感觉的物理学：现场声音先驱 L-Acoustics 的科学和展示

我身处郊区的办公园区，感觉就像参加音乐节。我身处展厅，感觉就像参加音乐厅。我身处可容纳 3,000 人的礼堂，感觉就像参加可容纳 10,000 人的竞技场。我在巴黎郊外、伦敦，在扩声专家 L-Acoustics 的办公室——踏上跨国冒险之旅，体验音频作为一种变革性媒介的 40 年历史和未来。

2024 年 9 月，克里斯蒂安·海尔博士在巴黎南部的一座农舍中创立这家音响解决方案公司，距今已有四十周年。如今，L-Acoustics 系统已遍布全球一些最受瞩目的巡演和 10,000 个标志性音乐厅、文化中心、活动设施和节日场地。

我来到位于巴黎郊区马库西的 L-Acoustics 总部，在这里我将了解 L-Acoustics 如何将扩音艺术和扩音艺术结合起来。但要真正了解该公司如何开发出让工程师完全控制声音环境的工具，我首先必须想象这是 1977 年，我面对着一个舞台，舞台上布满了投影，顶部是充气装置，周围环绕着巨大、混乱、杂乱的扬声器。

这是一场 Pink Floyd 音乐会，在那个时代，Heil 认为声音非常必要，但并不受欢迎。作为粒子物理学领域的博士，Heil 认为，虽然“In the Flesh”巡演意义深远，但他可以利用自己对能量如何通过介质传播的理解来改善电声效果，以及音乐会扬声器如何在移动我们灵魂的过程中振动粒子。因此，在 1984 年 9 月，他创立了 C.HEIL.TEA（即后来的 L-Acoustics 公司），这样他就可以运用对声波减慢和变缓的知识，在现场活动中设计出更清晰的表达和情感参与。

堆叠的塔楼墙壁——扬声器的描述方式表明音乐会的声音总是朝着某个方向发展。但积木就是积木。这些立方体和柱子彼此相邻、上下叠放，用螺栓固定在预先存在的结构上。它们向同一方向发出输出并相互干扰。而且，声音变大并没有变得更清晰。声波的脱节加倍会导致梳状滤波，从而导致音量无法填充的空洞响应。

Heil 针对这些集群产生的破坏性声音模式的解决方案是 1992 年的可变曲率线源阵列 (V-DOSC)。这个多扬声器系统使用波前雕塑技术来确保整个观众席的 SPL 一致，将高频汇聚成相干波束，并产生大规模清晰的声音。

如果没有波导，声音会向外扩散，根据区域的不同变得不均匀和模糊。但是，如果经过适当的设计和对齐，这些垂直扬声器堆栈中的反射器有助于提供平坦的圆柱形声波，而不是圆形的扩展声波，从而最大限度地减少衰减。这反过来又减少了音量热点和死角，无论您在人群中的哪个位置，都能带来整体更平衡的体验。

V-DOSC 将高、中、低驱动器作为一个连续源呈现，这是从原来的扬声器越来越响，到现在的扬声器不仅音质好，而且节省空间，从而降低运输和安装成本的第一步。正确放置的线阵列还可以缩小表演者和扬声器之间的距离，减少看到乐队就在您面前，却听到他们从侧面传来的隔阂。即使在宽敞的空间中，重新连接声音和视觉也可以让一切看起来更直接、更亲密。

线阵列现在是标准配置——如果您最近去过中型或大型场馆，您一定不会错过舞台上方飞舞的黑色盒子丝带，它们轻轻向内卷曲，以确保观众能够听到从 GA 到很远的地方的声音。远距离更好的分散是常态。如果听起来很简单，那就不是。如果听起来很棒，那是因为它很棒。但在 L-Acoustics 时代之前，情况并非总是如此。

当然，谈论概念是一回事，亲身体验又是另一回事。我们漫步穿过索具/支架演示区，沿着街道快速参观产品线（见下面的幻灯片），了解确保客户满意的工艺和质量控制。L-Acoustics 在法国和德国拥有扬声器、放大器和 DSP（数字信号处理）组件设施。但尽管制造分散，但最终组装就在这里进行——为了可追溯性和可靠性，保持供应链和信号链的专有性。

