盒子里的微观世界

加纳:“AV收音扩音机通常被认为只是执行各种先进功能的音频组件。但我觉得,在本质上,它实际上接近于代表日本文化的一个真实方面。”

— 这有点令人惊讶的评论出自一位年轻的工程师,这是他在漫长的采访期间在对他协助设计的新型号的配置进行解释的同时,对某一点事后产生的想法。加纳真弥是一位音响设计专家,曾协助设计无数个雅马哈AV收音扩音机。摇滚、爵士、古典和拉丁音乐——他感兴趣的音乐种类广泛,但是人们通常不会认为他非常热衷于传统文化。然而,在他的工作过程中,他说他越来越相信一些潜在的类似之处。

加纳:“从很早以前,我们日本人已经拥有在有限的空间内表现出宇宙的相似之处的诀窍。举例来说,想想在传统的日本庭院或盆景中实现的美学观念,或想想由许多摆盘精美的小碟组成的怀石料理。需要一种特殊的技巧,仔细挑选材料,并安排他们成为一个和谐整体的一部分,同时仍保留其独特的风味。收音扩音机的设计可以被看作是追求相似的目标。”

— 事实上,每年对视听收音扩音机所具有的功能的要求变得越来越复杂。它必须对 从蓝光光盘、DVD以及数字广播和其他来源获得的多声道音频信号进行解码,将它们 适当地分配到多个环绕声扬声器中,并提供视频信号处理。如果人们将家庭影院比作 一个配备了各种不同乐器的交响乐团,那么收音扩音机是将这些所有组织在一起的指挥。指挥的能力将大地影响听众的音乐体验。因此,设计收音扩音机的工程师们的责任非常重大。
当然,必须支持新的环绕音频格式,并且必须迅速兼容版本不断改进的HDMI和其他数字接口。正如加纳先生所说的那样,“在AV行业,收音扩音机是一个不断变化的目标,而且竞争非常激烈。”负责全面开发管理的大關泉先生指出,AV收音扩音机设计要求具有“良好的平衡感”。

大關:“举例来说,与设计师只能追求佳的音质的立体声扩音器不同,AV收音扩音机必须结合等~相同的高等~元件。近年来,7.1声道环绕声已成为标准,导致扬声器的数目增加。随着新的格式的增加,音乐源已经多样化,例如iPod播放和从计算机到网络的音乐流媒体。当然,结合大量的功能需要更多的电路,但这必需安装在有限的空间内,同时确保完全满足雅马哈株式会社的有关音质的高标准。除此之外,还要培养和完善该产品的独特特点。工程师们所面临的任务是要解开一个复杂的联立方程式。”

—于2010年秋天推出的型号RX-V3067、RX-V2067和RX-V1067代表着雅马哈公司对此 难题的新解答。在继承了广受好评的旗舰式型号DSP-Z11的设计理念的同时,他们以一个非常实惠的价格实施新的音频和视频技术。每台这些高等~的收音扩音机都是一个真正的“盒子里的微观世界”。
—很多时候,对AV设备进行更新,只需将各种新功能附加到以前的型号上。但是,在制定V67系列的概念时,大关先生采取了不同的策略。暂时把技术传承放到一边,决定从开始对设计重新予以检查,从底盘结构和基本的零部件布局开始。

从头开始

大關:“翻新和扩大一栋旧房子,以提高居住舒适度,迟早将达到限。同样地,当试图在音质和升~的功能之间保持良好的平衡时,将出现的问题是,从其地基开始,房子必须重新建造在何处。这显然是一项艰巨的任务,但是完全重新设计和优化电路板和零部件的布局的机会也提供了一个的、将整体音质提升到更高水平的机会。”

— 在被选中参加设计团队后,加纳先生与其他负责各个领域(包括视频和软件)的专家一起工作。热烈讨论的目标是确定他们要努力的方向。通过坦诚交换意见以及团队成员的各项优势方面的介绍进行主题的探讨。但是后的结论竟然看来非常简单:“建造一个在消费者的实际环境中声音听起来很棒,而且使用方便的AV扩音器。”

