索尼OLED电视A1屏幕发声技术分析与体验报告
Soomal 于 2018.03.19 22:59:07 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.11/173

去年下半年,禁不住4k UHD光盘破解的巨大利好,终于将自己的索尼W950a电视机升级到了A1 OLED电视。又经历了一轮4k HDR的中毒,研究了Shield TV、Apple TV、索尼X800播放器、PC显卡HDMI设置,买了N多4k光盘等等折腾后,终于回归到看电视的本身功能上来。今天先来聊聊和Soomal最密切的A1电视上的Acoustic Surface屏幕[银幕]发声技术。

  • 从NXT到索尼、LG的屏幕发声技术

    索尼A1电视屏幕发声外观结构:在2018年的CES上,索尼发布了A8F系列OLED电视,并展示了8k电视的样机,在它们身上索尼又秀了一把Acoustic Surface——OLED电视机的整个屏幕发声的技术。我们从A1身上简单聊聊它实现的方法,以及我们的推测,并体验一下A1电视整个音响系统的效果。同时也聊聊,各种所谓的平面发声技术之间的简单区别。

    Acoustic Surface平面发声技术,第一次出现在索尼的A1 OLED电视上,这台电视机的OLED面板由LG提供,屏幕发声的技术应该也是由LG提供核心设计,LG将它称之为Crystal Sound,或者说这是Crystal Sound中的一部分,它们在电声转换部分的设计一致,即使用多个激烈器直接和屏幕接触,通过电视机的屏幕直接发出声音。这部分声音只涵盖中高频以上频率。

  • 从A1电视机背面和设计来看,索尼在55寸和65寸的A1在横向加强筋支架上安放了左右各两个推动屏幕发声的激励器,从官方提供的拆解图来看,这是一个使用了长音圈的电动式设计的激励器。从外观来说,它很巧妙的隐藏在了电视机本来就需要的加强筋下方。而从声学角度来说,这样的发声原理基本就是NXT扬声器。

  • 四只或多只激励源并不是驱动四个喇叭,它们驱动的是同样的一整个平面,这与当年大尺寸NXT扬声器设计类似。

    从NXT技术看索尼屏幕发声技术:这里简单介绍一下NXT扬声器的特性,从目前掌握信息来推测,索尼和LG OLED电视上屏幕发声的特点和NXT应该非常接近。NXT发明出于偶然,是80年代末期英国军方想用某种轻型材料来遮挡直升机内噪音进行降噪时发现,这样的设计非但不能降噪,还能扩音!1991年,该材料完成专利注册,1994年成立公司,1996年推出NXT产品。在上世纪末,我们看到各种书画扬声器,就是NXT音箱。

    NXT扬声器的激励器也有音圈和磁场,但震动方式与电磁式扬声器不同[常见锥盆动圈式,也包括平面振膜],锥盆或平面振膜的震动理想状态是振膜做活塞式运动,而将音圈和振膜一体化的平面振膜扬声器理论上更是容易保证一个平面的各点震动是同步的[理想状态]。但NXT以及索尼A1使用的震动方式,在OLED屏幕上肯定没有什么音圈,而多个激励器推动也是在表面的不同位置来驱动,OLED柔性材料下,这个相对巨大的表面的每一点是在做无规则震动,等效于一个平面上由很多个扬声器组成。看似无规则的震动,就需要材料的配合,NXT音箱当年的专利技术和区分音质好坏的技术就在这个“振膜”材料上。而今天,我们看到的这个材料就是OLED屏幕。

    OLED的柔性和结构也许恰好是NXT扬声器非常适合的材料,虽然我们看到的OLED展示时,只是在边沿折弯,甚至卷到一起,但其实OLED的柔性完全可以不规则扭动,例如LG 2017年发布的OLED照明产品,所以从震动来说,这个屏幕的表面像NXT扬声器设计一样是可以多点无规则震动的。

    在NXT和索尼A1使用的震动方式下,震动表面前后同相位,所以后侧不需要箱体隔绝[音箱箱体是为了隔绝相对正面的反相信号抵消震动]也可以达到高效率传输。由于震动表面可以被视为很多个膜片组成的微型单元无规则震动组成,所以声音传播大小不受指向性限制,而在高频区域也不会形成指向性尖锐,它的震动和声音传播是扩散式的。而与当年NXT装饰画音箱相比,目前的电视机显然面积更大。

    由于以扩散式的指向发声[简单理解为360度,类似两颗糖葫芦型状扩散],所以实际使用在房间里极少受到墙面等建筑结构边界带来的音染和干扰。其实在当年,NXT就被设想做成投影仪的幕布,实现音画同步。当然,在上世纪90年代,电视机还在CRT,NXT的应用也仅限于NXT。而今天NXT的应用,终于实现了当年音画同步的梦想。

    从索尼A1电视实际使用来看,这种驱动方式和效率还是不能提供足够大功率的低频,所以在音频系统设计上,A1肯定是做了分频处理。而在A1电视机背面的支架上方,索尼大概用了一个3.5-4英寸的喇叭来构成低音炮。与传统电视机想要提升音质相比,A1的设计不需要在侧面和下方给扬声器增加宽度,从而让电视机的整体设计达到了真正的窄边框和简洁。至于OLED材料为啥就适合做NXT一样发声原理的扬声器?我们也不知道。

