2.追求究極的真實感

CINEMA DSP TECHNOLOGY 2. 究極のリアリティを求めて

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■ 本物の音場データが生んだ「HiFi-DSP」

Yamaha 建築音響研究所所進行的音場研究,在影音裝置事業部與電子音響研究所的合作下,達到了全新進化。為了收集研究用的基礎素材,他們採用了前所未聞的手法,那就是走訪全世界的著名音樂廳、教堂與劇場,收集現場的聲場資料,並將其數位化,直接輸入裝置內的專用 LSI 中。這種手法就相當於Yamaha AV擴大機所內建的<CLASSICAL><LIVE/CLUB>等CINEMA DSP程式,而底下為了方便區隔,故採用過去的稱呼「HiFi-DSP」。


樂器與聲音需要一個能夠演奏與唱出好聲音的空間。「儘管不是現場的原聲,而是CD或黑膠唱片等音樂媒體,我們也應該讓音樂回到適切的場所才對」。研發者們總是追逐著一個夢想,那就是利用更立體的播放系統,恆常重現正確的空間情報。

其實在「HiFi-DSP」登場之前,早已大量出現各種聲場的模擬重現技術。底下便稍微詳細說明它們與Yamaha的「HiFi-DSP」有哪些差別。

音樂廳與展演場等聲場特性,通常利用圖1當作表示指標。這是紀錄直接音(從舞台上直接傳來的聲音)與反射音(直接音從牆面或天花板反射傳來的聲音)之時間變化的數據圖。這稱為「回聲類型圖」,縱軸代表聲音強度,橫軸代表經過時間。從圖1可得知,聲音會依據(1)直接音、(2)初期反射音(繼直接音之後,比較快的反射音)、(3)殘響音的順序,進入聽眾的耳裡(或收音麥克風)。其中,最後抵達的殘響音,比較容易以電子迴路重現,因此才產生「虛擬環繞音效」的技術,廣泛普及至一般的家庭劇院與音響設備。然而,Yamaha的著眼點不在殘響音,而是第二個抵達的初期反射音。因為跟殘響音相比,初期反射音容易受到反射牆面與天花板的距離、形狀等影響,是能夠真實反映出各種空間音響特性的因子。我們除了聲音強度外,更針對初期反射音進行嚴密測量,包括反射音來向等。因為活用這個實測聲場資料,「HiFi-DSP」才得以實現真正的聲場創生,而不必依靠人工的殘響音。

圖2是初期反射音的實測聲場資料。上述的回聲類型圖(圖1)是表示收音點一次元性的聲音變化,而初期反射音的資料,則是呈二次元擴散的分布圖。圖的上方為舞台中心,中心點為收音點(視聽位置),同心圓是將反射音的延遲換算成距離的間距刻度,圖中的1m約相當於3/1000秒的延遲。假設反射音來向的延長線上有音源時,每個圓點就代表假設音源。中心點(收音點)跟圓點的位置,代表反射音的來向,距離代表延遲時間,直徑代表反射音的強度。

這個聲場測量採用了「緊聚4點收音法」。這是隸屬早稻田大學音響工學研究室,與Yamaha共同進行研究的山崎芳男教授所發明的。它的原理是將無指向性麥克風精密配置於x-y-z三軸與原點(共4點),再經由相關處理,從麥克風收到的反射音中檢測出同一道聲音,然後再計算出每一個反射音的假設音源位置與強度。順道一提,當時進行聲場測量需要1台小型巴士左右的器材,以及5~6個工作人員。這種前往歐美等國,以月為單位反覆進行測量的旅行,據說需要耗費相當龐大的勞力與經費。


於是,世界首創的DIGITAL SOUNDFIELD PROCESSOR—「DSP-1」於1986年問世了。它以『將視聽室轉變為音樂廳!』為宣傳口號,利用數位技術實現了聲場創生的概念,成為世界先驅。這在Yamaha自1954年開始發展影音裝置的歷史中,是一個相當巨大的轉捩點。

這些資料與技術的累積是Yamaha家庭劇院的研發基礎。儘管在環繞音效格式與訊號處理技術已經達到顛峰的現代,這些具有獨創性的技術,依然隨著時代的演進,持續薪火相傳進化革新。

以緊聚4點收音法進行聲場實測的景象

圖1 回聲類型圖

圖2 假設音源分布圖(示例)

圖2 假設音源分布圖(示例)・DIGITAL SOUNDFIELD PROCESSOR - DSP-1

  • 1. DSP=“デジタルサウンドフィールドプロセッサー”の思想
  • 2. 究極のリアリティを求めて
  • 3. 「HiFi-DSP」から「シネマDSP」へ
  • 4. HD時代に向けた静かな革命
  • 5. より忠実な空間再現を求めて
  • 6. よりリアルに、もっと手軽に
  • シネマDSP革新を続けるテクノロジーINDEX
  • 独創の音場創生技術「シネマDSP」のすべてTOP