CODA Audio的沉浸式音频系统详解

Kralc

Coda Audio总经理Svetly Alexandrov理所当然地为他的团队感到骄傲。“我们在研发、制造、销售和营销方面拥有近300名员工， 研发团队主要从事换能器设计、扬声器系统设计、硬件、电子和控制软件、模拟软件、沉浸式软件和处理器系统的工作，”他说：“我们涵盖了从专业音频设计到制造的所有领域。”



Coda Audio总经理

Svetly Alexandrov



Coda Audio在保加利亚有一家通过ISO9001-2000认证的专门的制造工厂，通过对金属和木材数控加工、塑料成型、焊接、传感器制造和电子生产，能处理从原材料到成品的整个生产过程。Alexandrov继续说道：“在制造过程中有大量的技术和创新，涉及到一个庞大的团队和大量的专业知识。”他补充道，该公司还在内部设计和制造自己的配套工具和机械，同时不断创造和改进生产技术，以保持用于安装和现场演出的点声源和线阵列系统在生产线上就能完美匹配。



随着2021年Space Hub沉浸式处理器的推出，Coda进一步提高了标准，这使制造商进入了一个远远超过7.1声音格式的领域。目前，该3U高度的处理器能够将多达128个音频信号源渲染成128个通道输出，它采用了先进的空间音频算法，通过3D声场实时定位和移动音频。



Space Hub 沉浸式处理器



“沉浸式技术为艺术家打开了新的可能性，让他们能够以非常强大的方式表达自己。” Alexandrov解释说：“我们决定从基础上来构建我们的自己技术，因为这将使我们在长期内达到更高的高度。你不能简单地创建一个处理器，然后宣布自己是一个沉浸式音频供应商，这不会有很好的效果，而且这样的产品已经存在。”



2017年，一个由硬件、电子和软件工程师组成的精选团队领导了该项目，他们首先分析了当前传统沉浸式系统中存在的问题。“在设计一个处理器之前，设计专门的驱动程序和设计带有滤波器的DSP处理是很重要的。”总经理继续说道：“幸运的是，我们的团队由软件、机械、电子和硬件工程师组成，当你调动这些人才时，就会激发真正的创新。”



Space Hub空间移动算法界面图



这个团队的天才们深入研究了算法、电子和电声领域。“对于系统的相位线性而言，定位输出来自何处以及如何移动至关重要，”Alexandrov解释说：“否则，你会有一个不受控制的感觉。不同的扬声器在时域上以不同的频率进行工作，从多个点发出的波面指向不会是同相位的，但它需要是相干的。通过同时创建所有输入源的线性相位响应——无论是在100Hz还是10kHz以及两者之间，你可以推断出它的位置，真正的沉浸式演出需要精确的定位和没有相位影响的运动。”



Space Hub声称在整个音频链中提供完美的同步体验，从而使其与竞争对手区别开来。“基本上， 沉浸式声音意味着在3D空间中定位和移动音频对象，这发生在时域中，”Alexandrov继续说道：“人类通过比较瞬态信号到达两只耳朵的时间来感知声音的方向，因此，整个音频链中的完美同步是创造真正沉浸式体验的最重要部分，电子设备通常提供精确的瞬态响应，但扬声器的时域特性是最关键的部分。”



作为一种沉浸式体验，Space Hub超越了处理器。为了确保房间声学不容易被激发，需要考虑其他方面，包括分辨率和混响。“当失真能量高于混响能量时，房间就听不到了，”Alexandrov说：“你可以听到声音，但可能听不到精细的三维细节，所以，为了包括细节，在一开始就必须设计高分辨率的换能器，作为一家电子设计和制造商，Coda可以很容易地将这些组件落实到这项技术中。沉浸式的发展变得愈加很重要，因此我们不再将问题视为电子领域的问题，有了高分辨率的扬声器和相干波，就有可能在空间内选择和修改算法。”



正如Alexandrov所指出的，线性相位扬声器的主要优势在多声道3D音频中变得更加重要。“确保了相位准确，各扬声器之间没有时钟差异， 关键重要信息以完美的相位一致性和瞬态准确性传送给听众。通过在我们的扬声器中加入线性相位响应，使得100Hz的频率将与1kHz或10kHz的频率在同一时间到达，所以这让我们与传统的沉浸式系统有所不同。电子器件在时域上比扬声器更精确，通过我们的DS FIR技术，我们可以将扬声器的相位响应从50Hz线性化到20kHz，整体延迟小于12ms。”



