2022年1月23日 星期日

關於L-Acoustics設計軟體SoundVision系統規劃的心得分享

在筆者任職的九太公司執行音場模擬,絕大部分是使用Ease Focus,這對於公司主力的RCF系統是足夠的,不過一旦用的是別人的系統,我們遇到L-Acoustics系統的機率據說是最高的。以筆者個人而言,除了在國外秀展聽過許許多多次demo外,對L-Acoustics的系統並無實際現場使用、操控的經驗。而第一次使用L-Acoustics的SoundVision音場軟體,要追溯到2017年的世大運了,為了要能夠做現場Main Array的分析與delay校準,下載了軟體一步步從做中自學。


第二次比較深入的使用SoundVision,則是去年2020年要協助北流瞭解現場L-Acoustics系統檔案的內容,再次投入時間去研究。不過大部分時間其實是透過L-Acoustics在疫情期間推出的視訊課程去瞭解Line Array的原理與運用,這些原理原則真的讓筆者獲益良多。



由於九太最近執行小巨蛋演唱會、使用L-Acoustics的系統,而再次運用SoundVision軟體來對於硬體公司提出的規劃方案做些研究。也把一些心得提出給各位做個參考。


一方面聽同事提到在小巨蛋的現場使用L-Acoustics K系列經驗,單純使用K2當Main Array與使用K1加掛K2,同樣數量下,K1+K2似乎會比較均勻。


由於沒有現場比對過,好奇驅使下,便想利用SoundVision在音場模擬上比拼一下,看看結果如何。


如果單純就規範來比對,

• 規範比對:


佈放方式,如果Main Array數量都是16支,方案一K1 Array就是用原本硬體公司的規劃K1 x12支 + K2 x4支、方案二K2 Array則使用K2 x16支,將兩者佈放在小巨蛋的場地模型上。


兩種Array都採這次硬體公司規劃的相同位置、仰角5.2°吊掛,K1 Array採向前直打,但K2 Array則加上自己的想法、做了向內5°的PAN。


K1 Array的左側impact涵蓋圖


K2 Array的左側impact涵蓋圖


K1與K2的水平涵蓋角度不同,K1 Array打中遠程是用K1、為90°、但近程改掛載K2、為110°涵蓋,可以在上圖一涵蓋圖上看到兩種水平角交接的空缺處(圓紅框)。相對地,K2 Array因為全部是K2、中、近程都是相同的水平角,所以可以看到左右側投射impact從近到遠呈現均勻的涵蓋(上圖K2涵蓋圖)。


遠程的部分,由於K2具有PanFlex的可變式水平角度,我將最上端打遠程的5支K2改成70°、讓能量集中投射,可以在impact圖上看到效果,雖然K2比K1小了2dB的最大音壓,但impact圖上將中央處差異拉近,。



以1k - 4kHz來分析清晰度音壓分布,如下:

K1 Array


K2 Array


顯然地,K1 Array音壓較大,音壓分布上絕對完勝。但就圖面上色塊分析,K2 Array的近到遠的平均度並不遜色。


以場地前到後6dB的差異目標區間分析,兩者都可以讓超過90%投射點落在目標區間內(下圖二與三)。


而且K2 Array經過細調,即使沒有掛載DownFill投射近程,仍可以讓93%投射點在前到後6dB的音壓差異區間內。


比較可惜的是,原本規劃的K1 Array,如上圖一紅框處有兩支K1並未投射在座位區,能量未完全貢獻,因此在控台區的前方一段觀眾區會有音壓稍弱的感覺(上圖二藍框處)。這部分有詢問過在現場的馬頭,的確有這樣的感覺。


K2 Array我採用5° PAN向內的佈放,主要是中至近程的K2,我使用110°的水平角度,夠寬,如果與原本的K1 Array一樣採0°向前的話,控台前方位置座位區容易出空(下圖一紅框處)。向內5°可以補償中央位置改善外,因為角度夠寬,外側與OutFill銜接都還沒問題。


控台位置


K2 Array採0°向前直射



K2 Array採5°向內投射


而K1 + K2的Main Array方式,在銜接OutFill的K2時,相對也會較容易有缺口。易產生OutFill與Main交集處、近到遠音壓的不平均(下圖一紅框處)。

K1 Array



K2 Array



K1具有較大的音壓表現與雙15吋低音的優異中低頻能量,但水平角90° 對於近程涵蓋會較吃虧,加掛DownFill來彌補是正確的。K2具備PANFlex的可變水平角設計,在系統涵蓋規劃上彈性極大。個人覺得,K1、K2都是很棒的喇叭系統,這次的音場模擬比拼似乎也不相上下。L-Acoustics的模擬設計軟體SoundVision的確是個很強的規劃工具,使用系統內建的Array Processing之後,就可以很快速獲致不錯的音場設計。但如果能夠再加上反覆比對、檢查與微調,相信應該都可以得出更理想的音場來。



