毫无疑问,视听与IT的融合已经改变了系统集成商考虑音频和视频的方式。视听产品不再是孤立的设备,而是越来越多地被视为“网络电器”。另一方面,越来越多的制造商正开始制造所谓的“可联网音箱”。然而,实际上这个术语有点用词不当,在传统意义上的无源音箱完全不需要帮助就能够在任何一种类型的网络上存在和/或工作。
在音箱音箱内部对所集成的功率放大器采取自供电的形式就有所帮助。通常,这些放大器被设计为与换能器最佳地工作,并且结合了设计讲究的电子包装。所有这些单元结合起来就形成了真正的音箱系统。
“音箱除了是数字设备之外,还是可联网的,”ProSonic Solutions公司(Woodland Park, CO)的John Murray说,“对于要被联网的设备,它必须是有源系统—以某种方式实现需要使用电源的电子系统。当我们谈论一种音箱被联网时,我们实际上指的是放大器被连接在网络上。因此,说被供电的音箱具有联网能力更准确。”
Murray在专业音频业务领域具有30年的系统集成商和制造的经验,他花了许多时间来处理联网的概念。实际上,他曾是TOA Electronics公司团队的一员,该公司为商用音频应用推出了早期的专业数字信号处理系统,从那以后他就密切关注其发展进程。
“另一个困难是对网络这个术语的定义,进一步说,就是把那与许多计算机控制的有源音箱包做对比,”Murray说道,“在不精确的意义上说,任何时候你把若干设备连接起来,它们就构成了一个网络。即使传统的电话系统也是一个网络,虽然在模拟域,而大多数与计算机接口的有源音箱也以模拟方式实现联网,通常经过诸如RS422和RS485这样的串行控制数据格式。”
当谈及可联网的音箱时,在我们探索未来的发展趋势之前,首先要回顾一下历史。
发展过程 15年前左右,人们谈论的是经信号处理的音箱,在此,来自无数公司的较高端产品都配备了专用的外部信号处理器,并暗示了最优化的设置。接下来,在诸如Meyer Sound这样的公司领导下,切实可行的有源音箱打入主流商业应用,这种方法获得了稳定的发展。
与此同时,在IQ System公司的Crown领导下,为功率放大器设计了计算机控制系统。这种技术开发的过程持续不断。这种性能的一个方面就是提供监测某些音箱参数—如温度和驱动器故障—的能力。此后不久,可通过网络寻址的数字信号处理器登场并持续进步,把它与计算机接口,从而实现控制和监测。
这些发展把我们引导至现在的状况:所有不同的专业技术都被集成到配备功率放大器的音箱之中,并且处理是用户可调节的(在一些情形下仍然是基于模拟的)。目前,针对不同程度的控制和监测要求,有可能实现把计算机与作为模块设计到音箱内部的电源/DSP模块进行接口的能力,所有模块都配备提供一种用户友好视窗环境的软件界面。
为了顺应这种趋势,要具备通过网络在数字域把音频信号传输到放大器的能力。在这种方法中的领导者一直是Cirrus Logic(Peak Audio)的CobraNet和Digigram的EtherSound,两者都让无数的元器件制造商忠实地成为他们各自协议的被许可人。
联网音箱的优缺点 “利用具有联网能力的音箱,我们已经完成了许多项目,并正在做更多的项目的过程之中,”AVL Systems Design下属Creative Technologies Consulting,一家从事视听咨询与集成的公司的Dale Alexander说,“那就是说,对于较小的应用来说,在网络上提供音频的能力不需要做任何特别的事情。它只是便于音频输出的另外一种方式。”
然而,他主张仍然有经济规模的考虑,这里的音频系统在有意义以前需要相当地大。“在5类电缆上传输音频是一个优势,从一个节点到另一个节点,而不是采用大量的大规格双绞线对音箱电缆,”他说,“这可以削减一些电缆和导管的成本及麻烦,此外,方便之处在于它是IP可寻址的。”
