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              哈曼工程師訪談|JBL BAR9.1杜比全景聲技術全解析


               

               

              BAR9.1真無線全景聲回音壁是JBL最新的旗艦級回音壁產品,配置了令人心潮澎湃的5.1.4全景聲環繞音效和可拆卸式環繞揚聲器,打造3D沉浸式聲音,全方位升級居家觀影體驗。

              作為享譽全球的音頻品牌,70多年來JBL始終專注追求至純音質,用技術創新豐富產品內核,結合簡約外觀設計,以誠意之選為用戶提供視覺與聽覺的雙重體驗。

              接下來哈曼工程師將為大家一起揭秘JBL BAR9.1的產品誕生歷程,揭秘更多鮮為人知的幕后故事。
              —————

              還不了解JBL BAR9.1的讀者請一定觀看下面的視頻。

               

              Q1:為什么要開發一款BAR9.1這種非常獨特的可拆卸式的回音壁?

               

              ——朱星璁:早些年,回音壁產品受其外形尺寸和放置在電視下方等因素的限制,與傳統家庭影院系統相比,聲音環繞效果有較大局限。

              最近這幾年,回音壁制造商已開始將更沉浸的音頻格式(例如杜比全景聲(Dolby Atmos)和DTS:X)與用于3D環繞聲體驗的頭頂通道結合在一起。

              許多高端型號回音壁通過分離的無線后置揚聲器填補了后環繞聲的空白,以獲得更好的聲音效果,但是與傳統家庭影院系統一樣,這些無線后置揚聲器通常永久放置在后部位置,并且需要外部電源才能起作用,這會對用戶房間內的布線和家具布局產生考驗,使用起來仍然比較麻煩,這也是回音壁制造商一直難以解決的難題。

               

               

              *BAR9.1 支持杜比全景聲,擁有四個天空聲道,可以帶來更多維度的聲音體驗,讓聲音更有臨場感
              BAR9.1可拆卸環繞揚聲器設計就是為了解決上述難題而誕生的,它是JBL第一款將杜比全景聲(Dolby Atmos)和DTS:X集成到電視中的真無線環繞聲回音壁。

              帶有可拆卸電池供電揚聲器的JBL BAR9.1有靈活的放置方式,不受客廳中電纜的限制。觀看電影時,只需取出可拆卸揚聲器,然后將它們放在沙發上,即可在一秒鐘內立即享受長達約10個小時的真無線全景聲環繞體驗,無需為布線和房間布局困擾。

              當環繞揚聲器電池電量低時,用戶可以選擇通過微型USB端口為電池充電,也可以將其插回主BAR9.1上進行充電,使用極為方便。在BAR9.1中還內置了雙麥克風,通過2步自動校準功能,可確保無論可拆卸無線揚聲器放置在房間的任何地方,都能獲得最佳的環繞聲。

              相信BAR9.1杜比全景聲真無線回音壁出色的性能、便捷的使用一定會為用戶留下深刻的印象。

              Q2:目前回音壁產品的市場趨勢是什么樣的?
              ——朱星璁:非常出色,在全球范圍內都有良好的發展。目前寬屏電視已成為許多現代起居室中家庭娛樂的核心,但是由于電視設計越來越纖薄,這些新型電視通常只會搭載較薄揚聲器,它們通常朝下或朝后,聲音質量不盡人意,很難將電影大片和激烈游戲中的聲效完整表達出來,對用戶的觀影和游戲體驗造成很大影響。

               

              *BAR9.1 真無線環繞設計,環繞揚聲器無需布線,讓家居更簡潔
              回音壁憑借體積小巧、安裝簡單,聲音也足夠出色的特點,是完善整個家庭娛樂生態系統的理想音頻設備。隨著技術的進步,回音壁產品也越來越朝著高端專業的方向發展。相信中國主要的大城市也將遵循這一全球趨勢。

              Q3:JBL BAR9.1可拆卸式無線環繞揚聲器是它最核心的特點之一,請問這種設計實現起來有哪些技術難點?

