數:Phase Shift、Polarity極性、Delay,三種不相同的參數、但都會影響Phase曲線。
Phase曲線內各種參數是如何組成的,從表面上往往難以斷定,就像一碗將食材混合、煮熟的湯一樣,你很難一眼看出食材個別的份量一樣。我們分開個別來談這三種訊息。
1. Phase Shift是由Audio濾波作用而帶來的。包括剛剛提到的Excess Phase。
2. Polarity Invert是由顛倒波型的正負極性而帶來的。它會讓IR顛倒、讓Phase曲線的所有頻率產生180°反差、但並不影響Phase的slope斜率,因此並非Phase Shift。觀察下圖,進行Polarity顛倒後、對IR與Phase的影響
3. Delay會產生類似Phase Shift的變化,會改變曲線的斜率(改變陡峭的程度)。通常我們需要先移除Delay、再來觀察元件/系統本身的Phase反應。這在現今的量測儀器、軟體上、透過Delay Finder就很容易辦到。
到此,我們可以下一個註腳,Delay、Polarity、甚至部份的Filter(像APF)都不會讓Magnitude產生變化,你從上方好幾個圖形中可以看到,即使這些調變已經讓IR做了很大的變化,但Magnitude仍舊不動。因此理論上我們可以用無限多種可能的IR波型來得出同一個Magnitude曲線。
再者,進行Phase的分析時,其實可以將上面談到的過程以反向順序來進行。先移除量測通道上可能的Delay、比對剩下的Phase曲線與可推算的Minimum Phase曲線,得出的就是Excess Phase了。如果你分析的是全頻的喇叭系統,則Excess Phase很可能來自喇叭系統本身或處理器上的分頻元件。用這種消去法、可以將可能的影響變數一一移除,讓問題的分析簡單化。
當使用Minimum Phase的器材、元件環境下,頻響差異曲線的調校是有利處的,你在Magnitude上所做的修飾完全可以反應在Phase曲線上(或反之亦然),或你也可以事先預知其影響。然而,如我們所討論的,有太多Phase曲線上的變化是不會對應到Magnitude上,而這些Phase上的變化其實是會改變通過器材之訊號的波型(在下圖IR比對可以看到),進而影響所聽到的聲音,但如果僅從Magnitude著手卻察覺不出來,因為Magnitude除了Minimum Phase的BPF加入會受影響外,其餘都維持同一個樣子。
如前述,一個頻響差異曲線Magnitude,可能代表無限多種可能的Phase Shift變化,所以理論上,可能有無限多種〝聽起來不同〞的聲音、事實上是具有相同的頻響曲線的。因此頻響差異曲線的貼合調校,可能可以讓兩個比對的器材、環境,修正出接近的聲響,但僅有在Minimum Phase的器材環境下,才有辦法讓兩個比對的器材、環境產生完全相同的響應。
空間的因素
到目前為止,我們討論的僅是點到點的環境,比如混音座到喇叭系統,但其實更大的挑戰在於如果把空間因素也納入考量時。
進行空間量測時,我們知道,即使將喇叭系統投射軸線上的某個點、調校到理想的Magnitude曲線,一但離開該點,空間裡還有無限多個點會有不同的反應。因此,想單純靠訊號的調校來讓兩個空間擁有一樣的頻率響應是絕對不可能的。
結論是…
頻響差異曲線的吻合調校就像是用一把粗的油漆刷、在聲響空間裡揮筆塗填,畫面是填滿了,成效如何,其實是要看藏在細節裡的Phase響應,而這包括了剛剛所提到的Phase Shift、Polarity、Delay等參數。在IR Impulse Response(時間軸的闡述方式)、或是Transfer Function(頻率軸的闡述方式)的參數裡,完整包含了器材/空間對於訊號的所有響應特性,但分析時必須Magnitude與Phase同步進行才能得出全貌。
頻響差異曲線Magnitude僅是頻率軸分析的一種方式而已,因此量測後、試圖以得到的Magnitude曲線、直接進行頻響差異曲線調校、貼合工作很容易以偏蓋全,必須將Phase的數據加入、一起作為調校的判斷才能將整個調校完整化,這兩者的合體才能完整解析Transfer Function的內容。這是我們在系統調校上必須注意的。
Humphrey T