Alexander认为,音响行业在未来将看到更多的联网音箱的应用。“重要的是记住,现在有无数的应用情形,特别是那些小规模的应用,联网音箱并不是正确的方法,”他说,“在同一时间内,规模较小的系统应该以将来的扩展性能来看;当系统确实增长时,联网音箱的方法从功能和成本上看都是合适的。我们的工作就是引导客户清楚地了解所有这些问题。”
对于音箱在安装之后难以接入网络的情形(例如在地板之上40英尺),Alexander解释说,在这些类型的情形下,安装之后如果做任何变化或出任何问题,都可能是麻烦且要付出代价的。“在安装之后出现重大问题,对于有限的维护预算来说,确实爱莫能助,”Alexander说,“当你确实喜欢把放大器和DSP安装在地板上的时候(才会出现这样的问题)。”
缓慢而稳定的演变 商用音箱制造商Renkus-Heinz公司的销售经理David Rahn认为,音箱的联网性能并不是一种趋势。他认为,那充其量是一种演变。“这些技术的应用和集成仅仅是一个演变过程,随着它们的实用化以及市场表现出一种对它们的需求或渴望,我们将看到若干进步。”
Renkus-Heinz在这种演变过程中一直出于前列。1999年,该公司通过其自身的外部功率放大器提供了计算机监测和控制,一年之后,它就能够在CobraNet上提供音频,然后,在2001年它推出的自供电音箱系统能够通过网络受控/受监测,与此同时,通过CobraNet接收音频信号。
目前,该公司的若干信号的音箱可以订购为配备集成PowerNet功放模块,这种模块也提供针对音箱的处理。当输出电平将破坏换能器时,这种功能就有意义,它驱动并限制电压和电流这两者,以达到安全的电平。
该模块也可以被指定配备一种可选的R-Control遥控监视网络,该网络让操作员能够监测重要的参数并赋予执行遥控指令的能力。至于更为特殊的领域,R-Control提供一系列控制和监测功能,其中,一些由排序指令打开/关闭电源,从而实现放大器编组、活动调度、信道电平控制、实时负载监测、限制和限幅指示器,等等。
“R-Control由双绞线连接到音箱,并且它能够以各种常见的网络配置进行安排,”Rahn解释说,“它用基于Echelon的LANWork协议来实现大设备的联网。对于一般的监测应用没有太多的选项,因此,我们选用了LANWork并使之适应音箱联网的需要。”
作为一种选择,Renkus-Heinz还提供用于把音频信号通过网络(5类电缆以太网)传输到音箱的CobraNet模块。此外,还有一个CobraNet Breakout Box,它让数字音频不需要外部音箱放大就能够被传输到现有的系统。
发挥作用的因素 此外,Walthall & Associates的Chuck Walthall在若干项目上实现了联网音箱,作为一名系统集成领域的有丰富经验的人,他说,如果你采用了系统控制、监控及音频信号路由的话,你将获得重大的灵活性,在你取消一个放大器机架时,重要的是可以把不动产投资节省出来用于其它投资,从而节省建筑预算。
与传统的音箱及放大/机架相比,因为有源、可联网音箱的成本有所增加,所以,他认为存在一个转换点。此外,有源、联网音箱方案有时候可能在现有的设施中是行不通的,特别是在布设交流电源线困难、耗时且昂贵的地方。
去年,Harman Pro Group (HPG)通过引入一种让在音频信号路径上的所有类型设备都能够通信的通信协议HiQnet,在专业音响领域轰动一时。要注意:这种协议(至少现在)限于标有HPG公司品牌的设备,然而,假设深入产品/品牌线,有可能装配一种全面的商用音响系统,其中,每一个组件都在单一网络上。进一步说,一些设备—如Studer Vista 8数字混音控制台—可以通过网络寻址和控制其它设备。
HiQnet系统架构使在银幕上的产品控制表面以及对由HiQnet兼容产品构成的整个系统的预先设置成为可能。HiQnet驱动器也已开发,以便在任何基于标准的网络协议上—包括以太网、串行口和USB—传输音频和控制数据。
