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2022年冬奥会背后的故事:“冰丝带”采用颠覆性技术设计的音响

发布时间:2022-04-29 浏览:300次
引言

  长期以来,如果建声不好,体育扩声就会受回音的干扰,让人听不清。这是世界难题,一直没有解决。而冰丝带音响效果远超预期。这在恶劣声环境下还能如此优秀,不可思议。实际这里采用了一种新技术。

01 新技术被发现

  音响技术已经进入成熟阶段,发展和进步越来越难。不过在体育扩声领域,还存在不少发展空间。在工程建设中经常发现测试混响时间时有测不准现象,人们感觉回音环境中有“黑洞”,称为“测不准原理”。“测不准原理”是指,如果用固定安装音响测试混响时间,很可能测不准。经过多次尝试发现,最主要原因之一是音箱的指向性问题,之二是吊挂位置问题。搞懂原因之后,使得体育音响扩声技术产生了飞跃,体育扩声已进入“高清”新时代。以前很多人不理解也没有机会了解,但最近10年来这种现象被越来越多的人发现。

  “冬奥会冰丝带”扩声就是如此。这次冬奥会国家速滑馆“冰丝带”扩声验收时,也遇到测不准现象。建声空场预测混响时间为4.5秒,可用固定安装的音响系统测试混响时间为1.8秒。现场检测人员检测时认为,激发不出混响声,即混响声太短,不符合现场情况。测试结果与预测严重不符,这就是典型的一次测不准现象。

  自从人们关注混响时间测不准现象后,情况慢慢发生改变。在电子部三所陈建立老师的指导下,我们逐步发现了克服回音的规律,新的体育扩声技术被研究出来。在2008年北京奥运会英东游泳馆音响扩声工程中,现场声环境恶劣,软件预测结果也很不理想。但由于成功运用了新技术进行扩声设计,使音响效果达到检测单位从来没测出过的极好程度。奥运扩声清晰度标准是0.5,而英东游泳馆音响效果达到0.69,超过历届奥运会音响效果。

英东游泳馆音响效果


  国际上一直认为,电声与建声有一一对应关系,而这次检测证明电声与建声的对应关系可以存在颠覆性改变的可能性。从结果上看,该体育扩声新技术的发现,具有颠覆性意义。在国内,颠覆性技术不会马上引同行关注,人们的注意力还都放在国际娱乐音箱大品牌的身上。可是有见识的中央电视台记者,极具洞察力,在现场眼前一亮。

英东游泳馆音响效果

02 创新技术

  对于内行来说,受传统观念的坚定影响,容易忽略事物特征的变化。对于外行关注者来说,反而容易发现并感知这种变化。颠覆性技术在发展初期,外行可能先有感觉,而在业内大市场层面却不会被看好。

  当前,一些体育场馆投资建设方不是内行,苦于没有见识,又不重视建声,场馆扩声不清晰的情况还会长期存在。偶然的机缘下能用到新技术的投资建设方,就能感受到新技术带来的超强震撼,有一种上帝赐予物美价廉好物的珍贵之感。

  通过“测不准原理”我们可以得出结论,用固定安装的音响设备测量混响时间越准,说明该音响工程设计对建声环境依赖性越强,就越体现出建声与扩声清晰度一一对应守恒定律。此时也更需要对这种依赖性提高警惕,越要特别小心遇到恶劣环境的时候,如何解决扩声清晰度的难题。只有提前做好对应方案,特别关注扩声方案的风格是否对应了现场预测的混响时间,才能防患于未然。也就是说,如果改变音箱的指向性,尽量选用集中吊挂为主的方式,建声与扩声清晰度一一对应守恒定律(下面简称:对应守恒定律)就会被推翻。也就标志着对应不守恒定律的发现。

宇称不守恒定律

  回顾李政道和杨振宁发现了宇称不守恒定律后,算是推翻了宇称守恒定律,因而荣获诺贝尔奖。我们虽然学科小,但也性质相同。

03 值得推广应用

  上述体育扩声新技术应用效果极为显著。不仅在冬奥会国家速滑馆“冰丝带”扩声中发挥巨大的作用,在冬奥会残疾人比赛馆也同样发挥了巨大作用。在此之前,该项技术经过了上百个体育场馆扩声工程案例的验证,目前已发展到非常成熟的阶段。从目前扩声设计与声环境之间关系的观念上看,现实情况已经并将长期持续被改变,这预示着扩声新技术已经确立,声音能够逃脱恶劣声环境束缚,在恶劣环境下也能保证扩声清晰度。

冰丝带采用PROSO音响


  在效果与对应声环境上看,国家速滑馆(冰丝带)的音响是技术上的颠覆,值得重视和推广应用。

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