介绍一个未完成的HiFi项目故事，供大家讨论

Bigbird

首先声明这是一个公司设立的内部研发项目，未最终完成，时间也过去了十多年，现在公布出来应该没什么问题了。

    项目目标：用数字频率均衡系统补偿改善扬声器系统的重放品质，从而降低扬声器系统的采购成本。

    项目背景：公司开发的基于PC的高清家庭影院系统，需要高性价比的 AC3 5.1功放/扬声器系统配合。


    99年，公司设立基于PC的高清家庭影院系统研发项目，希望通过PC进行DVD解码重放，为3C应用提供一个创新案例。DVD解码就不用说了，当时已经有专门的解码卡了；显示终端当时有29寸100Hz的平面直角显示器项目，也有自己开发的100Hz电视接受系统；功放项目也已经申请了Dolby的许可，交了银子，自己开发的样机也准备送测了；扬声器系统也开始寻找合适的OEM供应商，本项目就是在这个过程中提出的。

    在当时，5.1路的环绕声系统还是很新的东东，音响方面对俺们也是一个未知领域，于是就请一个已经离开公司的前辈帮忙指导。这个前辈也是一个牛人，80年代后期就肯花5000大洋买一对线的主儿。前辈一听说俺们要搞这东东，也很高兴，可他人在北京，就转而请了一个深圳的朋友来帮忙，专门搞音柱的，也是大一牛人。

    大牛人真是很热心的说，先来给俺们上了两节课，把扬声器系统的重要性和相关技术、市场情况做了一番介绍，听得俺们云里雾里，除了崇敬，还有那么一点怀疑，——有那么玄么？大牛人一看俺们这神态，哪里还有不明白的啊，就说：这样吧，你们去买上几对音箱试试，这个牌子那个牌子，这个型号那个型号，哪个型号到哪里去买，打多少折。嗯，对了，你们还得安排一个试音环境，这实验室不行，墙太硬，比例也不大对，要布置一下。搞好了我再过来。功放么，你们现在这个就不错，不用再折腾了。——能错么？5000多的一台胆机，除了开关就一音量旋钮，啥花哨功能也没有！

    于是，俺们就专门又申请了款项，去买了那几对音箱，从2000多到8000多的都有，实在不甘心，又去买了几对1000多的，还让供应商送了几对6、700的来，堆满了一件实验室。试音室么，把另外一间实验室清空，地上铺上厚地毯，墙上贴满海绵垫，又把一些音响的包装箱装满泡沫后搬进来，放到墙角，有位老兄，还专门做了一套继电器切换开关，免得试音的时候总是要换接线。


    到了约定的时间，大牛人来了，一看到满屋的音箱，就有点疑惑，俺们连忙解释：这是供应商听说要搞新项目，主动送来的，要不也一起比较一下？

    大牛人倒也痛快：也行，多比较一下也没什么坏处，就是多花点时间，也没啥。

    于是，就开始两对、三对一组，把音箱逐步搬进来比较。啥也没说，就放一张碟，让我们自己听。别说，不放在一起还好，放在一起比较，就连俺们也觉得贵一些的确实比便宜的要好，其它的可能还有些争议，但最好的一对大家一致公认是最贵的那一对，8000多，还是打折后的价钱，标价是1万多。可好在哪里说不清楚，就是觉得感觉比较好。

    大牛人就不同了，找出几对典型的，重听一遍，然后点评，这个地方有根刺，那个地方有个谷，这个动态不够，声音破了，那个灵敏度不行，音量小的时候有些混浊，听得俺们是一愣一愣，仔细品起开好像还真是那么回事。

    这时候，大牛人拿出一个探头，前面伸出一根香烟似的金属管，用三脚架支好，换了一张碟，接好笔记本，运行试音过程，打开软件给俺们看。不看不知道，一看吓一跳，确实在大牛人说的那几个地方有刺的有刺，有谷的有谷，特别是最便宜的那几对，整个曲线歪歪扭扭，惨不忍睹。

