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音画合一!海信用激光电视打破OLED对屏幕发声技术的垄断

各种调研结果都显示,消费者对于电视最看中的素质是“音画质”,音质犹在画质之前。但是“音”从来都在为“画”做着让步。在平板电视出现之后更是如此,为了追求电视的薄,发声单元要尽量的小,并且隐藏。这是违背“好声音”所需要的物理条件的。可喜的是近年来,很多企业开始逐步重视电视音质的改善,比如说和JBL和哈曼卡顿合作的品牌比比皆是,也比如一部分企业开始做分体电视,电视专属的Soundbar产品也层出不穷。

但是声音和形态,似乎永远是悖论。好的声音需要体积大、功率大的扬声器,而我们希望电视越薄越好。分体设计固然有其优点,但是缺点也不少。所以,当屏幕发声技术被创造的时候,我们觉得这才是一种革新。

音画合一 让音画在空间维度上统一

其实,用屏幕发声,目的绝对不是为了省掉扬声器的地方,而是带给我们“音画合一”的感受。是一种一种画面和声音在三维空间状态的改变,这样的状态更接近我们真实的世界,而不是用多声道去模拟。

其实在专业级视听领域,“音画合一”已是一个比较常见的要求。例如在各个电影院的大屏幕前,当我们坐在软座上欣赏大屏幕带来的视觉冲击时,很少人会意识到我们听到的大部分声音(例如人物对话,背景音)都是从荧幕后面直接透射过来的。很多讲究的家庭影院用户也会花大价钱为投影机配上透声幕布并把中置音箱置于幕布后侧,也是为了达到声音和画面统一的目的。

我们在观看画面的时候需要声音的指向性,因为在我们的日常生活中就是如此的。哪个方向出了声音,我们就会往哪里看。从我们有了电视起,这样的感官就在一直被颠覆着,因为所有的声音都是从电视机下面的喇叭中发出。就算我们做了一套影院,有了7.1声道,感受也是不精准的,这就是点音源和面音源的区别。荧幕声场出现之后,让这一切回归了自然。用一台屏幕发声的电视来看一场足球比赛,即使闭上眼睛,你也知道皮球在球场的哪个位置运行。

当你听习惯了这样的声音,你就会觉得电视机喇叭里发出的声音有多奇怪,哪怕那是一对极好的发声单元。原因是,他们和画面在空间维度上是不吻合的,这就是点音源和面音源的根本区别。可怕的是之前的几十年,我们是被迫把这样认为是正常的。

海信发布激光电视屏幕发声技术

众所周知, 最先实现屏幕发声的是OLED电视,因为OLED的柔性形态,完全可以通过振动单元来带动屏幕发声。这项技术由LG display开发,并由索尼首次在电视产品中实现。近年来,其他品牌的OLED电视开始慢慢搭载了这项技术。笔者有过专门的稿件阐述其实现方式,在此不再赘述。

那写那篇稿件的时候,笔者还曾说,这可能会是OLED电视的专项技术,但是在今年CES上,海信宣布率先在激光电视上实现了屏幕发声,不少媒体对此已有报道,但是海信是如何利用菲涅尔仿生屏实现发声的呢?对比OLED的屏幕发声,又有什么优势?

为了保证光反射的指向性以及保证不会因为不平整导致画面扭曲,海信激光电视都标配了一块菲涅尔硬幕,这块幕布本身也要有框架结构来固定。如果用这块幕布震动来发声,一定需要在增加点什么。

海信的做法是以蜂窝板作为屏幕发声振膜的主体,由发声激励单元在背面驱动整个板面发声,构成一专业的多模态平板扬声器;同时蜂窝板作为光学屏幕的背板,通过粘结材料在正面贴覆光学膜片,以结构件的形式承载光学膜片构成光学硬屏完成图像显示。这就是海信的激光电视蜂窝发声屏幕的原型。