然后，我被带到了马库西斯总部后面，穿过停车场，进入树林，在这里，我们可以集中精力，体验为现场声音奠定基础的创新——无论是字面意义上还是形象意义上。正是在这里，在发射塔下的树林里，L-Acoustics 安装了 K 和 L 系列扬声器，当公司对模块及其配套低音炮进行 A/B 测试时，这些扬声器需要非常理解的邻居。

带我参观这些系统的是 L-Acoustics 南欧应用工程师 Tom Laveuf 和 L-Acoustics 北欧应用主管 Rahul Samuel。两人都是在千禧年左右从舞台演奏转行负责混音，因此在控制不规则反射或不均匀覆盖方面拥有丰富的经验——这一过程曾经既是猜测又是科学。然而，现在，您可以在到达之前仔细考虑细节，这样您在现场就不必那么操心了。

“当我开始担任系统技术员时，我们会在 Microsoft Excel 中做所有事情，输入数字并尝试找到需要部署的角度以及要放置的高度，”Samuel 说。“而且公差并不总是那么严格，因此您可以拥有五个相同型号的扬声器，但它们的声音可能略有不同。多亏了建模程序 [如 L-Acoustics Soundvision] 和可调波导，以及与一家拥有一致音质的公司合作，从而实现准确的预测，现在您可以花时间在现场完善事物，而不是修复它们。”

线阵列的物理发展有助于实现这一新的控制水平。随着 K 系列（2008 年发布），L-Acoustics 改进了重量管理和灵活的吊挂选项，允许在箱体之间调整角度，从而更平滑地调整垂直指向性。随着 2014 年的 K2，L-Acoustics 引入了 Panflex 技术（机械可调的“鳍片”，可见于下方扬声器中间的槽中），它可以与 DSP 配合使用，根据需要控制水平覆盖范围以响应场地宽度。

对于 L 系列（于 2023 年推出），该公司考虑了一般场地和观众的几何形状，开发了流线型设计的渐进式超密集线源 (PULS)，具有最佳曲线、功率密度和离轴性能，但重量和材料减少（因此燃料成本和碳足迹降低）。除其他因素外，新的自动锁定索具系统和单电缆连接器意味着将阵列升空的动作减少了五倍。计算流体动力学有助于重新设计内部体积，以创造更大、更好的气流，从而产生更好的低音。

尽管如此，如果您不在扬声器前面，音箱的心形指向性会将低频泄漏降到最低，这对于音乐节上的表演者和工作人员以及您身后的舞台来说非常有利。在播放测试曲目时，我在扬声器周围走动，在指定角度停下来评估效率和参与度，我可以确认其令人惊讶的效果。

总体而言，使用算法数字孪生进行原型设计带来了许多创新。尽管硬件对于音调一致性非常重要，但如果没有 L-Acoustics 软件的预可视化，声音就不会如此精确地塑造。Soundvision 是一款用于场地声学响应的 3D 建模软件，允许工程师导入空间的 CAD 模型并模拟扬声器确认。考虑虚拟变量和潜在障碍物可以提供可操作的见解，因此工程师可以在铺设单根电缆之前优化覆盖范围和清晰度。这使得设置更短，重点在于精确度，而不是慌乱。一旦系统飙升，软件中的实时覆盖模式变化会减少所需的物理调整。

“借助 Soundvision，我们可以设计出从前排到后排都能提供一致音质的系统，”Laveuf 说道。“它改变了我们的工作流程，从被动解决问题转变为主动设计。”

如果存在缓解因素，L-Acoustics 系统的控制远远超出了物理布置。在声音传播方面，风、温度、湿度和其他环境因素将对声音投射产生明显的影响。使用软件，您可以绘制出能量投射的分布和衰减位置，并通过精细调整来补偿频率损失。无论何时需要增加几个 dB，放大通道始终可用。

当然，L-Acoustics 的 12,500 名注册软件用户可以使用的所有这些控制不仅仅是方便，还可以用于创意目的。L-ISA 沉浸式声音艺术允许基于对象的音频，使特定元素在三维声场中移动。虽然这种空间音频对音乐会很有影响力，但在百老汇制作等定制听觉体验中尤其强大，其中方向提示是叙事的一部分。

