是真实的还是虚拟的——这是问题所在

— 让我们从一些基本的事实开始介绍。传统的单机箱前置扬声器仅使用前左和右声道来创造一种环境印象。通过对左声道和右声道扬声器复制的波形采用特殊的处理算法,他们故意创造一种听觉错觉,使听众感觉他们所听到的声音是从后面传来的。市场上大部分条状式扬声器都采用这种所谓的虚拟环绕声技术。
相比之下,作为这一领域的开拓者,雅马哈YSP系列采用的是完全不同的方法。它投射出被墙壁反射的聚集声束,然后实际重现后声道的内容。虽然其他 的环绕声条状式扬声器设法应付虚拟环绕,而YSP 进行真正的5.1 声道环绕, 造成无与伦比的更为强大的现场感。但是准确来说,什么是"聚焦声束"?
"想象一下,一颗鹅卵石被投入一池平静的水中"全面负责 YSP 系列的产品 开发的村田护熙先生说。他继续以平静、真诚的声音说到,

村田:“您会发现一个同心圆的水波纹在水面上扩散开来。声音传播的方式与此非常类似。举例来说,如果您用 一个扬声器制造声音,声波会呈放射状扩散。但是如果您将两个扬声器并排放置,会发生什么呢?这可以与同时将两块鹅卵石投入水池中进行对比。他们的水波纹图案将互相影响。声波而言,将有声音被加强的区域以及声音被消除的其他区域。如果您进一步将大量具相同特征的扬声器排列起来,并同时将他们打开,他们的声波将结合在一起,产生一个强大的以直线扩展的声波。这种直声波是我们所说的声束。束形的声音具有与声波相同的物理特征,并且象光束投到一面镜子上,将从房间的墙壁上反射回来。”

— 以一定的角度投射这一声束可以通过在打开成排的扬声器单元时非常细微的时序变化的方式来实现。经过仔细检查,人们可以看到在YSP的水平格栅后面,排列着许多相同的小扬声器。该产品采用其先进的处理器芯片来处理信号,而且每个扬声器由其自带的数字扩音器驱动。这意味着每个单元能够被非常精确地单独控制,这让随意地自由形成声束成为可能。为了用这种扬声器安排再现5声道的声音,利用叠加原理同时产生五道单独的声束。每道声束的角度经过调整,获得从墙壁的佳反射角度,从而在听众所处的位置创造出真实的环绕声音。

村田:“利用声束产生环绕声的想法已 经在雅马哈株式会社内部通过基本研究被探讨了相当长的一段时间。这项 研究终针对2004 年开始的一个具体产品。我们遇到了由英国公司1 有限 公司(现名为剑桥机械电子公司)开发的精湛实现技术,这促使我们进行 实际生产。”

由雅马哈制造的一个新的扬声器类别

— 于2004年12月推出的YSP-1 是首台能够动态、生动地进行环绕声再现,且无需任何后置扬声或繁琐布线的数字投音机。这在家庭影院爱好者们当中造成了相当大的轰动。从初的型号开始,田中一伯已参与了完善YSP系列声音的研究。在此之前,这位拥有机械工程教授风采的工程师从事高保真扬声器的开发。他之所以加入YSP项目,是因为他被进入一个全新领域的挑战所吸引,这个全新的领域目前不存在任何已确定的知识诀窍。

田中:"扬声器是一个相当成熟的领域,开发者们通过相对简单的零件配置不懈地努力工作,以实现声音的高纯度。这当然有它的回报,但是我觉得,我想尝试和处理一个新的未开发的领域,也是前置的环绕声。坦白地说,在YSP-1开发的初始阶段,音质明显低于标准,但只要加以细微的修改,可以作出重大的改进。这对我来说是一个令人耳目一新的体验,如同发现新的未知的乡村。"

— 尽管有这样一些感想,但在开始阶段,开发必须克服重重障碍。一方面, 有这样一个事实,在使用小直径的间隔紧密的扬声器来产生声束时,再现频率 范围必须是有限的。如果另一方面增加间隔距离,后条状扬声器将比平板电视屏幕还宽。通过广泛的试验和错误讨论会来探讨诸如扬声器的数目和放置, 如何有效产生声束等问题,以及其他方面,直至找到黄金比例。

田中:"对于我个人来说,我发现有意思的是这样一个事实,提升基本的音质也会导致环绕声效果的改进。在此之前,我原以为获得更好的环绕声是"数字专家们"正在做的工作,而摆弄声音是我们"音频专业人士们"的领域。但是当我们应用公认的扬声器制造技术诀窍,例如改进驱动器单元性能和确保适当 的外壳密封时,以声束技术为基础的环绕声也为人所知了。我们认识到,这两 个方面之间有着复杂的、相互依存的关系。"

真实性、周围环境、有效点!

