「原创教程」详解创诺Trinnov WaveForming主动声学处理技术和家庭影院音效调试流程

鸣谢Trinnov工程师Tom Garrett的项目调试和指导，因为篇幅限制本文只涉及WaveForming调试流程，有关WaveForming建造要求以及Trinnov常规设置使用请前往官网查阅相关资料。

  一、

   前言

如果你是重度超低频爱好者，那么WaveForming可能是终极解决方案，全部使用佰俪声perlisten扬声器和d215s超低音的北京优山美地家庭影院项目，在WaveForming主动声学处理技术加持下，音效之强大到了前所未有的高度，展现出无与伦比的低频清晰度、细节和层次。

因为没有了房间模式造成的频率抵消，因此低频能量和凝聚力得以彻底释放，超低音一浪一浪从头发、头皮、颈椎、前胸、后背到腰椎、还有腿上的汗毛全方位侵袭身体，每一次枪声或者爆炸极高的能量会瞬间激发身体同频共振。

如果你对低频要求不高，只关注其他频率表现认为WaveFormin就没有用武之地，那就大错特错。就像擦干净玻璃我们可以看到窗外更多美景一样，高质量的低频是好声音基础，没有了驻波，整个系统的中频和高频质量也得以明显提高，声道分离度、解析力焕然一新，明显感觉到声场大了一圈，能够将喇叭的素质发挥到新的高度。



佰俪声perlisten 23.12.12布局

47个离散通道环绕声系统

  二、

   为什么选择WaveForming

   主动声学处理技术

北京优山美地家庭影院项目是一个采用perlisten扬声器构建的23.12.12布局一共47个物理离散通道的复杂影院，然而像这样的家庭影院环绕声系统，最大挑战之一是获得正确的低音响应。因此使用perlisten d215s构建WaveForming 8-4双低音阵列配置成为了我们系统规划设计的首选项。

WaveForming主动声学处理技术是近十年来真正可以称得上划时代的算法革新，没有被动声学装修繁琐耗时的建筑施工过程、物理空间占用、低频吸收效率低下、设计和施工成效的严重不确定性等弊端。



佰俪声perlisten 23.12.12布局

47个离散通道环绕声系统

初次接触WaveForming很多人可能会马上想到DBA（Double bass array）技术，也难怪，因为两者都具有双低音阵列布局的“发射阵列”和“吸收阵列”，以及通过声学抵消让“房间模式”消失实现纯净无染的低频。

现实情况是DBA只有在墙壁、天花、地面完全平面和平行，没有任何障碍的理想空间下才能够发挥作用，家具、管道、影院座椅阶梯或者墙壁不够坚硬都会使到达后墙的声波不能有效抵消。

WaveForming技术结合了“声学重塑”“波前合成”“多源多控制器优化”等多种极其复杂的先进算法，为每个超低音合成特定的滤波器，使得该技术灵活高效且具有更加宽松的超低音数量和位置布局。

创新算法具有比简单增益和延迟滤波器更有效的滤波器，即使在非理想房间几何形状等具有挑战性的条件下，这种强大的算法也能实现更稳健、更高效的声场控制，可以有效消除因为边界反射产生的房间模态响应，带来前所未有的座位间一致性，使得低音所有细节得以重现，甚至扬声器的中高频细节也更加通透和真实。



Perlisten d215s

WaveForming 8-4双低音阵列

DBA技术理论上可以认为后墙吸收阵列并没有贡献声压，而WaveForming开启加压模式（pressurization）将充分利用每个低音炮最大限度提高系统低频能力。

Trinnov还在不断开发和改进其WaveForming算法，2024 HIGH-END MUNICH 展会perlisten和Trinnov两大音频巨头联合演示了最新的解决方案Cylindrical WaveForming（圆柱波形）技术，超低音直接落地在屏幕下方沿房间宽度进行分布安装即可，大大降低了超低音的安装难度，超低音配备数量也几乎可以减少30%甚至更多，特别适合比以往更窄或更具“声学挑战性”的房间。



Perlisten&Trinnov在2024 HIGH-END MUNICH展示 Cylindrical WaveForming（圆柱波形）技术

  三、

   测量准备和测量点规划

01

首先当然是需要拥有一台Trinnov环绕声前级处理器，并且装载了WaveForming支持固件。确定超低音数量、超低音布局和位置并且严格施工和安装超低音。WaveForming需要每一个阵列使用相同的超低音，同时每一只超低音必须占用独立的前级离散通道。

Trinnov有一个福利，其所有16~32通道前级机型在2023年固件更新以后都附赠4个通道，并且可用于 WaveForming运行。

对于北京优山美地家庭影院项目需要47个物理离散通道，超常复杂的影院系统则需要增加Trinnov Altitude48ext扩展。另外需要注意WaveForming 算法仅在 Altitude32~Altitude16前级运行，也就是超低音不能分配到Trinnov Altitude48ext的任何输出通道。更多具体实施细节建议请前往Trinnov下载指导书。



02

WaveForming需要15-25 个测量点甚至更多，具体取决于座位数和排数，因此生成的预设文件较大，为了保证测量过程不会因为内存不足而中断，需要备份预设然后删除所有多余预设。