    这下大家不得不服气了，有个哥儿们很谄媚地问：您就是传说中的金耳朵吧？

    大牛人很平淡：也没啥，经常听，用心听，多做比较，自然就有感觉了。   


    试听完，大牛人又拿着测到的数据，到会议室继续给俺们上课。说在HiFi系统中，功放是相对容易的一块；在以往的唱片和磁带时代，信号源的失真问题比较严重，因为要靠机械系统拾音，存储媒介也存在很多问题，但是进入CD时代后，音源反而比功放更简单了；只有扬声器系统，一直没办法彻底解决，一方面是受制于喇叭的品质，另一方面这一块受环境的声学影响也会很大。

    他能够理解俺们对音箱系统成本的疑虑（能没有疑虑么，一台最高档的电脑当时也就万吧来元），但是，扬声器本身的品质包括了幅频响应、相频响应、灵敏度、功率、线性度、一致性、声场分布等等各方面的指标，做好一个方面很容易，但要所有方面都做好，其难度不是一般的大，成本高一些，也是没有办法。

    这时候，负责功放项目的老兄提了一个问题：通过数字频率均衡，能不能解决一部分问题，降低对音箱的某一部分的要求？因为这个系统本来就要考虑DVD播放，PC游戏和纯音频播放，数字频率均衡系统本来就在计划中，手上有TI提供的现成方案。

    大牛人呵呵笑了，说：如果真能实现，当然对音箱的要求会相对低一些，成本也会好一些。本来数字均衡系统就是高档AV系统中的一个部分，但需要专业人员调整，而且调整时还要参考现场情况。

    这哥儿们说，没问题啊，我们有电脑，有卡拉OK模块，本来就有麦克输入，用户买回去后，只要吧麦克接好，运行配置程序，电脑输出测试声音信号，再分析麦克输入，确定补偿参数就可以了。

    大牛人听到这里，神态有些严肃了，考虑了一会儿，说：从原理上讲，应该有机会，关键问题是麦克的参数是不是能够作为参考，专用的测音麦克跟普通的麦克可不是一回事，频响曲线和频宽都差得远。建议你们多考虑一些，慎重一些。即使搞成了，也就是改善，与真正的高品质系统还是会有差别的。

   
    大牛人走后，俺们又做了一些调查，麦克厂商号称可以提供频响曲线，而且可以保证一致性，——需要说明的是当时选择的麦克也不算太差，OEM价200多的。大家一致认为这个方案有机会，反正也没指望真能把6、700的东东提高到1、2万的水准，差不多就行了。又做了一些实验，别说，根据大牛人留下的测试数据，经过均衡补偿后，最便宜的几对音箱品质确实有明显提高，听起来跟2、3000的东东比起来差不多了，——当然，这是俺们的结论，要叫大牛人来听，估计还是会有些许差别。


    于是乎，在功放项目中增加了自动数字均衡项目，采用两片TI的TAS3001（现在这个型号已经撤销查不到了），每片可提供双声道6个补偿频点，两片串联后可提供9个均衡频点，保留3个陷波频点；功放内本来就有MCU、EEPROM和串行通讯口，将EEPROM容量增加到16Kbit，以存储补偿参数。电脑这边增加一个配置程序，通过串口与MCU通讯，生成校音信号，采集校音数据，进行比较计算，得到补偿参数后，发回MCU写入串行存储器；电脑上还可以显示补偿前和补偿后的频响曲线，当然，用户也可以在指定频率点设定频率增益，得到所要求的频响曲线，这9个指定频率点是根据基本补偿要求确定的，用户只能调增益，不能调频率。

    设计目标是经过补偿，使得两个声道的频率响应曲线控制在+/-1.5dB以内，+/-3dB范围尽可能扩展，消除现场可能出现的共振。

    这个项目已经完成了硬件设计和基本调试，MCU和主机的软件设计还在进行中的时候，上面发现自己开发的功放项目根本赶不上整体系统项目进度要求，因为功放设计完成后，还要等Dolby方面的样品测试结论，得到许可后，ZORAN才能够正式提供AC3的解码芯片，再进行备料生产，时间拖老长了。于是，项目组只好采用OEM方案，选择了韩国一家公司的AC3功放；再按大牛人的推荐，选了一套7000多的5.1音箱系统，还好，谈下来的OEM价格才4000左右，如果只算主音箱，大概3000多吧。至于原来功放项目组的老兄们，全部都去支援其它项目组了。

