酒吧在线 2007-11-28 12:52
SIS扩声系统释义
近日部分技术人员不断咨询"SIS"是一种什么东西，部分技术文章也不同程度进行过介绍，虽然SIS早已经不是新鲜事物，但为了满足广大技术人员的要求，中国音响网将有关SIS的内容进行编辑发布，以飧网友。
\*x5E \UKOC,?q
s"z z@E$n9]3r'r
SIS是英文Spatial Image System 的字头缩写，它是英国DDA公司生产的调音台上的一个功能， DDA公司推出SIS功能后就申报了专利，后来注册成为商标，从技术上看SIS并不是一项高深的音响技术，只是以前人们对扩声系统的声像问题简单化了，对解决问题的方式不太注重，也没有厂家去研究开发理论，而SIS技术的提出恰恰反映出它的实际价值。HC\W lk
+L#D6^,Z hC
DDA公司的空间成像系统（SIS）是在调音台上将单信号输入或双信号输入通过专用电位器在电路上的独特处理，得到三声道的输出，实现左、中、右（L、C、R）声道音量平衡和声像定位，它既可以实现声像在左、中、右方向移动的效果，也可以实现声像在左右间移动、左中之间移动和右中之间移动的效果，所以进一步改善了声像的空间感，它还利用了人的心理声学作用，使人们获得更高的主观听觉感受，可见这与常规的立体声有很大不同，这项技术在大型扩声场所具有很高的应用价值。归纳起来，SIS扩声系统有以下几个方面优势。
s;zolS0e.z$s6E$?Gl
ny#{.R(Q5?&DX,S
A、较好的解决了音乐和人声兼容扩声的问题 o;_5m j no
fl"Och M,@
音乐声音要求频带很宽，尤其是低频下限更接近20Hz，否则声音的丰满度就不理想，而人声的频带则要比音乐声音窄得多，其低频下限在100Hz以上，否则将会影响声音的清楚度。假如一个系统既放送音乐又放送人声，其结果或者是音乐的丰满度不足，或者是人声的清楚度不令人满足，往往顾此失彼。Y9s~)i,vT
$j If!p5E1L]*g
人有一种很重要的心理声学效应--鸡尾酒会效应（即选听效应）。这种效应告诉我们，当有多个不同方向声源发声时，听音者只要集中精力去仔细聆听某个声源发出的声音，其他声源发出的声音就会被听音者所忽略，人们会将其他声源当成本底噪音。但是，假如我们用一只扬声器放多个声音时，鸡尾酒会效应就将失去左右，人们将无法选听某个声音。 x,{2z$t!LD
'Y-e
s9~9pr"f7E-I f
SIS系统利用了人们听觉的鸡尾酒会效应，将人声和音乐声放置在不同空间进行处理，使人声和音乐声产生一种油与水永不相亲的关系，观众可以根据自己的需要选听人声和音乐声，人声和音乐声兼容放音的问题也就得到了很好的解决。S7J3?XT"K
M f+Z @w(J'S.J
B、提高了再现声音的立体感
\8D~i&b8Y
2A"KRs |0[
立体声就是一种有空间感的音乐，SIS系统可以将声音图象在左、中、右不同方向进行群落分布，加强了立体声效果，使得再现声音的立体感有所提高，主要表现在以下两个方面：一是声像具有了更好的多声源分布感。听音着可以感受到多个不同位置的声源在不同方向的存在，听音者听到的早期反射声和混响声更加接近实际情况，临场感、声包围感和声像定位感也有所提高，二是可以比较好的突出某个独立的声音。由于各个声源的声像具有多方向、多方位的分布感，使得某些需要得到突出的声源声音能够比较好的显示出来，这对于再现如独奏、领唱、独唱等声音将会大有益处。
G[4v9a K E
P&yC$yx?-D"D3\
C、使声音更加逼真清楚 ]7I N5~IrjX
f&N]j)Y$J(Bo
我们听到的声音信息除了响度、音调外，还有时间和空间等。声音的时间和空间信息是不可或缺的重要信息。SIS系统的空间声音定位采用了系统分离组合的方法，其再现声音发出的独立信息比单声道要多，这对于分散的多声源信息的恢复和重放是十分有利的，声音的真实感也有所提高。
)^5hW$s#F Q)X
r]7qX C b:?
