台中國家歌劇院凸凸廳-『聲遊記』之AMBEO|Ambisonics 3D沉浸式音響系統設計

12月8日開展,期許做為3D音藝創作的開端!

筆者很榮幸能代表公司參與今年台中國家歌劇院12月的這檔由電聲藝術家謝瀞瑩帶領創作的『聲遊記』藝術展的 AMBEO|Ambisonics 3D沉浸式音響系統設計,底下是關於我們在凸凸廳現場搭建的音響系統說明,希望有助於大家今後更多的3D音藝創作!

凸凸廳現場音響系統硬體清單及軟體:

  • 點聲源喇叭: Neumann KH120 * 9
  • 音柱式喇叭: RCF EVOX 8 * 6
  • Audio介面: DiGiGrid IOX * 2
  • SoundGrid伺服器: Waves Impact Server * 1
  • 乙太網交換機 * 1
  • 電腦: Apple MacBook Pro * 1
  • 音樂工作站軟體: REAPER
  • 實時混音軟體: SoundGrid Studio
  • Plugins:
    • AllRADecoder
    • DistanceCompensator
  • 網路線一批
  • 類比訊號線一批

Sennheiser AMBEO沉浸式音響系統設計的核心技術是Ambisonics,在實務應用上,軟體Plugin的選用是重點,也因此,我們挑選了IEM Plug-in Suite的兩個重要外掛插件:一、AllRADecoder。二、DistanceCompensator

AllRADecoder


AllRADecoder – 多聲道輸出解碼器

AllRADecoder – All-Round Ambisonic Decoding,是一個能將Ambisonics訊號解碼成自訂Loudspeaker Layout(喇叭佈局)的插件,只需加入正確的喇叭數量,輸入正確的喇叭方位(水平方位、垂直方位),就可以將不同order數的Ambisonics(AmbiX格式)訊號進行解碼輸出至指定的聲道。

這套插件會自動判斷喇叭佈局的合理性並會以紅色警告示之,請特別注意垂直-90度的喇叭是必須的,無論實際上有或無這顆喇叭,都必須把它加進來。本次展覽的音響沒有做天地喇叭,所以我們在插件裡面添加的喇叭是假想性質的喇叭(Imaginary Loudspeaker),以構成適用於解碼計算的喇叭佈局。

如果要確認聲道是否正確對應到實際的特定喇叭,這個插件提供了噪音訊號的直通輸出,只要在插件裡面的各聲道的Noise按鍵,就可將聲音送到聲道線路實際對應的喇叭上,藉此確認線路是否正確,如不正確,可直接修改它上面Channel ID,或到Patch軟體裡面改線路。

DistanceCompensator


DistanceCompensator – 距離補償器

這個距離補償器很有用,能依據實際喇叭和參考點的距離差來進行多聲道喇叭的訊號延遲補償(只需量測出喇叭距離參考位置的正確距離,以公尺為單位),並可設定增益的距離補償(輸入距離增益率指數:0.5~1.5。預設為1,為一般的自由場域,可依據牆面反射狀況於小空間時將此數值調低,大空間則同樣視牆面反射情況將數值調高)和音量正規化的方式(Attenuation only – 僅衰減,或Zero-mean – 使平均值為零)。另外我們也可將現場的實際音速數值輸入到插件裡面做為delay補償的計算基礎,依據溫濕度,有蠻多手機app可用來做這類的物理計算。

需特別注意的是,喇叭數量和喇叭ID要呼應AllRADecoder的組態,我們可將
AllRADecoder的喇叭佈局匯出存檔,然後再匯入到DistanceCompensator裡面。

另外,如果距離補償不是以原喇叭方位佈局的圓心做為參考點/主要聆聽點,則應輸入參考點座標,但在做這個動作之前,應先匯入相應的喇叭佈局做為基礎以便計算所有喇叭的距離延遲補償。

結論

凸凸廳的建築聲學設計很棒,牆面沒有混亂的反射,具備本身特有的殘響,很適合AMBEO|Ambisonics 3D多聲道音響系統設計,因此只要我們能適當的定好喇叭的位置,並且將軟體所需的水平與垂直方位角以及距離等物理數值量測出來,則整個音響系統的建置將是極為快速的,剩下的就是視情況需要來修頻率響應,最新的IEM Plug-in Suite有包括一個叫做MultiEQ的插件,可修整個空間聲場的頻響,意思就是不需逐個在喇叭之前加EQ去修整,而直接就用一個插件來完成。

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