    最后，家庭影院项目总算磕磕绊绊按时完成了，赚了不少眼球，据说还得到了当时中央某个负责3C产业的领导的赞许，不过产品么，就没卖出去几套，关键是太复杂了，价格也高，4万多一套。不过么，2000年就能够看到100Hz的电视，买了的人也都说值。

    前一阵子大家在一起聊天，当初负责功放项目的老兄还是有点耿耿于怀，说当初这个项目如果坚持下来，说不定比整个家庭影院系统还有前途。俺就跟他说，不怕啊，现在嵌入式系统这么便宜，单独搞一套系统应该也可以了，成本也应该不会高到哪里去，脱离了PC，应用范围还广一些。这老兄直摇头，自己搞，哪有那精力和时间啊，再说年纪也大了，没什么激_情了。


    在这里把这个十年前的故事翻出来，就是想请坛子里面的牛人们评价一下，这种项目是不是真有机会？也算是添一个话题吧。

millwood0

"这种项目是不是真有机会？"

you missed a golden opportunity to make a name for yourself in the audio industry and make some serious money.

The technology is essentially EZ-EQ, something Harman Kardon introduced 2003 in its high-end mobile audio systems and its audio/video receivers. It uses a microphone to measure real time system acoustics and adjust to produce desired sound effect. your project, had it completed, would have preempted the H/K system and I would put its commercial value at $1 - 2 bn, easily.

however, it is not too late for you to make some serious money off this. the measurement part (using a microphone to measure whole system acoustics, from source, to amp, to speakers, and then back to the listener / microphone, inclusive of room acoustic characters) is fairly simple. Once you have the measurement done, it is just a little DSP to produce the desired acoustics.

you can, for example, have the system mimic a famous concert hall (you can record how the Chinese Opera House sounds and have a DSP for that), you can mimic a tube amplifier, any brands of speakers, or display the measurement graphically and let the users customize to their desired acoustics, all of that at a push of a button.

Essentially, you can get pretty much any (decent) speakers to reproduce sounds from much more expensive systems. Such a system would be a great selling point and competition differentiation.

cowboy

不知我的理解是否有错，用DSP作频响修正，一定会带来相位的参差，造成声像散焦，声场不稳，这个好象与高保_真背道而驰。

jeffwei

可惜了

Bigbird

牛仔，根据俺的理解，相位精度对于所谓高保_真重放而言并不存在太大的意义。

举个例子，音乐大厅内正演奏交响乐，只有两个窗户可以传出声音，你在外面听，能还原厅内的声场么？

现在录音技术中很少用到仿真头，都是多路音轨合成的，本来就保证不了所谓的相位还原。

从理论上讲，即使在现场，超过1Khz的声音，人就已经无法通过相位来识别方向了。

cowboy

4楼观点不敢苟同，两个窗户传出声音的是不能还原声场，但两个音箱不等同于两个窗户。
现代录音技术中多路音轨合成，只能说不专业，只适合流行曲之类。真正的交响乐队演奏录音不会采用合成。
人能辨别声音方向是要听泛音，这个跟单音频率关系不大，单音是不能被人识别方向，需要多个频率聚焦到某一点才能被人分辨出来。

millwood0

phase: at 20khz, a 4mm movement will turn into a 90 degree phase, and 8mm movement will turn into 180 degree phase (peak to peak). that means if we COULD hear phase, a tiny movement of our head, or surrounding environment will cause tremendous perception in our ears.

the fact that didn't happen should be enough to convince everyone that we do NOT hear phase.

3rocks

【2楼】不知我的理解是否有错，用DSP作频响修正，一定会带来相位的参差，造成声像散焦，声场不稳，这个好象与高保_真背道而驰
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Not really. DSP can do much better job thank analog with FIR filtering, as far as phase concerned. The recent audio processing is not just those traditional cencept like S/N, distortion, flatness of frequency response and channel seperation.