北京优山美地家庭影院项目设计的WaveForming系统是8-4双低音阵列，通道分配从前墙超低音阵列开始从左到右依次定义超低音通道，然后是后墙。



Perlisten d215s前墙阵低音列通道分配设计



Perlisten d215s后墙低音阵列通道分配设计

03

WaveForming测量区域要求前墙阵列与座椅最前端测量点之间的距离不小于2 米，测量区域与侧壁、天花板的距离不小于1 米，不得在距后墙低音炮 1m 以内的位置进行测量。测量点数最低要求需要麦克风位置能够覆盖整个聆听座椅区域，采集声场的多个样本充分了解房间模式，然后使用该信息构建过滤器，本案只有一个大号北极熊沙发，因此测量点设置不算复杂。一共三排测量点如图所示，前墙低音阵列到聆听座椅前端2米为基准点以此定位front （前方）点、middle（中位）点、rear（后方）点。



Perlisten 47通道

WaveForming测试点设计图

04

测量点middle（中位）5个图示为绿色，以座椅皇帝位为中心水平分布，麦克风高度和人耳平齐。图示红色是高位测量点，front （前方）加rear（后方）一共11个测量位置，麦克风高于耳朵60cm，距地140cm。本案例最少需要移动16个麦克风位置，12只低音炮总计需要测试192次。为了保证测量准确和有条不紊，我们准备了卷尺、美纹纸、记号笔，按照图纸在地面和沙发定位，贴好美纹纸作为后续麦克风摆放定位标记。



Trinnov工程师Tom Garrett在进行测量定位



麦克风摆放定位标记

  四、

   WaveForming测试过程

01

在Altitude32前级进行扬声器布局分配并且添加WaveForming超低音，运行测试音保证所有通道正确定义。



建立扬声器布局和测试

02

Trinnov开发了称为“向导”的分步程序来简化系统设置和校准，即便使用者并不熟悉系统菜单也可以快速设置系统和进行校准，使用起来非常方便，但需要注意的是目前WaveForming测量需要进入Optimizer Settings菜单的手动校准calibration子项完成，而不能使用QUICK SETUP快速设置。



Calibration菜单

03

创诺独有的多电容头麦克风可以准确感知扬声器空间位置，因此正确的麦克风位置显得尤为重要，包括麦克风红点是否正对房间中轴线正前方以及是否垂直和是否水平，可以在calibration菜单点击右上角的 calibrate 校准，然后回到Positioni查看麦克风获取的扬声器位置是否正确，我们在操作过程一般都会经历数次麦克风微调，直到位置基本正确为止。



扬声器位置显示

04

建议在正式开始系统和WaveForming测试之前先进入Optimizer Settings菜单手动运行一遍calibration，除了可以据此调整麦克风位置，还可以获取扬声器系统信息据此作出一些初步的设定。

比如Trinnov要求WaveForming 进行校准前先考虑低音炮电平对齐问题，在超低音硬件上最大化低音炮输出，以便在Trinnov Altitude的输出级上有足够的动态余量，推荐的最佳做法是使用低音炮放大器的最大输出，然后在Active X-Over菜单降低超低音电平，使得Trinnov Altitude有余量在不削波输出的情况下重新添加增益。

本案例使用的perlisten d215超低音默认输出音量-6dB，我们在12只低音炮上先将输出音量调整致0dB，然后Tom根据运行calibration后看到的数据在Active X-Over菜单将后排低音炮的GAIN降低-3dB。



Active X-Over菜单

05

所有准备工作完成以后，接下来的影院系统、WaveForming校准和我们熟悉的Trinnov Altitude手动校准操作逻辑基本一致，首先测量和计算的是《Perlisten 47通道WaveForming测试点设计图》中所示的MLP（主要聆听位置），也就是我们俗称的皇帝位，同样还是进入Optimizer Settings菜单的手动运行calibration开始测量。



Tom在进行MLP（主要聆听位置）测量

06

MLP测量完成，接下来选择calibration菜单右上角的 sub-only（仅测量低音炮）开始WaveForming测量，本案例我们是从MLP为起始，按照测试点设计图数字顺序从M1~4先测量M组低位测量点，然后开始测量后排R1~R4高位测量点，最后测量前方F1~F7高位测量点。为了让整个测量过程有条不紊，我们可以先点击Add（添加）每一个测量位置并且按照测试点设计图命名每一个测量位置，然后每移动一次麦克风，按顺序单击对应的测量名称，它将突出显示蓝色进行测量。



calibration菜单WaveForming测量

07

需要注意的是WaveForming测量工作量很大，本案例只有一排沙发就需要移动最少16次麦克风，如果测量过程中出现断电或其他不可预见的任何问题，就需要从头开始测量过程。因此我们每测量完成一组就会保存一次预设，1-middle 是M组低位测量点保存预设，2- middle+rear是测量完成后排R1~R4高位点点保存预设，3-middle+rear+front是测量完成前方F1~F7高位点保存的完整测量预设。