加纳:“为了提高声音的纯度,我们首先需要一个坚固的、不受震动影响的底盘。如果将他们放置在一个站不稳的外壳内,即使是精确的音频电路也会表现得差强人意。因此,似乎良好尽可能多的采用DSP-Z11的底盘设计方案,因为该旗舰式型号以其动人的音质著称。当然,该型号的预算更多,而且组装程序也不同。不过,虽然我们了解这些差异,仍然决定以此作为开发的起始点。我们认为框架或支柱,也是底盘,是决定新的系列将成为组织良好的微观世界或只是一堆混乱的功能的关键因素。”

— 正如在DSP-Z11中,庞大的部分,即电源变压器,位于收音扩音机的中心,在它 的周围其他零部件呈对称分布。这样做的目的是确保稳定性。各种其他措施,例如底 盘底部上的两个加强梁是在该系列的预算限制内,努力达到理想的重量平衡和刚度的证明。功率放大器的散热片也被分为左右两部分这一事实也是另一个重要的特征。这改进了前面和环绕扬声器的左/右分离,并提供了更广的声域宽。这三个型号支持的很大扩展的声道配置,从等~很高的开始分别是11.2声道、9.2声道和7.1声道。在敲定构建原则,并为这三种型号创造出一个共同的平台后,根据价格水平作出的变化可更容易地实施。一个很好的例子是D/A转换器,它对使用数字输入的音质来源有着决定性的影响。的RX-V3067型号,类似于DSP-Z11,拥有高性能的Burr-Brown转换器。其他两个型号也拥有由同一个制造商制造的转换器,但价格范围稍低。已采取措施确保所有型号具有统一的声音特性,其水平远远超过通常被认为是各个等~“正常”的水平。

加纳:“创造一个声音测试图实际上由实事求是的测试和检验步骤(并重复好多次)组成。通过一点点地更改条件,用耳朵判断其结果,我们逐渐地获得我们所寻求的声音。由于目前项目的目的是消除多余的方面,并且由于我们有一个共同的工作平台,我们甚至可以集中比平常更多的精力在音频质量上。后,这使我们能够以非常实惠的价格来获得高端的声音。在本质上AV收音扩音机的功能性必须不断进步,这带来的两难局面是,价格趋于增加,但音频质量保持在相同的水平。Vx067系列打破了这一僵局。我很自豪地说,这些型号所提供的声音超过了在其价格水平所预期的声音好几个等~。 经过全面修改的构造使我们能实现这个重大飞跃。这是说,我心中已经有了一个在以后的型号中我想要实施和进一步改进的功能清单,因此我也期待着将来会出现的功能。”

称为DSP的财富

— 除了其动人的声音之外,雅马哈AV收音扩音机的另一个不凡的方面是电影院DSP技术。通常来说,DSP表示“数字信号处理”,指的是单芯片,但在雅马哈株式会社,它的实际含义是“数字声场处理”。这是指真实再现许多不同场地(例如电影院、音乐厅、或使用者起居室中的家庭影院)的声环境的一种技术。

大關:“在二十世纪八十年代中期,当家庭影院次进入人们视线,只能针对两声道模拟源进行设计,但雅马哈株式会社已经开始开发其自己的DSP技术。我们不断改进和完善这一做法,现在我们的技术知识存储是首屈一指的。”

— 大關先生参与深度开发AV收音扩音机的历史已超过20年,他非常了解他正在谈论的话题。普通的DSP实际应用的很大差异在于雅马哈株式会社的方法是完全以实际声场数据为基础这一事实。

大關:“如你所知,雅马哈开始是一家乐器制造商。不仅如此,自二十世纪七十年代起,该公司还参与音乐厅的设计。这导致了其在声学测量上的丰富经验,并储存了大量的原始数据。在1986年,该公司推出型号DSP-1,这一型号为家庭用户提供声场创造能力。其功能以各个现场的实际测量数据为基础,包括音乐厅、歌剧院、教堂和礼堂。自那时以来,雅马哈一直在稳步地寻求如何在家庭中良好地创建出一个自然声场的答案。这项专注和深入的研究也反映在我们新的AV收音扩音机中。”

