2022年冬奧會背后的故事：“冰絲帶”采用創(chuàng)新技術(shù)設(shè)計的音響

    引言

    長期以來，如果建聲不好，體育擴(kuò)聲就會受回音的干擾，讓人聽不清。這是世界難題，一直沒有解決。而冰絲帶音響效果遠(yuǎn)超預(yù)期，這在惡劣聲環(huán)境下還能如此優(yōu)秀，不可思議，實際上這里采用了一種新技術(shù)。

    01 新技術(shù)被發(fā)現(xiàn)

    音響技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入成熟階段，發(fā)展和進(jìn)步越來越難。不過在體育擴(kuò)聲領(lǐng)域，還存在不少發(fā)展空間。在工程建設(shè)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)測試混響時間時有測不準(zhǔn)現(xiàn)象，人們感覺回音環(huán)境中有“黑洞”，稱為“測不準(zhǔn)原理”�！皽y不準(zhǔn)原理”是指，如果用固定安裝音響測試混響時間，很可能測不準(zhǔn)。經(jīng)過多次嘗試發(fā)現(xiàn)，主要原因是音箱的指向性問題和吊掛位置問題。搞懂原因之后，使得體育音響擴(kuò)聲技術(shù)產(chǎn)生了飛躍，體育擴(kuò)聲已進(jìn)入“高清”新時代。以前很多人不理解也沒有機(jī)會了解，但最近10年來這種現(xiàn)象被越來越多的人發(fā)現(xiàn)。

    “冬奧會冰絲帶”擴(kuò)聲就是如此。這次冬奧會國家速滑館“冰絲帶”擴(kuò)聲驗收時，也遇到測不準(zhǔn)現(xiàn)象。建聲空場預(yù)測混響時間為4.5秒，可用固定安裝的音響系統(tǒng)測試混響時間為1.8秒�，F(xiàn)場檢測人員檢測時認(rèn)為，激發(fā)不出混響聲，即混響聲太短，不符合現(xiàn)場情況。測試結(jié)果與預(yù)測嚴(yán)重不符，這就是典型的一次測不準(zhǔn)現(xiàn)象。

    自從人們關(guān)注混響時間測不準(zhǔn)現(xiàn)象后，情況慢慢發(fā)生改變。在電子部三所陳建立老師的指導(dǎo)下，我們逐步發(fā)現(xiàn)了克服回音的規(guī)律，新的體育擴(kuò)聲技術(shù)被研究出來。在2008年北京奧運(yùn)會英東游泳館音響擴(kuò)聲工程中，現(xiàn)場聲環(huán)境惡劣，軟件預(yù)測結(jié)果也很不理想。但由于成功運(yùn)用了新技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)聲設(shè)計，使音響效果達(dá)到檢測單位從來沒測出過的好程度。奧運(yùn)擴(kuò)聲清晰度標(biāo)準(zhǔn)是0.5，而英東游泳館音響效果達(dá)到0.69，超過歷屆奧運(yùn)會音響效果。

    國際上一直認(rèn)為，電聲與建聲有一一對應(yīng)關(guān)系，而這次檢測證明電聲與建聲的對應(yīng)關(guān)系可以存在不對稱的可能性。從結(jié)果上看，該體育擴(kuò)聲新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，具有重要意義。

02 創(chuàng)新技術(shù)

    對于內(nèi)行來說，受傳統(tǒng)觀念的堅定影響，容易忽略事物特征的變化。對于外行關(guān)注者來說，反而容易發(fā)現(xiàn)并感知這種變化。創(chuàng)新技術(shù)在發(fā)展初期，外行可能先有感覺，而在業(yè)內(nèi)大市場層面卻不會被看好。

    當(dāng)前，一些體育場館投資建設(shè)方不是內(nèi)行，苦于沒有見識，又不重視建聲，場館擴(kuò)聲不清晰的情況還會長期存在。偶然的機(jī)緣下能用到新技術(shù)的投資建設(shè)方，就能感受到新技術(shù)帶來的超強(qiáng)震撼，有一種上帝賜予物美價廉好物的珍貴之感。

    通過“測不準(zhǔn)原理”我們可以得出結(jié)論，用固定安裝的音響設(shè)備測量混響時間越準(zhǔn)，說明該音響工程設(shè)計對建聲環(huán)境依賴性越強(qiáng)，就越體現(xiàn)出建聲與擴(kuò)聲清晰度一一對應(yīng)守恒定律。此時也更需要對這種依賴性提高警惕，越要特別小心遇到惡劣環(huán)境的時候，如何解決擴(kuò)聲清晰度的難題。只有提前做好對應(yīng)方案，特別關(guān)注擴(kuò)聲方案的風(fēng)格是否對應(yīng)了現(xiàn)場預(yù)測的混響時間，才能防患于未然。也就是說，如果改變音箱的指向性，盡量選用集中吊掛為主的方式，建聲與擴(kuò)聲清晰度一一對應(yīng)守恒定律（下面簡稱：對應(yīng)守恒定律）就會被推翻。也就標(biāo)志著對應(yīng)不守恒定律的發(fā)現(xiàn)。

    回顧李政道和楊振寧發(fā)現(xiàn)了宇稱不守恒定律后，算是推翻了宇稱守恒定律，因而榮獲諾貝爾獎。我們雖然學(xué)科小，但也性質(zhì)相同。

    03 值得推廣應(yīng)用

    上述體育擴(kuò)聲新技術(shù)應(yīng)用效果很顯著。不僅在冬奧會國家速滑館“冰絲帶”擴(kuò)聲中發(fā)揮巨大的作用，在冬奧會殘疾人比賽館也同樣發(fā)揮了巨大作用。在此之前，該項技術(shù)經(jīng)過了上百個體育場館擴(kuò)聲工程案例的驗證，目前已發(fā)展到非常成熟的階段。從目前擴(kuò)聲設(shè)計與聲環(huán)境之間關(guān)系的觀念上看，現(xiàn)實情況已經(jīng)并將長期持續(xù)被改變，這預(yù)示著擴(kuò)聲新技術(shù)已經(jīng)確立，聲音能夠逃脫惡劣聲環(huán)境束縛，在惡劣環(huán)境下也能保證擴(kuò)聲清晰度。

國家速滑館（冰絲帶）的音響是技術(shù)上的創(chuàng)新，值得重視和推廣應(yīng)用。

    在效果與對應(yīng)聲環(huán)境上看，國家速滑館（冰絲帶）的音響是技術(shù)上的創(chuàng)新，值得重視和推廣應(yīng)用。