更多的概念 通过与HPG公司的HiQnet配合,JBL Professional引入了DP(DrivePack)系列功放模块,其中,采用了整体的DSP,并首先用于该公司的VerTec中等规格的线阵列音箱。在2006年冬季NAMM大会上,JBL紧接着推出安装了音箱的新型集会地点性能(VP)的产品线系列,其中,采用了DrivePack技术。这些产品都配备了作为标准的DPAN输入模块,包括模拟音频输入和DSP,并提供100M以太网功能及HiQnet兼容性。通过HiQnet可以提供一系列遥控和诊断性能,包括统一的活动日志及错误报告。所有这些都能够利用可选的DPCN输入模块进行订购,除了提供CobraNet数字音频输入性能之外,还兼容HiQnet。
我们一直关注这些Harman产品的发展,并且发现其中一些产品有非常好的潜力,我们也看到了其它主要的玩家加入角逐之中,寻求提供与这些产品线配套的解决方案。
说到可扩展性,最近位于加拿大的Acoustic Dimensions、Dallas及Burbank电子公司选择采用JBL公司的配备了DP模块的VerTec音箱,在Garden Grove的Crystal大教堂用来构建目前的自供电性能,以及作为选项来扩展系统的联网及将来的相关性能。与此同时,基于HiQnet的系统继续以许多形式在全球各地获得应用。
另一个玩家 也是在去年,Tannoy公司推出了VNET,这是一种提供功放、处理和控制的技术,以增强现有的结合了该公司著名的双中心驱动器设计的V系列音箱。VNET音箱经工厂预先调校,对每一台的性能进行了最优化。这就让用户被解放出来,把重心完全放在通过VNETware软件进行测量和最优化上。
视窗接口控制所有的重要功能并为正在进行的对系统状态的监控实时地提供接口及性能数据。VNET利用双绞线电缆支持“自由网络拓扑”,并且每一只音箱都包含一个独一无二的地址,因此,不需要额外的输入来配置网络节点。每一个在系统中的音箱也可以被独立地寻址,以实现声学特性的调整及最优化。
在个人电脑与音箱之间的双向通讯是利用RS485接口完成的。此外,通过在安全的VPN或WLAN上建立的互联网,可以实现远程诊断和控制。一种标准的无线LAN到串行转换的桥也可以被用于跟网络的通信。
“因为我们希望这些系统在各种各样的应用中都可用,所以决定采用传统的模拟音频输入,而不是各种形式(非标准)的数字音频传输,”Tannoy公司负责美国西部的销售经理Ivan Schwartz说:“对于更为精心制作的应用来说,这种音箱简单配对的方式可以被方便地用作大型的传输系统。”
VNET Podware软件提供控制和检测功能,并且也能通过连接、改变设置而被用于“设置及忽略”一个安装,然后,断掉计算机。通过采用RS485接口,我们能够在独立的音箱系统之间驱动长线,这也使得不需要集线器或其它专用数据路由设备就能够对串行和星型系统进行配置。
基于VNET的若干系统目前正在起步之中,据该公司所,但是,因发布日比较近,技术指标尚未得到。
满足实际应用的需要
如上所述,Meyer Sound已经帮助引导为主流商业应用开发和使用有源音箱,该公司的远程监测系统(RMS)网络软件业已在几年前就开始执行服务功能。目前,该产品的版本为4.9,也是另一个演变的例子,它在常规的基础上增加了新的功能并做了改进。
RMS利用配备了视窗界面的计算机来连接Meyer Sound的音箱,以便从系统中安装的每一台音箱提供宽广的状态信息及系统性能数据。明确地说,RMS显示的内容包括:放大器电压、限制行为、功率输出、温度、风扇和驱动器状态、通知警报、以及其它为多达62台音箱提供的关键数据。RMS还利用由Echelon开发的确定的网络平台,支持自由的拓扑。如果以自由的拓扑设置,最大网路长度就是1,640英尺。通过利用较重的电缆和总线拓扑,或通过采用网络转发器,可以进一步增加网线的最大长度。
因RMS在重要的应用中提供明显的优点,全球各地的用户都开展部署,特别是那些大规模部署的用户。例如,位于澳大利亚悉尼的Coda Audio Services的总监Philip Murphy就谈到了,在新加坡国庆阅兵中—在6万座位的运动场—获得广泛应用的Meyer公司的音箱系统,他说:“RMS的价值在于:我们能够监测在现场无法接触的音箱,我们也能够检查全天置于酷热太阳之下的音箱的温度。”