提到SoundVision軟體,本身具有非常好的系統自動調校功能(Array Processing),系統其實內建有三階段的調校可供使用者分段使用,一般而言已經可以獲致很不錯的投射角度、音壓、頻率響應的計算成果。


如下的例子,同樣在小巨蛋的場地模型,同樣位置、仰角吊掛K2 x16支。如果都不設定喇叭夾角、也不設定PanFlex可變水平角狀況下,投射的Impact圖形如下,亦即所有能量均向前投射,中、近程都無法有效涵蓋。



我們開啟內建的Array Processing,設定好場地的三個距離錨點,先使用第一段Autosplay的Init功能。基本上,這個功能類似Ease Focus上的Autosplay,自動分析陣列與場地三個距離錨點間的關係,自動做喇叭夾角的佈放計算,如下圖,已經可以讓陣列喇叭有效涵蓋這個場地的遠中近區域:



但此時僅考慮涵蓋,從場地前到後音壓的差異目標來看,場地前到後音壓變化將會超過16dB以上,並不理想(Contour目前設定前到後是6dB差異)。


我們再使用第二段來做角度的優化,拉近前到後音壓的變化。結果如下:





優化後的場地前到後音壓差異目標圖如下,80.6%投射點在6dB差異目標區間內,前到後差異縮小到12dB內:



如果再進一步使用第三段的Array Processing,我們可以打開FIR的等化功能,讓SoundVision利用FIR的運算,來讓各投射點的音壓、頻率響應更進一步貼近。結果如下:



比較上一階段的場地前到後音壓差異,FIR後的差異更貼近,有88%的投射點在6dB差異區間內。


頻率響應在FIR後、也更平整、貼近(注意觀察在8k-20kHz部分的變化),場地前到後聽覺上的感受會更一致(下圖一是FIR前、下圖二是FIR調校後)。


想當然地,這樣好像就可以交系統了,對吧?


如果你想要讓設計再更加優化,其實永遠都還有空間可以精進。仔細觀察系統調整優化16支K2的夾角後,你會發覺系統規劃的第10支K2的軸線並未投射在座位區、有點浪費。如下圖側視圖的紅線:


我們其實還可以手動微調每個喇叭的夾角,讓每支喇叭的能量都能完整貢獻在座位區,如下圖紅線。


另外,微調遠程K2的PanFlex可變水平角度、來讓遠程的能量投射更集中、提升音壓,我們可以讓落入6dB差異區間的投射點提升到93%。場地前到後音壓差異拉近到10dB內(如下圖)。


再對比剛剛已完成系統內建的三段Array Processing、FIR後的頻率響應圖(下圖一)與手動微調後的頻率響應(下圖二),你一定可以看到觀眾座位區內近到遠的聆聽感受又更一致了(至少高頻段1k - 20kHz都更貼近)。


系統Array Processing後(藍色:近程、紅/橙色:中程、綠色:近程)

手動微調後(藍色:近程、紅/橙色:中程、綠色:近程)



目前為止都是在沒有掛載DownFill、全數使用K2的狀態下的模擬。這種方式比較大的疑慮泰半是當夾角無法有效讓各喇叭投射均勻分派時,在近程的投射能量會過大。由於L-Acoustics的規劃理念裡,並不太認同以Gain來調整陣列喇叭的分段能量,因此在SoundVision裡是透過FIR來自動進行能量、頻率響應調整,但這個方式還是有其限度,並非萬靈丹。


如果我們把K2 Array的最下方3支(亦即打近程的3支)改掛載KaraⅡ,由於KaraⅡ最大音壓比K2小5dB,會讓近程的能量先天上就降低、整串Array更容易調整近到遠的能量平均度。(原本先使用與K1 Array相同的下4支改KaraⅡ,但微調幾次後發現改3支掛載會更理想)


Array的配置如下圖:


手動調配Array的夾角、對應到場地的投射:


使用系統的FIR運算調校,讓投射點落入6dB差異目標區間的比率一下提升到97%。場地前到後音壓差異真正實現6dB差異的理想目標(如下圖)。


由各點的頻率響應曲線觀察出,觀眾座位區內近到遠的聆聽感受一致性再提升。


拉拉雜雜談了許多,但重點就是多去瞭解你的系統,如果你對於系統的組成有較多的選擇,在合乎原理原則下,不妨試試不同的方式、透過不同的微調方法來尋求更佳的方案。



Humphrey T


沒有留言:

張貼留言