               

              ——李效誠:確實有很多困難需要克服。首先,BAR9.1獨特的可拆卸設計會讓它有兩種完全不同的工作狀態,即分離狀態和組合狀態。
              這兩種狀態需要分別調音;其次主機和環繞之間要克服信號的傳輸延遲,否則會極大影響觀影體驗;最后主機和環繞在不同距離時的靈敏度要匹配,以達到最好的聲音效果。

               

               

              *BAR9.1 內部揚聲器單元展示

               

              ——劉新春:可拆卸環繞揚聲器在產品結構設計上也遇到非常大的挑戰。結構設計時不但要考慮用戶在頻繁拆裝過程中的可靠性,還要滿足簡單、方便、快捷的拆裝用戶體驗。

              設計時我們采用了零摩擦系數的稀土永磁材料結構,同時選用彈簧針(Pogo pin)的結構作為電信號連接方式,通過調整磁鐵位置、磁力大小,在無數次不斷優化輔助結構的過程中鎖定最佳解決方案,實現了分機拆裝基本無機械摩擦阻力,和磁力輔助復位的舒適用戶體驗;同時實現拆裝過程中電路連接的方便快捷和穩定性。

               

               

              *BAR9.1 真無線環繞揚聲器連接部位經過精心設計,讓用戶可單手拆卸且經久耐用
              可拆卸環繞揚聲器在產品設計時也要考慮如何滿足不同方向按壓測試標準,這個是模擬實際使用場景不可或缺的案例,用戶在使用過程中如何確保分機被無意碰到或按壓推擠時不應許脫離主機,并且還能保持正常工作,這個穩固性要求和以上提到的舒適便捷的用戶拆裝體驗是相互矛盾的,無疑是一個挑戰;設計時為了兼顧兩者,我們采用插入式結構,通過多次調整插入的深度,介入自由角度和主分機配合的擺動間隙,同時借助磁力自動復位原理實現了按壓測試無脫落,并兼顧手感舒適性、電性能穩定性要求。

              Q4:杜比全景聲的好處有哪些?JBL BAR9.1 實現全景聲的過程中克服了哪些困難?

              ——李效誠:區別于傳統的家庭影院,杜比全景聲是一種全新的基于目標的解碼方式,天空聲道的加入能夠帶來更加自然逼真的聲場,通過身臨其境的聽覺體驗,將人們帶入影片的故事當中。

              BAR9.1是哈曼研發的第一款支持杜比全景聲的真無線回音壁,從硬件平臺選型、揚聲器單元選型,到聲音的調教和全景聲效果調整,每一個環節都要符合杜比全景聲的要求,同時也要滿足哈曼對音質的高要求。

               

               

               

              對此,我們為BAR9.1全新開發了兩款賽道形揚聲器單元,相比圓形發聲單元具有更高的靈敏度和更好的低頻性能;10英寸長沖程重低音單元和哈曼專利倒相管設計,是BAR9.1實現影院級重低音的關鍵。

               

              ——葉發宇:因為全景聲比傳統環繞聲增加了天空聲道,所以在內部電路上也要做出相對應的優化。

              BAR9.1內部電路應用了充分的功放通道獨立驅動左、中、右、主機,環繞聲、高音、超重低音,可以細致地還原聲音的各個細節。

              考慮到每個用戶客廳的面積大小布局都不盡相同,BAR9.1還設計了用戶校準系統。系統通過內部DSP算法判斷出主機,各環繞聲音箱與用戶之間的距離、左右關系,調整各音箱輸出使用戶獲得更好的全景聲聽感。對于兩個可拆卸環繞聲音箱,電路設計部分采用可自動檢測環繞聲左右對接狀態,靈活切換供電模式。我們采用了特殊的信號跟隨供電算法,使電池供電的環繞聲音箱既支持大功率的持續輸出,又不過多地消耗電池的電量,保證了更長的續航時間。

               

               