以目前海信在CES展示的原型机来看,在整个面板上一共有四个发声震动单元,分别在屏幕的左中右,再配合一个单独控制的低音发声单元在这三个声道的下方。普通发声单元的功率是30W,低音单元功率是40瓦。这些是在面板上驱动的,而在CES的展示房间里,海信还在房间的左右两个墙面上有左后环绕和右后环绕两个声道,房间的顶部有4个天空音声道,也都是靠震动驱动的平板发声单元。

这样一个屏幕、6个平板扬声器就组成5.1.4声道的音响系统,不但外观简洁,并且由于屏幕内置扬声器与外置扬声器同时发声,解决了以往购买了外置音响后,电视内置音响就闲置的问题。这和索尼推出的可以用屏幕发声做中置音箱,配合其他声道环绕的方案相比,更高级一些。据笔者在CES现场的听感,比起以前的7.1声道模拟环绕,声音没有那么强的点扩性了,空间感十足。此外,因为频宽很好,音乐也更宽广一些。

对比OLED屏幕发声 激光电视更具优势

屏幕发声的优势,笔者已经在上文有所描述,但是文字不足以表达,强烈建议感兴趣的去实际听听。下面我们来探讨一下,如果对比OLED屏幕发声的方案,激光电视的蜂窝仿生发声屏幕有那些优劣?

首先,激光电视的屏幕更大,主力在80-100英寸之间,发声面积更大,临场感更强。DML多模态全面屏发声,每个随机振动单元都可以视之为一个“小喇叭”,相对独立的随机振幅和相位,减少了声波之间的互相干涉。声音扩散角度和距离更大。

(上图是整个屏幕振动的模拟图示,屏幕的每个地方都在参与振动,根据频率、音量大小不同,振动的模态分布也不同)

其次,OLED屏幕发声,解决左右声道的隔离度是一个很大的难题。要增加一些触点单元,甚至还要配置单独的防串扰DSP。但是在蜂窝仿生发声屏幕就好解决多了,方法就是“把蜂窝捏扁”,如下图所示,使用“各向异性蜂窝板”,就可以使得垂直方向的刚度大于水平方向,让左右声道可以更好的隔离,声音的定位更为清晰。

最后,因为OLED面板还要负责显示,为了面板的物理特性稳定,不能承受太剧烈或者频率太低的震动。另外OLED表面是玻璃材质,受这种材料特性的制约,只能发出中高频的声音,无法还原超低频段声音。所以,OLED电视目前还要在机身后单独放置低音炮,而激光电视的蜂窝仿生发声屏幕只负责反射光线和发声,则可以直接在屏幕上以较大功率驱动。

当然,因为发声的材料完全不同,声音的特性差别也是很大的。这方面,依然是蜂窝仿生发声屏幕占有一定优势。如下图所示,对比OLED发声。“蜂窝板”的响度、频宽范围、和失真度都比OLED发声有优势。

在这些优势的背后,其实激光电视屏幕发生在量产工艺层面是更难实现的。激光发声屏幕是由复合多层材料粘接而成,每层材料的轻微材料性质变化都会影响到声音的品质。而OLED屏幕是单层材料,并且其生产原材料、生产工艺管控属于高精密度产业,不存在上述问题。

激光电视采用的蜂窝板兼做结构支撑和发声两种用途,越大尺寸屏幕需要的背板刚性越强,而刚性越强的材料,发声效果越差,尤其是低频效果。与之俱来的还有自重变形、温湿度变形等难题。相比之下OLED电视的屏幕有较强的金属模组背板做结构支撑,OLED玻璃物理特性更加稳定,要实现发声遇到的难题比激光屏幕少很多。

不能算作缺点,只能说激光电视想要实现屏幕发声似乎比OLED要难,很可能成本也会高很多,因为没有量产产品发布,现在还不得知具体增加多少成本。

以上,就是笔者基于现有资料和所掌握知识,给激光电视屏幕发声技术的初步介绍。据海信相关领导介绍,一旦激光电视的屏幕发声技术完善,会在所有海信的激光电视上搭载,作为标配。因为,激光电视更像是为了屏幕音画合一而生的。笔者也认为,只要解决好成本和工艺问题,“菲涅尔蜂窝复合屏”更适合发声,声音特性也更好。这也是继护眼之后,激光电视的又一大核心卖点。

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