— 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。

村田"举例来说,想象一个安装在一个非常大的房间内的环绕声系统。当单个扬声器之间的距离非常大时,将会产生声孔。声音会从五个不同的方向传来,但它没有形成一个和谐的整体。相比之下,YSP 通过微妙的墙壁反射来传播声束,架起了声道之间距离的桥梁。声音 自然地充满整个房间,给人一种类似于置身电影院的感觉。"

— 实现这种自然环境并不是一件容易做到的事情,负责声音设计的田中先生对此知道得很清楚。在他寻求正确解决方 案,即好像是将听众运送到另一个声音环境中,过程不让人厌恶或感到疲倦,他开始反复观看和聆听有环绕声的现场 表演的录音原声带。

田中:"当然乐队演奏的声音必须正确再现,但是更难以获得的是观众鼓掌、拍手的声音。为了使在家里的听众感觉他好象是置身于观众中间,必须不仅仅是从前面或后面听到鼓掌,而是必须自然地从四面八方传来。通过充分利用声束扬声器的特点,这种包围效果可以非常成功地实现。但这仅在许多错误的尝 试之后,以及长期的试验和聆听测试之后才会发生。"
开发者的简介
村田守啓
  • 电视外围设备组
  • 产品开发部
  • AV 产品部
  • 雅马哈公司工程经理
涉及开发
・YSP-600 ・YSP-500/3000/4000
・YSP-900/1100 ・YSP-2200
・YSP-4100/5100
  • YSP-600
  • YSP-4100
兴趣爱好
阅读、旅行
特殊技能
烹饪、游泳
开发者的简介
田中一伯
  • 电视外围设备组
  • 产品开发部
  • AV 产品部
  • 雅马哈公司经理助理
涉及开发
・PianoCraft 系列扬声器:NX-E150/ E200/ E300/E400/E700
・单个扬声器型号:NS-777/555/444/333
・全部YSP 系列 ・DVX-1000
・YHT-S400
  • NX-E700
  • NS-777
兴趣爱好
研究作曲家的传记和全部作品
特殊技能
炭火烤肉(鱼、家禽)
开发者的简介
大久保茂治
  • 电视外围设备组
  • 产品开发部
  • AV 产品部
  • 雅马哈公司经理助理
涉及开发
・SWK-W10 ・YTS-T500/F500 ・YSP-2200
  • DSP-Z9
  • YSP-1
兴趣爱好
高尔夫、阅读
特殊技能
DIY 项目,修建木制平台和架子

— 利用墙壁反射也意味着感觉房间本身更大了。如果人们将墙壁想象为镜子,这可以非常容易理解了。因为声音在到达听众的耳朵里之前所经过的距离更长,那么产生的印象是扬声器的位置超过实际的墙壁位置。所谓的有效点,即指佳的聆听位置,也变得更大了。如果聆听点有稍微的移动,环绕声效 果也可保持。举例来说,如果并肩坐在沙发上看电影,对他们两人来说,听觉印象在很大程度上是相同的。
如果你是一位电影爱好者,想象一下观看"梦幻成真",象凯文科斯特纳一样站在大片玉米田的中间,听着周围无数树叶的沙沙声。如果您观看"拯救大兵瑞恩",您将体验子弹从您耳边呼啸而过的恐怖,像诺曼底登陆中的汤姆汉克斯。在"沉默的羔羊"中,象乔迪福斯特偷偷地进入黑暗的地窖中,她和您都会被您身后突然传出的声音惊跳起来。这种 声音的真实性是由YSP 带进您的客厅中的。

"智能音线"自动音响设置

— 显而易见的是,大部分人看电视和电影的房间并不符合佳的家庭影院条件。房间的形状、窗帘、书架和其他家具 的存在,墙壁和天花板使用的材料,以及影响声音传播的许多其他方面,有无数的不同的组合。单箱式条状形扬声器可以被视为一种被设计给在这间房间内的人们带来音响享受的产品,这与有目的地建造的、优化的家庭影院有大的距离。YSP 结合了一种特殊的技术,这种技术旨在任何房间中获得佳的性能。这种技术叫做"智能音线",于2005 年第二代YSP-800 和YSP-1000 型号中面世。一种自动调整声音以适应房间空间的功能从产品概念阶段已经成为对开发者团队的必需的要求。