规模越来越大 在像会议中心、交通设备及诸如此类的集合地点,大规模的分布式吊顶音箱系统对于具有网络功能的音箱来说是非常有吸引力的选项。的确,像拥有Varizone系统(由Klotz Digital公司开发)的Atlas Sound公司正在解决这种专业的需求。然而,要注意的是,这种方法与任何种类的严格的“可联网音箱”的定义的不同之处在于,一台具有视窗控制软件的个人电脑是利用分布在整个覆盖区的模块化盒子进行接口的,这些盒子然后提供直流电源,并通过另外一根电缆把音频信号传输到各自指定的音箱。除了定义之外,这些类型的系统提供许多相同的联网优点,利用5类电缆或双绞线可以传输音频信号和数据,以及相当于在个人电脑上处理的控制和检测功能。
进一步可以看看Altec Lansing Professional CommStar系统,根据最近该公司发布的基本信息,这种系统的SM1 SourceMaster混音器/DSP/电源能够对接48V DC及双通道数字音频以及多达8台该公司的高分辨率双驱动、双放大有源吊顶音箱。当需要8台以上的音箱时,C1伴随电源提供扩展,并且两个电源都接受AES/EBU音频输入。
精确输出 回到“全频谱”的流派,最近更好的是Eastern Acoustic Work公司推出的数字可操纵阵列(DSA)系列产品,它采用先进的数字处理技术与窄占位空间的垂直音箱的设计(想像一下柱状物)相结合,从而提供了操纵输出的能力。
在坚硬的外壳中,每一个在DSA供电的音箱中的驱动器赋予了它自身单独的放大和DSP参数,而利用该公司的DSA Pilot软件,用户能够从15到120度改变垂直覆盖模式,并把覆盖瞄准在±30的范围内。
DSA音箱采用RS485网络电缆/连接器,其中,还配备了可选的CobraNet接口。当连接起来的时候,所有在安装中的DSA系列音箱构成了一个网络,其中,DSA Pilot把每一个单独的音箱以及音箱阵列识别为一个单元。
在Duran Audio公司的AXYS Intellivox系列中,也可以看到受控光束控制的另一个概念,其中,采用了数字方向性控制(DDC)技术。实际上,该公司声称Intellivox-2c为“全球第一款商用数字受控音箱延迟”。此外,它是一种被设计来紧密地控制输出聚焦的光束控制概念,与此同时,最优化对期望区域的覆盖,特别是对高度回响空间的覆盖。
该公司的WinControl软件对Intellivox单元构成的网络进行控制,每一个音箱通道都有其自己的通过DSP和放大的音频路径,这就意味着每一个音箱都能够具有其自身独特的滤波器组。
通过RS485接口可以实现个人电脑与Intellivox之间的通信。WinControl让用户能够操作定义垂直散射的光束控制参数(开角、倾斜角和聚焦距离)。其它的软件功能包括音量控制、四段参数均衡、延迟和自动音量控制,与此同时,监视功能包括控制音调检测、放大器负载监视、环境噪声感应麦克风监视、放大器监视、温度监视以及DSP功能。
另外的选择
在商业音箱领域的最新入行者是QSC Audio公司,长期以来该公司以功率放大器而著称,随后该公司以QSControl.net命名的联网产品因应用广泛而著称。最近QSC已经推出了若干有源音箱型号。通过与QSControl工具相结合,从而推出一个网络产品,虽然这种联网是在外部而不是在音箱上。
例如,QSControl BASIS 902zz单元在一种硬件单元之内组合了三种技术。放大器与音箱控制、监测与保护、可配置DSP、以及CobraNet音频传输都被集成到一个机架空间的箱子中。
然而在去年,Electro-Voice公司展示了它的IRIS-Net(智能远程一体化监视网络)的下一步发展。几年以前,该公司推出了1.0版本的平台,当时称之为“控制网络”,跟EV RL系列功率放大器配合使用,其中,它提供的远程音箱诊断工具能够检测音箱及其电缆中存在的问题。