说到 L-Acoustics 的故事，我离开巴黎时只知道了一半。除了在 Bon Iver 音乐会和 Adele 驻场演出等众多场合使用外，L-ISA 的应用范围已超越表演，还用于博物馆、企业设施和其他共享空间。但这些都是有计划、有节奏的接触。我抵达伦敦，前往 L-Acoustics 海格特工厂，准备了解该公司的最新技术，这些技术只需按一下按钮即可改变空间。

HYRISS 平台体现了建筑音频的这一愿景，使场馆能够动态地定制其声学特性。例如，我们被带进一间设备齐全的客厅，其优雅简约的风格令人印象深刻。一侧是天鹅绒沙发、印象派艺术和表现主义地毯以及平板电视，另一侧是小型镀金大理石桌椅，隔间中有一架钢琴。从声音上看，它一开始是一块“安静的空白画布”，我们的主持人、L-Acoustics 产品管理总监 Scott Sugden 说道。而且您无法总是重塑声音存在的空间，那么为什么不重塑声音在空间中存在的方式呢。

HYRISS，即超现实沉浸式声音空间，就是这样；它让你将静态空间与居住者的环境相匹配。Sugden 拿着 iPad 四处走动，在死寂的空气中播放标准立体声曲目——首先在整个房间播放，然后将其从一面墙移动到一个角落，直到他最终将其频率分开，人声和低音位于相反的两端。接下来，当我们漫步在宁静的避难所时，自然音景包围着我们，直到音乐会钢琴家 Belle Chen 的进入打破了氛围。她和 Sugden 拨弄着琴键，交换了关于需要一些共鸣的想法。轻轻一按，混响就为她正在演奏的曲子注入了大厅所需的活力。

“我们的目标是让声音像灯光一样具有适应性和集成性，”Sugden 说道。“你可以根据心情或活动来调亮、调暗或重定向声音。”

当然，打造一个舒适的空间来投射这些令人回味的色彩需要投资。在这个展厅中，60 个来自短距离 X 系列和中距离 S 系列的扬声器由 60,000 瓦功率驱动，全部嵌入墙壁和天花板中。同时，控制平台利用 L-ISA 的整体定位功能和 Anima 机器学习来定位和空间化单独的声音元素。最后，Ambiance 系统使用定制安装的传感麦克风和处理器来改变房间的声学效果——进一步实时塑造回声和涡流，从适合语音到适合音乐会。

“我们设计了整套技术，并制造了整套技术，这对我们来说帮助很大，”Sugden 说道。“你知道，一级方程式赛车之所以如此之快，并不是因为它天生就是最快的赛车，而是因为他们将所有东西都整合在一起。归根结底，这就是你如何获得这种水平的性能，以及如何在世界各地保持一致。这就是艺术家选择 L-Acoustics 的原因……因为在世界各地，我们保持的控制水平意味着它将保持一致。”

HYRISS 是一种可以在定制家庭影院中进行的集成，但同样适用于会议中心、画廊、剧院或其他定制的多用途“耳朵的殿堂”（Heil 称之为）。如果可以填满整个房间，为什么还要填满整个房间？当晚晚些时候，当我再次遇到 L-Acoustics 系统时，这个问题再次被提出并得到解答。

我现在在 ABBA “Voyage”，这是瑞典流行乐队的虚拟驻地，位于东伦敦一个专门建造的工程木场馆，里面满是 L-Acoustics 解决方案。我来这里是为了媚俗，但留下来是为了刺激。成千上万的人跟着数字化身（或“ABBAtars”）一起唱歌，形成了一个具有感染力的反馈循环，房间本身放大了这种逃避现实的感觉，让每一首新老歌都成为最快乐的回忆。这是工程与艺术的结合，身临其境、清晰易懂——这是 L-Acoustics 在其第五个十年的精髓。该公司在线阵列领域拥有四十年的经验，引领了第一波波导，并且仍在寻找重新设计体验的新方法。

“好声音意味着联系，”Heil 当天早些时候说道。“这不仅仅关乎保真度或全频率；而是要创造一种环境，让观众在表演中感受到情感上的投入和临场感。这就是我们 40 年来一直致力于实现的目标——一种声音不仅陪伴生活，而且有助于塑造生活的环境。”