村田:"它使用起来非常容易。首先,您将扬声器安装到预定的位置。然后,您 将提供的专用麦克风放置在聆听的位置上。当您打开系统时,一系列声束会自 动扫描房间四周的墙壁,并调整佳角度、水平、音质和其他参数。对于消费者来说,这意味着任何房间都可以实现一定水平的家庭影院环绕声。对于我们 来说,这也代表着迈进了一大步。"

— 智能音线的引入不仅提供了良好的环绕声,它也提升了电影原声的音响表现,田中先生敏锐地指出。通过精确地控制每个声道的延迟,可以调整反射声音到达听众的耳朵中的时间,以作出完美配合。

田中:举例来说,想像电影中的一个建筑物爆炸场景。爆炸的电荷的声音、建筑物倒塌的声音、碎片惊天动地的撞击, 所有这些不同的效果声音产生一个复杂的频率混合,从高到超低部分。电影的创作者们旨在制作出一个非常具体的现实环境,只有当五个声道以完美的时机再现时,听众才能够成为该现实环境的一部分。"

HDMI 联接产生真正的用户界面友好

— 大约在2005 年,一个重大的创新席卷视听世界。一个通过单条电缆来传输音频和视频数据的叫作HDMI 的新标准 在市场上出现,并且迅速成为新的特别"超~武器"。当然,YSP 从一开始利用其性能。

村田:"在HDMI 出现之前,想要用条状形扬声器享受无干扰声音再现的用户 在进行布线时,会遇到令人不快的意外。这可能需要三条部件视频电缆和两条模拟音频电缆。对于音频信号的数字传输,事情因这样一个事实而更为复杂。 有两种选择,即同轴电缆和光纤电缆。使用HDMI,只需要一条单一的电缆, 大降低视频信号的数字延迟。因此这一开发是一个巨大的进步,而且对于 YSP 的用户来说,也非常便利。"

— 事实上,HDMI 还有另一个巨大的优势,即在设备之间交换相互控制信号 的CEC 功能的标准化。举例来说,这让使用电视的远程控制来打开和关掉YSP、调整音量、打开静音等成为可能。

村田:"使用CEC 的标准功能,打开电视上的电源将自动打开YSP 的输入。我们接受这一功能,以尽可能让用户使用 起来更为容易。从2007 年的型号YSP-3000 和YSP-4000 开始,CEC 已成为全部YSP 系列中的一个标准特点。"

新的型号 YSP-2200 结合了超~便利的动态性能

— 从可以放置在平板电视 附近的单箱产品中享受真 实的5.1 声道环绕声――这 是激发雅马哈公司的工程 师们进一步完善YSP 系列 的整体目标,导致产生许多 改变,例如YSP-4100 超过5.1 声道能够提供7.1 声道支持。新的型号是2010 年推出的YSP-2200。虽然实现了旗舰式型号的动力和性能价值, 它被设计为具很大的灵活性,允许它可以非常容易地被添加到几乎任何电视或架子上。为了实现这一目标,它具有非 常紧凑的尺寸,这让将低音单元移动到单独的低音炮箱中成为可能。这是原来的YSP 单箱系列的双箱产品。
开发团队面临的任务由许多明确的要求所规定。这个产品应当可以非常容易地放置在电视柜上,并且可以轻松地添加 到现有的设置上。当简单地摆放在电视前面时,这个产品应当足够细长,而不会阻挡屏幕的下方。并且它应当实现真 正地满足7.1 声道的声音。除其他参数之外,可用的扬声器高度因此受到大的限制。从设计的角度来处理这个艰巨任 务的人是大久保重治,这是他在雅马哈公司工作的第二年。

大久保:"近的平板电视还具有非常薄的框架的特点。考虑到电视柜的位置,扬声器单元的很大高度被限制在约50 毫米。YSP 来说,单单是声束驱动器的直径已经有30 毫米,并且在其顶部,还需安置许多其他的零部件和整个 DSP 电路。因此,我们从一个新的角度再次检查整个产品,从零开始,并仔细检查每个部件,寻找使其变苗条的方法。 因此,我们终能够获得新的尺寸。但是困难的事情是防止音质的衰减,尽管内部结构非常紧凑。"

— 不用说,构造和音质的关系是错综复杂的。直至两年前,大久保先生仍在为不同的AV 制造商设计高端平板电视。 作为一个结构设计专业人员,他目前次处理一个仅针对扬声器的项目。幸运的是,他在办公室的办公桌紧挨着的田中先生的办公桌(可能不光是他的幸运,对于雅马哈和终端消费者来说也非常幸运)。每当他起草了一份设计或探索出一个原型,他都可以参考坐在临桌的"YSP 守护圣人"的建议。"他有时可能看起来有点无礼,但他真的对自己正在 做的事情非常认真。无论我什么时候问他任何事情,他总是能成功解答。"田中先生微笑着回忆道。在从事此项任务期 间,大久保先生有机会学会了许多新的东西。