n+g
SIS系统的噪声感受也比纯单声道或普通 双生道系统相对要小一些，这是因为SIS系统改善了声音的空间感，使得背景噪声在多个方向分布，背景噪声分布更加分散，而声源的声音是集中在一个方向上的，与噪声相比优势明显，声源声音受噪声影响更小，听觉信噪比会有所提高，声音听起来会更加清楚。 Eo|`1ENlP
*A$B"Tn1r?n5v%A-`
目前国内已经有一些剧场采用了SIS扩声系统，但是真正好用的SIS系统的剧场并不多，很多人反应，国内剧场SIS扩声系统的音响效果多不够理想， 并不像DDA公司介绍的那样好。假如将国内外的SIS系统的声音效果进行对比，就会发现，虽然我们的设备水平与国外几乎没有任何差距，声音效果却总是没有国外的好，这除了在技术调试水平上我们有差距外，系统设计上的失误或者说是错误也是一个很主要的因素。可见我们对SIS系统的要害细节了解的不够，没有完全把握SIS系统理论的真谛。针对这个问题，有些专家提出以下看法：X!}3E2^'lH8P
9X
|b3`"tu
1、要合理布置和选用扬声器'hXG^8z~og
SIS系统是一种左、中、右三声道扩声系统，按照SIS系统的设计要求，扬声器系统的安装分左、中、右三个位置。左声道扬声器安装在舞台台口两侧，声音覆盖全场。目前，国内SIS系统的中间声道几乎千篇一律的采用高音号角，持这种设计思想的人认为，既然中间声道主要表现人声，而人声的频率范围较窄尤其是不需要超低音，用高音号筒就能满足，而且号筒还可以将声音送到比较远的地方，对于观众厅的后区括声比较有利。
K|?+_1a0T
Dg(gvop D"aC}i
中间声道选用何种扬声器应根据剧场的实际使用功能来确定，假如剧场以语言为主，音乐为辅，为了提高语言的清楚度，当然要考虑使用号角式扬声器。但是，假如是音乐和语言兼容性的剧场（如戏剧、戏曲、歌剧、歌舞以及综合性剧场等），中间声道扬声器再使用号角式扬声器就要值得商榷了，在这种情况下，在剧场的声音效果方面可能出现以下问题：一是剧场在放送音乐时，全场中的声音不一致。中置扬声器虽然可以独立覆盖全场，但由于其指向角度比较小和Q值（指向性因素）较高，势必会造成剧场观众厅的中心区域高频覆盖较好，而两侧的高频覆盖较差，导致剧场观众厅出现偏中心轴线染色的现象，其结果就是全场的音色一致性不好，加大了系统调整的难度；二是高音号筒使得声音的主观听音感觉尖利，音色不理想。号筒特有的原理和结构决定了用号筒放音时听起来较硬、有尖利感等，即使是低频下限很好的全频号筒也是如此。让号筒发出来的声音听起来柔和、丰满，是一件比较困难的事情，而让号筒在与众多全频音箱一起放音时不具有"霸气"则是一件更难的事情。所以，在播放音乐时，要想使中间声道号筒声音完全地覆盖整个观众厅，听起来可能会不甚理想。
R"h`5? q%W&[DkJ
{"L T+Uy K
正确的设计方法是，在大多数情况下，SIS系统的中间扬声器都应该采用全频扬声器而不是所谓的号筒式扬声器。中间声道采用全频扬声器的好处除了可以使全场的声音音色有良好的一致性，使观众厅获得较为满足的主观听音感受外，还有一个非常突出的优势是可调性。 假如中间声道使用全频扬声器，那么当被放送语言时，我们可以用频率均衡器将其信号的低音部分适当切除，可保证语言的清楚度，当放送音乐时，中置扬声器全频带放音。这种做法不但可以满足以语言为主的扩声需要，而且也可以满足以音乐为主的扩音需要。不仅如此，中间扬声器采用全频音箱的主观听音效果也要比单纯使用号筒要好一些。.@3Ra$Lm
/P b/Sg,cH`8u
2、声道之间要尽可能减少声道串扰9_ h%ny s:^._@z
串扰是反映立体声系统各声道间声音信号隔离程度的指标，良好的立体声系统必须尽可能的减少声道之间的串扰，因为严重的串扰会影响立体声信号的隔离度，使声音的展开感、定位感和空间感变差。 SIS系统的主旨在于加强声音的空间感和分布感，而声道串扰会在一定程度上破坏再现声音的这种感受。在SIS扩声系统中，假如左、中、右声道之间出现了较大的串扰（cross talk）、各声道之间的信号隔离度不高，那么空间成像系统最要害的空间感将会大打折扣，观众所听到的声音图象将是一个虚象，SIS系统所推崇的几大优势也就不复存在了。目前国内剧场SIS扩声系统很少在设计时考虑要避免声道串扰的问题，而且没有人注重到高质量的左、中、右三声道扩声系统要做好声道之间的隔离。这也是SIS扩声系统的声音效果不理想的原因之一。l9T'_@!b f)t
\b}R(n7P
大家一般比较关注调音台隔离度（Cross Talk）指标。但在系统设计时仅注重调音台的隔离度而不考虑其他设备将前功尽弃。因为声音信号从调音台送出去后，既要经过均衡器、压限器、分频器等周边设备对信号进行加工处理，还要经过功率放大器推动扬声器系统，假如周边设备和功率放大器的信号隔离度指标不高，那么即便是从调音台送出隔离很好的SIS左、中、右三声道信号，后面设备的信号串扰照样破坏SIS的技术效果。