— 测得的声学数据包括有关从现场的墙壁、天花板和地板的各个角落反射的声音所产生的众多混响元件的资料。数据量过于庞大,无法在一个AV收音扩音机的单一芯片上记载。因此,在尽可能保持原有的特性的同时,必须仔细调整和缩小数据。大桥纪幸生是在这个高度专业化和复杂任务方面的专家。他参观过许多的众多音乐厅和其他场所,以进行详细的测量。目前,他负责全部雅马哈AV设备的DSP技术。

大桥:“雅马哈株式会社的DSP基本上可以分为两类。类是“高保真的DSP”概念,目的是通过忠实地再现世界各地的场馆,在播放音乐时提升周围环境特征。第二类旨在创造一个现实中并不存在的声学空间,但是大的提升观看影片、玩游戏等的愉快感受。我们将此概念称为“影院DSP”。使用者能够挑选不同的型号,例如“景观”、“科幻”和“冒险”以匹配其所观看的影片类型,并匹配其个人喜好。因此,开发DSP的声音解决方案决不是“一刀切”的命题类型。一个数据的略微调整均可能会导致所创造的声学印象的重大改变。因此,工程师们的敏感性对结果发挥着重要的作用。”


— 举例来说,在缩小高保真DSP的数据大小时,按照自动模式简单地抽取数据可能终会破坏原有的氛围。尽管有些包含在内的声音是如此微弱,以致于人耳几乎听不到,但在一定的限值以下将它们简单地去掉的方法是令人无法接受的。在决定哪些数据保留,哪些数据丢弃的时候,采用人们的经验和辨别力是很有必要的。

大桥:“显而易见的是,进行测量时在场的人,以及实际体验过场馆的音响效果的人将能更好地做出这样的决定。在有必要的长期的聆听研讨期间,在以原始声音尽可能呈现的方式编辑数据时,该图像随后将作为指南使用。尽管数据可能似乎有点不正常,而且在纯数学中可能会指向另一个方向,声音是否真实这一问题往往需要这种个性化的方法。对于雅马哈来说,许多了解实际场馆的员工显然是一项重要的资产。”

— 与通过模拟创建的声场不同,实际声场的原始数据并不总是完好建立的。通常正是不能通过算法复制的随机模式使声音非常悦耳动听。为了使这自然发生,当在使整套数据更为紧凑时,使场馆独具特点的随机方面是DSP开发的真正目标。大桥先生把这个复杂的过程比作画出照片中栩栩如生的肖像。

大桥:“如果您以数字图像为例,色彩稍微强烈些的东西能够让图像更接近于对真实的生活场景的回忆。与此类似的是,我们旨在用DSP在硬件的限制范围内重建自然现象,因此,我们必须确定基本的元素,有时稍微对其加以修改,以实现希望达到的效果。当然,数据的逻辑必须正确,但是人们的主观印象对我们相当重要。”

充满活力的空间表现

— 加纳先生从建筑的角度来追求音质,而大桥先生关注的是DSP编程。事实上,在他们的业余时间,这两位负责V67系列的硬件和软件方面的工程师一起在一个乐队里玩音乐。加纳先生是一位狂热的键盘手,在高中时是铜管乐队中的一员,并参与音乐制作。在他上大学期间,他参加了一个交谊舞俱乐部。与加纳先生在同一时间开始在雅马哈株式会社工作,并邀请他加入乐队的大桥先生在他十几岁时开始玩打击乐器,而且在许多音乐流派中,他仍然喜欢玩打击乐器。

大桥:“如果您以数字图像为例,色彩稍微强烈些的东西能够让图像更接近于对真实的生活场景的回忆。与此类似的是,我们旨在用DSP在硬件的限制范围内重建自然现象,因此,我们必须确定基本的元素,有时稍微对其加以修改,以实现希望达到的效果。当然,数据的逻辑必须正确,但是人们的主观印象对我们相当重要。”

— 新的V67系列中具有的DSP 3D模式初是工程师加纳和大桥的智慧结晶。目前这一吸引了大量兴趣的模式增加了常规影院DSP的高度尺寸,因此创造出了惊人的空间影响的虚拟环绕空间。它以DSP HD3模式为基础,该模式于三年前出现在旗舰式型号DSP-Z11中。
以前,雅马哈提出9.2声道的影院DSP模式,即:两个小扬声器安装在前面左扬声器和右扬声器的上方。落地式前置扬声器准确地再现多声道音频信号,而它们上方的扬声器仅添加一个由DSP生成的特殊部分。通过提升高度和深度的印象,这创造出了更为宽敞的环境。作为这种方法的进一步发展,加纳先生设计了DSP-Z11的“11.2ch影院DSP”模式。一个7.2声道环绕系统通过两对前置和后置的扬声器得以增强。