大久保:"在我进入雅马哈株式会社工作以来,件触动我的事情是非常注重细节。举例来说,当在设计一件产品的过程中,电路零件相互非常近地放置在一起,它们可能产生一种非常微弱的颤动的噪音。这反过来可能导致扬声器声音的轻微混浊,有些细微的噪音。当在雅马哈株式会社工作时,除非通过一些措施,例如用阻尼材料粘接,消除细微的部件震动,否则质量控制部不会让其继续下去。并且为了创造出一个优良的产品,制造方则是愿意加倍努力, 即使实施起来有点困难。YSP-2200是一个很好的相关的例子。设计师们的意图可以在这种环境下完全实现。"

— 为适用电视柜的不同维度和板厚度尺寸,扬声器腿的高度可以在10毫米的范围内继续调整。.而且考虑到复杂的外观,YSP 系列的机箱次用带细直条纹的铝材制成。

大久保:"铝制机箱不仅仅使产品的外观和触感棒,它还带来了实用的优点。首先,它薄。因为声束扬声器会产生一个轻微的电磁场,传统的塑料机箱需要额外的内部屏蔽。而对这个新产品来说,这不再需要。硬度得到改进,并且材料不那么容易受到响声的影响,这也有助于提供更好的音质。"

重低音炮的设计可以将其水平和垂直放置 开发者的声音!

— 高度的大降低意味着低音炮一定要分开。虽然早前的系统中,低音炮是可供选择的选项,而现在的新产品的标准 配置是带有第二个机箱,里面结合了低音扬声器和重低音炮。如田中先生所回忆的,这种新型系统配置意味着一个巨大的挑战,"可能是我们做过的困难的事情",是确保音质真正达到对YSP品牌所赋予的高度期望。由于通过这些努力,YSP-2200 实现了一个强大的、动态低端效果,甚至超过了它之前的产品系列。

田中:"我们追求这种系统配置的原因之一是,因为市场研究显示,许多YSP 使用者去购买他们自己的重低音炮, 以提升低端效果。在这种情况下,我们认为,首先良好提供一个重低音炮,作为其标准配置的一部分,以允许佳的匹配和丰富、准确的低音再现。如果扬声器配备的重低音炮不恰当,一些强大的场景,例如爆炸,可能会在爆炸声和 地面震动的隆隆声之间有稍微的滞后。YSP-2200 完美地解决了这种问题。我们也想给使用者提供不同的摆放选择,包括垂直和水平摆放。我相信,在这个型号中便利和强大的声音之间的平衡代表着YSP 系列的一个新的顶峰。"

— 拥有制造出与声音源完美匹配的声音场(无论是电影、音乐会、体育赛事或其他类型的环境)能力的影院DSP 也 包括在内。这项专有的雅马哈技术在AV 接收器领域受到高度评价。对于YSP-2200,已经增加了一个带环绕声的用于 游戏的优化型号。无论是效果声音,还是背景音乐和游戏对话均以逼真的质量再现,完全把玩家带到游戏世界。另一个值得注意的特点叫做单音量(UniVolume),被设计用来维持一致的音量水平,举例来说,在广播内容和商业广告之间,或在浏览频道时不同的频道之间保持一致的音量。感谢自动补偿,音量突然升高而攻击听众的耳朵的事情已成为 过去。
随着添加一个可选的底座,YSP-2200 成为聆听iPod 或iPhone 中的音乐的理想工具。这一点而言,"压缩音乐增强器"是一个非常吸引人的特点。这项原创的雅马哈技术能恢复细小的微妙之处,这通常是经压缩的资源,如AAC和MP3,所缺失的。高音阶恢复其本身的光芒,而中、低音阶再次变得更加丰富。创新的算法被用于补偿丢失的音乐信息,从而产生自然、生动、更深层次的音乐。
近几年来,电视机的厚度令人惊讶的薄。但是在设计方面常常被忽视的一点是,它可能导致音质显著下降。YSP系列从一开始能够满足这种热情的原因是,用户直观地认为,漂亮的数字媒体应当用同样令人印象深刻的声音来补充。

村田:"因为这种产品旨在与电视机一起使用,它不仅应当提供来自高质量电影和音乐源,例如蓝光光盘中的音响享受, 还应当提供来自各种其他材料,包括新闻节目、体育直播报道、谈话节目以及其他更多的来源的音响享受。它应当在各种情形下大幅度地提高电视音质,并且让众多的用户每天都可以欣赏到。这从一开始一直是YSP 的概念,而且它 现在仍然是。"