Bigbird

当初也确实没想到搞到多高水平，主要是想降成本。

产品策划的时候，大家都不是特别了解音响这一块，虽然有个大概的概念，知道这东东不便宜，但是没想到这么离谱。说实话，当时是被牛人吓到了，原来以为千把两千就能搞掂的音箱，按牛人的说法，至少要八九千，差距太大了。不得以才提出这个方案、因为看起来硬件成本也就增加百十元。至于后来，也才反应过来这种处理方案还真有人做，而且做得很高，才会有主持项目的同事耿耿于怀，因为技术思想上还是比较领先的，没抓住这个机会感到可惜而已。

企业做产品在很大程度上受到很多约束的，公司的战略方向决定了不可能针对某个极端市场投入过多精力。就算是当初自己搞AC3功放，也是因为国内没有现成资源，国外产品当时也很少，还受到很多制约。所以，当韩国厂商把产品拿过来后，立刻就放弃了功放项目，即使前期投入的很多资金，光认证入门费就上万美金。

最后选定的音箱成本在专家看来已经是很阳春的了，但是，在总结的时候，项目组还是受到了批评，因为超出计划成本太多。不过幸运的是所有测试和用户都还认可，没惹出更多麻烦。

中间还有一个故事，韩国的功放也是一个新品，在巡展过程中发现在某个特定模式下会因高温死机，这还是那位同事自己发现并解决的，对功放的电路进行了更改。由于对已到货的产品更改必须经过对方允许，韩国方面的工程师还专门过来一趟，后来他们也按我们的方案进行了改正。采购部门知道后，跟对方谈判，以返工费的名义，免了我们一部分尾款，算是把功放项目的投入找补了一些回来。

cowboy

【7楼】 millwood0 ,呵呵，很少有与你观点不一的情况，这一次例外了，我前面说过单音是不能被人识别方向，需要多个频率聚焦到某一点才能被人分辨出来。可以做个试验，只接一只音箱，用信号发生器产生一个1KHz的正弦波作信号源，你将很难感觉到声音从哪传过来，转个身，或走几步，感觉就不同。然后改用方波信号，这时就很容易感觉到声音是从音箱这个方向传过来了。人的听觉就是这样神秘，它能综合多个频率的相位差加以分析，得到声音方向信息。

Bigbird

【11楼】 cowboy

    一般认为，人耳对声音的定位分成两个途径，一个是相位定位，一个是强度定位。其中，相位定位主要是低频段，必须要有足够的波长，才能够在两个耳朵产生相对稳定的相位差；强度定位是中高频段，因为越是高频，距离衰减越严重，越容易被识别出强度差。通过两者结合，才能够准确定位声源方向。这就是你所说的复合频率信号才容易分辨的原因。

    书上是这么说的，但是我们当初在做AC3的时候，5.1路中的那0.1，就是指一个超重低音炮，频率在200Hz以下，可这个东东并没有指向性，放哪里都可以，主要是用来增加环绕感，好像跟书上说的又有不同。

cowboy

【12楼】 Bigbird “相位定位主要是低频段，必须要有足够的波长”这个好象不对，应该是声音的1/4波长与人两耳间距相近时，才能容易识别，频率过高或过低，方向性都差。按声波在空气中传播速度340米/秒，两耳间距18厘来算，470Hz左右的声音方向感最强，所以重低音没有方向感，频率很高的声音也没什么方向感。

millwood0

"国内曾生产过好喇叭吗？"

the Rockets are 100% produced and sourced in China. They are some of the best regarded speakers in the US and have a cult following. I know because I have a set of it. It will not lose any speakers from anywhere in the world.

"没有玩过发烧而嘲笑发烧的人的网友，只是一种意淫的心态。" That's like saying that you shouldn't listen to a person telling you that you shouldn't eat  (敏感词0373) because he has never eaten (敏感词0373).

LRNAVR

发烧本身就是意淫。。。。

没有发烧的人当然不能理解发烧友
发烧友当然不能理解没烧的

除了少数牛人以外，大部分烧友是混事的，LZ说的大牛人能够盲听，很多烧友根本不敢盲听。。。。

Bigbird

接着还有故事：

    项目做完了，所有东西，包括买来的那几对音箱也都放进了仓库，没人管了。

    2000年，俺新买的房子装修好了，琢磨着是不是也装配一套AV充充门面，就多了个心眼儿，去找领导商量，把以前做实验的音箱盘下来。——那可是专家指定的好东东，而且还可以打一个不小的折扣，算是一个便宜。领导二话不说，同意了，只是要求俺手续办周全些，反正那些东东放在那里也是占地方，再加上俺跟领导关系还可以，领导也乐得照顾一下。