大桥:“初组成影院DSP的基础数据包含完整的三维位置信息。但是初,因为我们认为,输出目标的数量不足以适应单独的来源和效果部件的输出,我们将数据转换为二维形式。我们相信,这样可以更清晰地播放多声道音源,因此而产生更佳的音质。然而,当加纳先生提出11.2声道模式时,我查看了扬声器的定位图,注意到扬声器将创造出一个长方体空间。虚线将扬声器连接起来,形成一个盒子,将观众/听众包围在其中,这应当使效果听起来象是位于一个三维的空间中。我一直在思考,我们应当尝试一些类似这样的东西,因此,反过来向加纳先生提出了该想法。”

— 随着3D模式的添加,影院DSP戏剧性地获得了表达空间信息的性能。例如歌剧院中的一个场景。除了从天花板往下降落的混响音之外,在传统再现中,有关从墙壁反射的混响的高度信息也可再现,给出了一个声音从整个建筑发散开来的度现实的印象。对于不同的声音输出组件共享相同的扬声器可能降低音质的担忧被证实是毫无根据的,因为上面和下面、左边和右边,以及前面和后面的扬声器共同产生了一个更加无缝和透明的声音形象。此外,V67系列也提供新近开发的VPS(虚拟存在扬声器)功能。这也让使用常规的7.1或5.1声道扬声器配置来享受3D感觉成为可能。

永远的挑战

— 新的技术使我们能够体验令人高度信服的“置身其境”的感觉,体验如此真实的声音,让人感觉几乎能够伸手够得着、摸得到。这是出色的自然声音的再现。开发近的家庭娱乐系统的工程师们正在努力使这一体验更为真实。 为满足当今时代的需求,AV收音扩音机必须在一个机箱里容纳多种不同的信号处理电路。对于技术设计人员来说,如何协调趋于冲突的不同元件是他们面临的永无止境的挑战。“但它也是一个机会,是一个问问自己什么是真正重要的,并确定优先次序的机会” 加纳先生高兴地说。

加纳:“因为这个挑战是如此的复杂,可能性也层出不穷。在追求任何特殊的目的而与各种矛盾作战的过程中,我们正在创造新的现实。作为音频工程师的工作有一点像是在安排具有挑战性和激发兴趣的拼图碎片。这个游戏依然有趣,因为它从来不那么容易结束,而且在进行这个游戏的过程中,我们甚至可能获得新的见解。”