              *BAR9.1 內部電路采用多功放獨立驅動各個聲道,避免信號串擾,確保可以更好的還原聲音細節
              總之,BAR9.1看似簡潔的外觀內部融入了非常多的技術,希望為消費者帶來滿意的聲音效果。

              Q5:JBL BAR9.1在僅有6.2厘米超薄厚度的情況下卻擁有驚人的820W輸出功率,請問這是如何做到的?
              ——葉發宇:想在BAR9.1有限體積內做到大功率確實是一個很有挑戰的難題。我們采用的方法是在產品通道輸出上采取有源主動分頻,即用多個功放驅動獨立的低、高頻通道。僅主機端就有八個聲音通道由功放獨立推動, 左右環繞聲音箱也各有兩個獨立通道推動,還有一個300W的無線超重低音炮,總共多達12.1個通道,整個系統最終構成了820W的輸出功率。

              為保障強大的輸出功率,我們對產品電源也有特殊的要求,在滿足一般長期額定功率的基礎上,我們還要求電源能支撐一定時間的1%失真功率。實際開發過程中多次提高電源的輸出功率以滿足產品龐大的功率輸出。為保證在大功率下的聲學容積,放電子PCB的空間縮小,所以PCB采取分板疊層設計,產品內PCB堆疊得很緊湊,最終滿足了高度6.2cm的要求。

               

               

              *BAR9.1 纖薄設計可以避免遮擋電視,820W大輸出功率可以帶來更澎湃震撼的聲音享受

              ——劉新春:對于一個功率高達820瓦且擁有12個聲道的回音壁,目前機器較小的體積對每個結構設計環節都是一個挑戰,特別是產品的高度方向,結構設計方面要考慮如何把一大堆喇叭和電路板塞進去并合理布局,在狹小的空間實現冷熱區域劃分、氣流暢通,確保大功率震動帶來的高機械強度要求。

              高度方向采用超薄的高強度金屬頂蓋焊接工藝固定,提高空間利用率。主機材料采用高強度工程塑料加玻纖增強,通過內部結構不斷調整優化實現目前的高度要求。

              對于一個大功率小體積的電子產品還有一個最具挑戰的難題就是溫升要求,特別是音頻類產品。因為它有時候必須在完全封閉的環境下工作,不同于別的大功率產品可以尋找隱蔽的位置開散熱孔。咱們BAR9.1的特殊之處在于功率大,發熱芯片和喇叭多(喇叭工作溫度最高可達120度),密閉箱,體積小。

               

               

              *如何讓BAR9.1內部熱量快速散去是產品研發中需要面對的重要難題

              擺在結構面前的挑戰是如何利用有限空間把溫度降到要求范圍內。BAR9.1設計采用冷熱區域劃分,高溫區域除使用加大的散熱器散熱之外,還采用了箱體的冷卻通道(cooling channel)設計,打通空氣冷熱對流通道。

              當然這還遠遠不夠,機器還采用了高溫分散導出設計,利用專業的導熱分子材料分散高溫區域溫度,再通過金屬材料接觸傳導分散到箱體外面,經過無數次的測試和調整,最終通過了溫升測試要求。

              Q6:與過去一代產品比,JBL BAR9.1外觀看起來更簡潔漂亮了,在工業設計這次有什么改良和突破嗎?

               

              (因為我們的產品設計師不在現場,所以這次我們以電話連線的方式,邀請她來為我們來解讀BAR9.1的設計理念)

              ——Soarivo:優雅是本次BAR9.1設計的關鍵詞,出色工業設計會讓BAR9.1不僅可以使用戶們沉浸在自己喜歡的電影中,還可以與室內融合,并成為其設計審美的一部分。

              具體有很多細節上的改良和提升,例如BAR9.1頂部面板是用一整塊金屬制成的,無需像傳統頂部面板那樣使用拆分的結構來容納揚聲器格柵,因此最終形成了一整個光滑且連續的表面。格柵圖案是使用高規格3D軟件設計的,該軟件可以使我們達到柔和的“淡出”效果。這些設計讓產品看起來更高檔、優雅和漂亮,并且不會對聲音品質產生影響,這非常難得。