    俺兴高采烈地选定了最好的那对音箱，功放么，就用OEM的韩国货，当时还没舍得买DVD，用的也是实验室的样品。叫上几个兄弟，浩浩荡荡拉回家里。

    装起来倒不麻烦，因为装修的时候，把喇叭线，环绕音箱的位置都留好了，放上去就行。

    等到一开动起来，傻眼了！怎么都觉得不对劲。弟兄仔细查探了一番，好么，房间里面只要有玻璃的地方，都在响。什么壁橱、酒柜、长条柜、柜子里面的茶盘、茶盘上的杯子、房间的窗户、甚至包括门，都在振动，发出噼噼啪啪的声音。

    大家都乐了：你这找的什么装修队啊？活儿这么糙？俺当时那叫一个郁闷啊，——丢人丢大发了！

    后来还是搞功放的老兄提了个建议：要么算了，就你家里这底子，弄好东西来也是白扯。还是配成套的吧，至少看起来是那么回事，别搞得两头不沾边。

    于是乎，灰溜溜地又把这对音箱拉回去，换回一对与环绕和中置成套的，也是当初厂商送来的测试样品。据同事介绍这是厂家送来之前经过专门配对的，质量要比正式OEM产品要好一些，真要到市面上去买，那可得比一般的贵上不少。听了这话，算是心理上平衡了一点。

    不管怎么说，新装备上来了，自然要臭美上一番，更关键的是DVD机是从实验室借来的，——领导当时可没同意俺把这玩意也一起盘回家。于是乎，把所有能找到的DVD碟都带回家，一晚上两、三部地看。

    过了两天，楼下的邻居上来敲门了，态度很客气，说家里有老人，晚上睡得早，这楼上的动静太大，而且连续几天下来，不大舒服，恳请俺关照一下。
  
    不对啊，俺这么素质高的人，早就考虑过这个问题了，门窗都关了不说，音量也不是很大。那位就解释，这楼板隔音不是很好，时不时地震一下，声音还特低沉，他这年轻力壮的都有感觉，更别说老人了。

    这下俺彻底无语了，合着不光俺没找对装修队，这开发商的工程队也没找好啊！

    于是乎，第二天就把DVD机带回公司。后来自己买了DVD，也就只有周末白天look一把，晚上是再也不玩了，免得再被投诉。

homemyc

楼主的项目在商业上有一定的价值，可以做为一个卖点。实际上，没多大用。最基本的原理是频谱曲线不能代替听觉。

Bigbird

【19楼】 homemyc

     楼主的项目在商业上有一定的价值，可以做为一个卖点。实际上，没多大用。最基本的原理是频谱曲线不能代替听觉。

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     这话有道理！

     不过，俺们当时认为太烂的频响曲线带来的破坏性是相当严重的，特别是在左右声道严重不匹配的时候，因此才有这个思路。对一个漏水的木桶而言，补齐最短的那块板子最重要么。

     其实，通过后来的工作才了解到，对于一个扬声器系统，所谓频响特性，也是在指定的功率条件下测得的。实际上应该是一个跟功率相关的二维图谱，要想通过附加系统实时纠正这个图谱基本上是不可能的。因为首先必须对输出功率进行提前预测，——这个倒还做得到；还必须实时调整滤波器参数，——这在当时的情况下就非常困难了。

     因此，项目目标后期调整为三点，前面的指标基本上都被放弃：

     1。对太差的频响点进行纠正；
     2。尽量避免共振效应带来的影响；
     3。尽量实现左右声道的平衡。


     不过到了现在，硬件资源已经远非10年前可以比拟，现在一个简单的嵌入式系统的处理能力都已经不弱于当时的主流PC，条件上好得太多了。

ulgsm4u

很多人都认为自己的 idea 是个 million dollar idea, 甚至是  trillion dollar idea.


          H/K 是个老牌公司, 它能搞出什么东西不代表你也能搞出同样的东西.  

          麦克风校声也不是什么尖端技术,  楼主说的芯片都是 TI 的,  TI 能卖心片就不会只卖给一个人.


          声学和心理学, 物理学有很大干系,  未必一两天能扯得清楚.