预设保存页面

08

Trinnov推荐在WaveForming测量前特别是测量后备份预设，过程非常简单，使用小于8GB FAT32 格式的 USB 记忆棒插入Trinnov Altitude32设备背面的 USB 端口，出现弹出窗口后单击所有选项上的“保存”即可将数据完整备份。



数据备份页面

09

完成测量工作，现在可以启用WaveForming并且进行设置，点击菜单右上角的Back to Main Screen回到开机主用户界面，进入WaveForming Settings菜单开启WaveForming使用按钮，在Emitting菜单勾选sub1~8超低音为发射阵列，然后输入房间实心墙到实心墙的长度。



WaveForming设置菜单

Decay Control Strength（衰变控制强度）菜单有Max （最大）、Strong（较强）、Average（平衡）、Soft（柔和）、Min（最小）五档，代表了低频能量衰减从快到慢，低音从非常干净线条清晰到逐渐圆润、丰满的程度，大多数情况选择Average可以适应更多声音内容，所以我们选择Average。有关Decay Control Strength（增压模式）我们放在后面内容叙述，最后点击Apply开始进行WaveForming计算完成后保存预设。

10

接下来我们就可以在WaveForming Graphs菜单查看加载WaveForming算法前后的时频和频域衰减成果对照图表，我们可以看到perlisten 47通道家庭影院项目的原始低频衰减缓慢拖沓，通过WaveForming滤波器修正以后除了极低频衰减时间稍长，其他40~120Hz频率都衰减都很快。

WaveForming运行完成以后的聆听是一种前所未有的体验，座椅间低频感受差别很小，甚至移动到墙壁位置聆听依然可以保持不错的质量，低频干净清爽程度需要有一个短暂适应的时间，可能是我们从接触家庭影院开始就一直被多余的房间增益所包围的缘故。

我们现在看到的图表是麦克风在16个位置处于不同高度在房间很大区域测试的综合结果，实际再现的低频已经很干净很干净。这就和发烧友用rew单点测量皇帝位然后使用简单增益和延迟滤波器拉平曲线有质的不同，单一位置测量调试看似能量集中和频率衰减都不错，但是如果把麦克风挪动40公分或者升高，所有的这些将不复存在，对于低频因为房间模式带来的驻波实际改善效果有限。



加载WaveForming算法前后

时频和频域衰减对照图

  五、

   WaveForming微调和其他

01

Excursion Curve（偏移曲线）和Adaptive limiter（自适应限制器）

Trinnov Altitude 自4.3.1固件更新增加了新的功能Adaptive limiter（自适应限制器），这是为了防止环境噪声被误认为扬声器频率信号可能出现的过度校正，它基于校准开始时执行的环境噪声测量来判断和限制校正量。对于WaveForming 调试，Tom Garrett建议不开启自适应限制器，而是点击Add point mode在200Hz手动添加偏移曲线应用到每一个超低音。



偏移曲线设置菜单

02

对于重度超低频爱好者来说WaveForming初次运算完成后一般都有想要通过手动干预增加低频的想法，一般有三种方式。

方式一：在低音管理器调整增益

进入bass management（低音管理）菜单Individual Setup子项将所有扬声器分频点以下频率的sub添加增益，以及进入LFE & Misc子项将LFE通道的12只超低音全部添加增益。

对于本案perlisten 47通道项目，Tom Garrett通过试听对比认为只在LFE通道增加3dB增益低频能量已经足够好，所以对于分频点以下的sub没有添加额外增益。



Individual Setup子项扬声器

分频点以下频率添加增益



LFE通道超低音添加3dB增益

方式二：加压模式

勾选Pressurization Mode然后点击Apply运算就可以开启加压模式，和衰减强度类似同样有几档选择，出于保护超低音不受损坏的原则推荐使用Average（平衡），WaveForming增压模式将会利用房间内安装的每个低音炮，最大限度地提高系统性能，增加冲击力、超低音输出能力和效率。



开启加压模式

我们可以看到启用Pressurization Mode之后，35赫兹往下频率衰减时间变得更加缓慢，但是实际听到的低频并没有因此变的拖沓，反而是一种令人兴奋的体验。可能是因为后墙吸收阵列离聆听座椅更近，当这些超低音因为加压模式开始向房间贡献声压直接驱动了沙发，带来的身体刺激比进入低音管理菜单添加增益来的更加猛烈和直接。



加压模式下时频和频域衰减图

为了避免损害超低音，Trinnov推荐在active crossovers菜单根据超低音扬声器带宽添加高通滤波器， perlisten d215s实力足够强大，本次调试未进行高通滤波器限制。



active crossovers菜单添加高通滤波器

方式三：加载预定义目标曲线

本案例Tom Garrett为所有的扬声器加载了Moderate（适中）预设目标曲线，但是所有超低音保持默认平直，这样只有音箱分频点以下的频率分配给sub才会被预设曲线强化，LFE通道保持平直没有加载预设曲线。一个原因是Tom Garrett认为超低音能量已经足够强大了不需要做额外提升，另一个原因和增压模式类似出于保护超低音使用安全考虑。



Moderate（适中）预设目标曲线