              BAR9.1回音壁中最令人興奮的元素之一是兩個內置電池的可拆卸環繞揚聲器。得益于回音壁兩側經過嚴格測試的磁性插座,用戶可以單手非常輕松地卸下兩側的環繞揚聲器,這些設計細節和解決方案與杜比全景聲(Dolby Atmos)聲音技術配合使用,使我們能夠為用戶提供身臨其境的現場體驗。

               

               

               

               

              Q7:這次JBL BAR9.1在產品的功能性和易用性上有哪些創新?

               

              ——張富棟:隨著流媒體應用的不斷普及,回音壁與手機/平板電腦/個人PC的交互性也越來越受到用戶的關注。BAR9.1除搭載了常規的藍牙功能以外,還增加了Airplay2和QPlay功能,支持2.4G和5GWiFi信號,方便用戶將手機/平板電腦/個人PC上的媒體內容通過無線的方式投送給 BAR9.1,充分滿足用戶不同場景下的使用需求。

              除此以外,因為BAR9.1 支持杜比全景聲,所以在信號傳輸接口上BAR9.1也搭載了一個支持eARC標準的HDMI接口,可以完整傳輸全景聲音頻信號,支持4K視頻和杜比視界,這個接口可以讓用戶有更靈活的連接方式。

               

               

              *豐富的音頻信號輸入方式讓用戶日常使用更方便

              Q8:聽過哈曼在深圳有一個很厲害的聲學實驗室,可以為我們介紹一下嗎?這個聲學實驗室日常都做些什么樣的工作?

              ——李效誠:哈曼深圳有全消聲室和半消聲室各一個,另外還有若干試聽室和測試實驗室。這些實驗室用于揚聲器單元性能測試,揚聲器單元參數分析,產品硬件平臺測試,產品聲學測試和調音等工作,其中全消聲室的規模及其配套的專業測試設備和人員在中國范圍內屬于第一梯隊級別,這些實驗室都經過專業檢測機構認證,可以保證測試和試聽結果的準確性。

               

              *JBL BAR9.1在消音室中進行聲學測試

              Q9:聽說產品上市前都要經過一個金耳朵的聽感測試,以確保產品聲音的高品質。能簡單介紹一下金耳朵測試嗎?

              ——李效誠:為了讓音響系統的主觀測試具有參考價值,哈曼成立了金耳朵團隊。要想成為團隊的一員,首先要通過哈曼內部的嚴苛金耳朵考試。即便是經過聽音訓練的專業人員,金耳朵測試通過率也是百里挑一的級別。金耳朵測試是金耳朵團隊在參考試聽室里按照規范對產品進行的雙盲聽音測試,產品只有通過金耳朵測試(超過70%的金耳朵選擇)之后才能上市。

              在BAR9.1的金耳朵測試中,接近80%的金耳朵團隊成員在測試中更喜歡BAR9.1的聲音。相信這次BAR9.1的聲音表現一定會給消費者帶來驚喜。

               

              聲入人心的澎湃音效,獨具審美的優雅外觀,智能便捷的交互方式,JBL BAR9.1帶給我們的不止是生活上的體驗升級,更是精神上的音樂滋養,有關JBL BAR9.1,還有什么想要跟大家分享的么?
              在我們的生活中,聲音為我們帶來很多潛在的難以替代的影響,而電影和音樂擁有的無限魅力,是單調乏味生活中的光亮,也是我們精神生活不可或缺的能量之源。

              隨著我們生活品質的提升,對于聲音品質的要求也越來越高,高品質的聲音設備能將那些細微末節的情感更精準地傳達,給我們帶來不同以往的家庭娛樂體驗,而JBL BAR9.1真無線全景聲回音壁,正是為此而來,以超乎想象的音效帶給你撼人心弦的視聽盛宴。

               




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