    索尼屏幕发声55A1电视实际体验

    索尼A1的实际体验如何?我们在一台55寸的电视机上来进行。顺便参考了漫步者的S50 Soundbar和KEF的某款老型号中置音箱。即便在不配合任何索尼ClearAudio+的音效技术下,A1在中高频方面表现出非常舒展宽松的听感,这种扩散式的辐射听感,是任何两声道音响和Soundbar无法实现的,不知道10寸以上的中置喇叭可否一战?和理论经验一样,即便在高频,A1也没有什么指向性问题,而且虽然NXT的原理和电磁式平面振膜扬声器不一样,但在中高频以上部分听感却类似,解析力虽然不是极品,但没有尖锐的失真,而整个瞬态是比较松弛自然的。

    以最最普通的歌华有线电视来说,在如此低下的音频下,A1的高频表现反而是更好的,在这种低质量节目源下,使用丝膜或者金属膜高音都会有比较尖锐听感,或者有些音箱会彻底压低极高频。

    而在电视机最为重要的中频表现上,至少A1的中频表现确实因为无指向性的特点,带来了“超级中置”的定位感和氛围感,它的中频由于缺少低频的支持,还是显得明显发干,但人声表现真实干净,解析力出色,瞬态真实。与动圈式扬声器中高频相比,各有特色,但氛围感和真实感占优[这里参考漫步者S50 Soundbar]。

    在蓝光电影或者纯听音乐模式下,A1的中高频表现仍然优秀,虽然听起来有些偏干,但声场和细节表现出色,尤其是高频,不会比S50和我们手中一台KEF的老中置喇叭差。而A1的风格也是高频比较明亮的,而S50反而是相对比较浑厚的。对于视频内容中非常明确的左右位置的定位,A1可以比较好的表现,做到屏幕左右4-5个区域音画同步不是吹牛,但也不是100%有效。

    对于一台平板电视来说,A1的低频反而是我个人最满意的,尤其是没有坐在电视机前偶然听到传出几声低音,总让我怀疑这真的外接音箱发出的声音吗?A1的低音炮设计确实就是这么好。这次低音炮的设计,有了相对比较合理的位置和空间。最为重要的是,和以往音箱式设计不同,低音完全独立,有点像2.1,这个低频就是为了增加比较低频率的低音的效果,低频的重口味完完全全不会影响到中频和高频的表现,这就和传统音箱设计不一样。不过65寸的A1也没有把这个支架低音炮做到更大尺寸,77寸的没见过。

    最后聊聊声场。索尼在A1电视内做了一些音效,用于加强声场效果,大家可以根据喜好选择。但我们前面说过,A1其实是一个“超级中置”,它的指向性和扩散方式决定了它在很大的范围内不需要皇帝位,就能体验到饱满的声音和宽阔舒展的声场。同时,它不是中置喇叭,也不是 Soundbar,它的高度正好就是画面平齐的高度,这连电影院也做不到。人声的高度和画面平齐,确实对声场准确性有那么一些帮助。不过,人的听觉心理学是比较奇怪的,这种小范围的声场位置和视觉画面可以构成脑补,就如同你在电影院不会觉得人声是从某个音箱发出的吧?这并不是立体声做得好,是脑补做得好。如果你不脑补,那么无论使用中置喇叭还是Soundbar还是电影院,你怎么听怎么奇怪,不信你试试?

    当然,和Soundbar或者家庭影院大个头音箱相比,索尼A1声音主要不足在于中频和低频的动态,以及低频的量感,毕竟它还是一个追求极简下的电视内置音响,但相比以往索尼旗舰机型上的大体积音箱设计,屏幕发声的A1应该是将中频和高频做到了电视机上非常高的水平。

    手机耳机电视:平面发声、屏幕发声并不相同
  • 最后,我们做点科普小功课。基本可以确认,索尼、LG OLED电视使用的平面发声技术和以前的NXT类似,是多个激励点驱动一个大尺寸柔性材料表面,材料产生各点无规则震动,扩散式辐射发声的“扬声器”。它和我们所说的平面振膜耳机不一样,平面振膜耳机将音圈与振膜压扁合一,还是期望振膜的活塞运动能够在一个平面上保证每一个点尽量一致。而静电式是将振膜导电,通过静电场驱动,同样是为了保证震动每一个点一致。而再强调一遍,我们使用到的索尼A1它恰恰相反,是让一个大表面各点震动不一致,辐射式传播,无指向性,后侧震动同相,不受房间干扰,恰好适合电视机应用场景。

  • 另外,在手机上我们也将看到或已经看到一些平面发声或者屏幕发声的产品出现。小米MIX第一代由于激进的设计,将上方听筒取消,也没有内置的扬声器听筒,而是在内部安放了一个压电式的元件,最普通的压电式发声元件一般出现在蜂鸣器上,当然小米MIX这个要好得多,压电式元件震动传导到手机中框,中框带动屏幕玻璃一起震动。前不久vivo秘密展示的Apex概念机,也会用类似设计。这和索尼电视使用的屏幕发声完全没有任何相似之处。

  • 屏幕玻璃震动,并不代表屏幕发声,索尼A1电视机发出很大声音,但是并没有可触的物理震动。但现在越来越多的手机,在发声的时候可以感受到屏幕和机身都在震动。例如iPhone、iPad、三星Galaxy、小米MIX2等很多手机。它们大多使用了高效率大功率的瑞声科技设计的微型扬声器,准确的说应该是微型音箱。在很小的空间内,将音圈小型化,磁路扁平化同时,还要做出一个箱体,加强效率。这个内置的微型音箱功率不小,通过安装适配上的配合,可以带动屏幕甚至机身一起震动。例如iPhone7和iPad Pro会让铝壳一起震动,声音效果比 iPhone8的背面玻璃外放声音效果更好。

    所以,电磁式平面振膜、静电式平面振膜、NXT,索尼LG屏幕发声,手机屏幕发声目前来看都不是一样的技术,各有特色,各有优势项目和适合它们出现的地方,也有不同的性能方面的不足。