— 感谢做出的所有这些努力,AV收音扩音机这一微观世界将不断向更高层面的性能发展。

开发者的简介
小關泉
  • 工程经理
  • V收音扩音机组
  • 产品开发部
  • 音视频产品部
涉及开发
・DSP-A1000 ・DSP-A2070 ・DSP-A3090
・DSP-A1 ・RX-Z9 ・RX-Z7 ・RX-A3000
  • RX-Z9
  • RX-A3000
兴趣爱好
听音乐、看电影、电脑、足球、摩托车、旅游
开发者的简介
加纳真弥
  • 工程经理
  • V收音扩音机组
  • 产品开发部
  • 音视频产品部
涉及开发
・电影站S10(VS-10)、桌面系统TSX-10/20
・RX-V630(EISA获奖型号)・RX-V640/740
・RX-V750、DSP-AX750SE(英国调谐版本、   EISA参赛者模型)  ・RX-V359  
・RX-V1400/2400(YPAO、THX型号)    ・RX-V1700(仅针对音响设计)
・RX-Z11/Z7   ・RX-V3900
  • RX-Z9
  • RX-A3000
兴趣爱好
听音乐、看电影、电脑、足球、摩托车、旅游
开发者的简介
大桥纪幸
  • 经理助理
  • 技术开发组2
  • 技术开发部
  • 音视频产品部
涉及开发
  • ・DSP-AX1 ・DSP-AZ1・DSP-Z9
  • ・DSP-Z117・Vx200・Vx700
  • ・Vx800 ・YSP-1 ・YSP-1000/800
    • DSP-Z9
    • YSP-1
    兴趣爱好
    演奏音乐(打击乐器)、听音乐(管乐器、管弦乐、爵士、摇滚等)、阅读、烹饪
    改进的自动调节
    AV收音扩音机必须提供动听的声音,具有足够的灵活性,以适应不同的使用模式,并且有效地控制播放质量水平不同的声音源。因此,用户界面是一个重要的考虑因素。它决定收音扩音机是否能够真正开发出其由使用者掌握的潜能。雅马哈AV收音扩音机DSP-Z9是世界上首台集成图形用户界面(GUI)的收音扩音机。随后进一步的改进包括单键操作的现场功能和系统记忆。
    大桥:“当在家庭影院中享受回放时,从扬声器中直接传来的声音并不是耳朵听到的的声音。所谓的早期反射音,也是从墙壁、天花板和地板,以及必需考虑到的房间中的其他物体所反弹回来的声音。在时间轴上,直接声音首先到达,经过一定的时间间隔,随后到达的是延迟的反射声音。延时约30毫秒或以上的反射被称为混响,对这种现象的体验通常令人感到愉快。通过对比,耳朵听到的仅比直达音晚那么一点点的早期反射音往往重叠,并且有负面影响,导致混浊和缺乏重点。通过在这一早期时间段中消除反射音,声音变得更为清楚和清晰。”

    没有多少制造商不仅会将扬声器的位置和设置,而且还将空间再造一并纳入考虑范围的。使用完全由内部开发的先进的声场补偿技术并配以先进的DSP技术将产生增效效应,这使雅马哈在该领域独树一帜。

    改进的用户界面
    AV收音扩音机必须提供动听的声音,具有足够的灵活性,以适应不同的使用模式,并且有效地控制播放质量水平不同的声音源。因此,用户界面是一个重要的考虑因素。它决定收音扩音机是否能够真正开发出其由使用者掌握的潜能。雅马哈AV收音扩音机DSP-Z9是世界上首台集成图形用户界面(GUI)的收音扩音机。随后进一步的改进包括单键操作的现场功能和系统记忆。
    大關:“在型号开发阶段期间的讨论得出的结论是,我们应当建造一个AV扩音器,不仅它的声音非常棒,而且使用起来也完全直观。我们知道,这不会是一项容易的任务,但是我们要重新考虑整个概念。”
    Vx067系列代表着对这一诉求的响应,它具有两个新的特点,也是“图标操作界面”和附加场景。
    加纳:“在本质上来说,用户界面是对一系列问题的响应,例如谁想做什么,以什么方式做?在各种不同的情景下,佳答案将有所不同。AV收音扩音机由范围广泛的人们在各种不同的情形下使用 协调不同的要求是一项创造性的任务,至少与设计动听的声音同样艰巨。在图形用户界面的开发过程中,软件工程师提出了一个根据,包括他们一直想要创造,但到目前为止一直没能做到的东西。在与硬件工程师紧密合作开发图形用户界面引擎的过程中,实施了解决方案,显示出真正的团队合作的价值。。
    关于一键式操作,目的是让专家对各种不同的情景进行优化编程设置,允许没有技术知识的使用者能非常容易地获得佳的性能。通过一系列的试验和错误讨论会,早期中端和高端型号中具有的系统记忆功能进一步得到扩展,并更容易使用。其结果是附加场景。”

    新的图形用户界面是为无缝操作而改进的,不会阻碍整个屏幕,类似于蓝光光盘的弹出菜单。它不仅好看,而且允许直接使用一些功能,例如当切换输入时,可选择iPod和网络内容。无论是从远程控制或上图形用户界面,附加场景能够用单键操作实现佳的内容回放。它使多功能性真正唾手可得。
    如果AV收音扩音机是家庭影院管弦乐队的指挥,用户界面可被看作是使这一切发生的指挥棒。
    声音、图像和功能是管弦乐队的演奏者们,而指挥启发和引导他们进行出色的表演。Vx067系列以出色的性能,表达了雅马哈的这一理念。