为沉浸式音响师创造一个流畅的工作流程要归功于电子和软件的成功结合。为Linus放大器和DSP平台开发的System Optimiser系统优化软件已被升级，用于控制Space Hub系统的电子设备。软件工程师Lukas Klingebiel是在2017年项目开始时立即被招聘的几个新兵之一。“通过在Linus功放平台内为我们所有的扬声器创建一个平坦的相位响应，Space Hub拥有完美的基础，”他解释说：“通过将其与System Optimizer集成， 我们可以更深入地、更轻松地从模拟到应用以及沉浸式混音。所有的各种扬声器参数，如覆盖范围、最大声压级、覆盖模式和相位响应，在集成到系统内核时都需要考虑。”




Linus10 DSP放大器



Space Hub生态系统仍然是一项不断发展和探索的工作，汉诺威团队对其在2023年初的下一个备受期待的创新守口如瓶。然而，除了沉浸式的技术工作流程之外，Alexandrov还专注于培训音响师，从系统设置到混音、调音和内容创作。“我们目前的目标是创造更大的透明度，并扩展易用性功能，”他说：“例如，通过控制每个单独通道输入内的算法，音响师可以专注于主唱或混音的任何方面，包括弦乐或原声吉他。每个音源都有自己的专用处理，我们不想像其他系统那样，通过限制自己只使用一种算法来妥协，因为这对于混音的某些方面来说可能太笼统了。”



到目前为止，Space Hub被证明是现场音乐演出和剧院制作的一个突出工具。“下一步将是与艺术家合作进行演出应用，这将需要比目前版本更高的解析度格式，”Alexandrov继续说道：“沉浸式音频将朝着更多的方向发展，在具有低解析度的流媒体中并不可避免地变得更加压缩化，终端的高解析度流媒体目前仍以立体声格式为主，所以目前沉浸式音频仍然是专业领域中的一个小众。未来是沉浸式的，当它变得人人可用时，这将成为新的标准，就像立体声取代单声道一样。为了实现这一目标，将需要更多的内容，为了制作更多的内容，将需要更高的解析度。”



Coda最近在其汉诺威总部设置了两个经过声学处理的沉浸式音频演示室，即礼堂（Auditorium）和白厅（White Room），受邀的参观者可以在这里体验这项技术。工程团队欢迎客户的反馈。“Coda仍在学习中，因此我们邀请艺术家和制作人讨论他们的要求，以便最终帮助他们实现这一目标。”Klingebiel表示：“与此同时，我们可以在聆听和学习艺术家、音响师和观众的过程中继续发展我们的沉浸式能力。”



这些展厅配备了3D音频设置，包括多层面的HOPS8双8英寸扬声器、SCV-F传感器控制的低音扬声器和关键的Space Hub沉浸式处理器。第二个Space Hub作为备份设备，展示了冗余的系统配置。除了来自各种DAW程序的内容输入外，还有原生的Space Hub控制软件、带有SpaceHub远程控制界面的调音台和带有触摸优化OSC控制的iPad以及一个跟踪系统。




软件工程师Lukas Klingebiel

Coda市场总监Dave Webster



销售和市场总监Dave Webster热衷于宣传Space Hub的优点，因为他经常在世界各地与该品牌的众多分销商和专业客户见面。“Space Hub的有趣之处在于处理器只是系统的一个部分，”他说：“Svetly和他的团队一开始就掌握了基本原理，从扬声器组件开始，这就好比现场音响师正确地放置正确的话筒，否则，尽管有一个非常棒的前置放大器，但输入永远不会在控制台中实现正确混音。作为一个创新者，Coda不接受现有的技术， 而是希望改变它。由于我们的根基在信号链的输出端，从货架上取下一些东西并重新设计它要容易得多，但最终，这并不能让你在大本营之外走得更远。Space Hub是一个卓越的解决方案，是一个很好的实例，因为我们已经向前迈出了两步，正在考虑采用该技术如何与我们未来的路线图相结合。”



与Webster一样，Alexandrov显然也很享受在沉浸式世界中的工作。“拥有这么多乐趣的唯一问题是它会让你更加努力，但你得到的结果会激励你更进一步。”他承认道：“在这种沉浸式的发展过程中，我见证了我们团队的关键成员成长为真正的家庭成员，我们可以以我们想要的方式进行设计，不仅在音频质量方面，而且体现在功能和工作流程方面。”



由于Coda决定从内部打造这一切，Alexandrov承认最初让自己陷入了非常困难的境地。然而，随着2022年初在ISE展会揭开神秘面纱后，这家德国创新者可以期待在其传统客户群之外获得市场的一致认可。