目前,NetMax N8000模块化数字音频系统控制器把这种性能与IRIS-Net连接起来,从而在局部或全局方便了对音频信号滤波器、延迟、以及EQ参数的控制,此外,还具备创建6矩阵布局、分配宏、设置调度表和运行系统核查或设置通道均衡的能力。N8000包含内置的浏览界面,提供每单元多达32个数字音频通道,并提供作为附加功能的CobraNet功能。而处理可以在N8000上或在远程的放大器上完成。
现在,看来我们回到了原地,回到了网络控制、监测和音频信号传输的其它概念上,那就是利用板上的DSP,通过独立的功率放大器在外部完成对音箱的控制、监测和音频信号传输,或与独立的DSP单元一道,一前一后地工作。目前,这就是联网系统的主要方法,但是,随着目前技术的发展,看来情况将出现一定程度的改变,从而转向更加“在音箱上”的方法。
尽管如此,一些人认为,此时此刻不符合逻辑。“你是否能够通过功率放大器和机架中的DSP或在音箱中的DSP进行控制及检测根本不重要,”来自系统集成商Parkway Electric(位于Zeeland, MI)公司的Gary Zandstra说,“结果非常一致。按照现在的情况,我喜欢把放大器安装在地板上,因为如果出问题的话,查找问题要方便和成本低得多;如果放大器被附在悬空的音箱上的话,就麻烦了!”
优先级列表
访问任何一家专业音箱制造商的网站,一条格外重要的信息就是:声音品质仍然是最重要的指标之一。诸如联网这样的功能远远落在优先级列表之后,这条信息常常事后被提及、内容相当不清楚并且甚至难以访问内容,事情到了这样的境地,更不要说了解它了。
实际上,系统集成商对于音频性能特别敏感,喜欢由他们偏爱和/或具有独特功能的组件构成的、具有安装灵活性的系统,此外,或许还有更低的成本。这就指出了为什么在专业音响领域缺乏真正的网络标准,因此,在信号链上的每一个设备都能够在一种网络上与任何其他设备通信,并与其它任何设备之间发送和接收音频信号,而不论品牌是什么。
“我喜欢采用一种可选的DSP方法,这种DSP安装在音箱的外部,”Alexander说,“根据我们的系统在性能和功能水平上的特殊需要,那是一种比较好的途径。”
追溯到上世纪90年代,Lone Wolf的MediaLink看来在这个问题上已经做出了重大进展,它承诺为音频设备开发一种真正的开发网络标准。的确,MediaLink在相当部分的制造商当中获得了重大的支持,其中,一些制造商甚至开发了具有MediaLink功能的设备。然而,在实现上的延迟以及使之工作而面临财务困难的现实,造成热心于这个概念的制造商的失败。
在同一页面上? HiQnet很可能是向着完全联网音响系统发展的一步,但是,要注意的是,参与者目前限于HPG品牌,除了CobraNet网络音频性能之外。IRIS-Net可能会更进一步,该公司称之为“一个开放的可扩展壳,”它将由Electro-Voice、Midas、Telex、Klark Teknik以及许多其它第三方硬件组件商集成到许多Telex Communications音频产品之中。正是第三方参考可能证明在将来是令人感兴趣的。
“最后,提出任何人都能够插入通用控制网络的实体将是获得最大成功的实体,”Murray表示,“考察(ADA)EASE建模方法,为什么它如此占优势?因为它们拥有对每一个人都开放的数据库,因此,集成商实际上能够采用任何产品。”
尽管迄今为止我们追逐适用于整个行业的标准的行动停顿了下来,不论如何,Walthall及其它集成商都看到了稳定的、在方程一边音箱上的逐渐增长。“6或7年以前,我的心思重点放在有源音箱上,在那里我们可以通过网络连接器插入,并能够对它进行控制和监测,以及向它发送信息,”他说,“我坚信有源可联网音箱是未来的发展趋势。当然,这种趋势已经发生,我们要继续观察它的发展情况。”
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