德国CODA公司参观见闻

    德国CODA公司位于德国汉诺威市，自1996年开始，主要研发、生产扬声器单元，到现在已有12年历史。以BMS公司的名义为世界各国有名的专业扬声器系统（俗称音箱）厂商提供优质的单元，以优异的音质和稳定可靠的质量被各国使用者赞许并得到广泛的使用，且至今仍在不断继续发展扩大。

    自2003年起，该公司利用自己生产的优质扬声器单元的优势，自主开发生产了扬声器系统及其配套用的功率放大器等电子产品，以CODA公司的名义直接销往世界各地，供专业音响工程使用。

    由于CODA公司是近5年才发展起来的，而且在中国是自2007年才以扬声器系统及其功率放大器等设备进入我国市场的，故对其性能指标、产品质量水平，大多数扩声系统设计人员和使用方还不很熟悉，也没有更多的使用经验和对其音质效果的认识。

    笔者于2008年10月下旬，有机会到德国汉诺威市CODA公司本部进行参观访问，了解到一些技术信息，提供给大家，使之对CODA公司的产品有进一步的了解，以便在扩声系统工程设计中能够得到更合理的应用，获得更好的效果。

    在参观过程中，由CODA公司技术创始人暨产品开发者Svetly Alexandov始终接待，采用边看、边提问、边交谈的方式进行，现把有关技术问题分成几个部分简要介绍如下：

    一、CODA公司最得意的产品是哪几个型号
    CODA公司的产品有：（1）D系列固定安装扬声器系统；（2）PW系列有内置
功放和无源两种扬声器系统；（3）T系列长冲程扩声系统；（4）LA系列线性阵列扬声器系统；（5）RX系列三分频流动演出和安装扬声器系统；（6）AP系列为内置功放全频扬声器系统等系列产品，各系列扬声器都有自己的特点。使用CODA公司的产品时应根据工程的性质、扩声场地的结构体形尺寸、技术要求和工程商的投资，做出全面的考虑来选择最适用的型号产品，这才是科学的。而不能以某一种型号产品，来满足各方面的要求。例如用在大型演唱会的好产品，拿来做其它使用就不见得很好。所以说最精华的产品是什么，很难回答。但Svetly Alexandov先生也有自认为最满意的型号产品为：
    （1） D5型小体积音箱，是一款无源2分频5英寸/1英寸同轴扬声器。经德国AKUSTIK测试机构测试，灵敏度达91dB/m/.W，频率响应90Hz –30kHz(-3dB)，适用于近场超质量扩声。在国际同一尺寸的产品中，是少有的。其精确的90度圆锥形指向性，能确保均衡有效地覆盖。由于其使用效果好，有人希望进一步提高其灵敏度或最大声压级，以进一步扩大用途。Alexandov先生认为认为对5英寸的扬声器，已很难进一步提高。
    （2） RX35是一款3分频全频音箱，配置一个60°X40°椭圆形号筒，2英寸同轴钕磁铁驱动器，在470Hz以上，可以产生高清晰的中/高频声音。可以在会议中心、剧院、露天场所和各种娱乐场所，且在乐队演出等使用中得到满意的音质效果。
    （3） LA8是一款紧凑箱体设计，重量轻2分频的线性阵列扬声器系统。包括双4英寸钕磁铁驱动器、双8英寸平面超低失真的低音扬声器，适用与高保真和高可懂度的大型场地。
上述三款扬声器系统共同的特点是音质效果好，对其详细性能指标有兴趣的话，可以从网址www.codaaudio.com/www.codaaudio.cn调取，这是该公司一直强调的特点，而且比其它型号较为突出。
    笔者从2007年开始，已在国内一些工程中应用CODA的产品，自己在客观实践中已确实感受到Alexandov先生所介绍的这三款产品有许多优点，尤其是音质效果的确很好，如：北京中华全国新闻记者报告厅和中国中铁建礼堂都使用了RX35型和D5型音箱设计的扩声系统，其测试的性能指标和音质效果都得到了用户的好评。在2008年8月5日故宫前面的午门奥运会火炬接力仪式现场使用LA8线性阵列扬声器进行现场实地扩声，其音质效果得到奥运会火炬接力组委会和现场观众的一致好评。

    二、高音质的扬声器系统应该具有什么样的性能指标
    Alexandov先生从事音响产品研究设计之前是一个“音乐人”，从事过乐队演出等工作，对乐器的音质、表演有很高素养，所以对扬声器系统一再强调该公司的产品听感很好。而客观参数应具备什么样的指标，这个问题好像是很普通的知识，是老生常谈的事，但未见得有人说的很清楚，这就是我们要深入探讨的问题所在。
对此，Alexandov先生谈了3点看法：
    （1）频率响应要达到40Hz—20kHz，不均匀度达±1dB，低频是30Hz、40Hz或稍高一点问题都不太大，可以根据客观需求而定，不是非常重要的问题，而高频更重要，上限达14kHz、15kHz、16kHz不够好，要达到18kHz、20kHz甚至22kHz才好，按前者会影响清晰度，如zi声达16kHz尚可，si声达18kHz—20kHz才不影响清晰度。其不均匀度，按参观时，现场测得的频响不均匀度，可以达到2~3dB左右。
    （2）更重要的指标是指向性指标、指向性频率响应指标。频率响应指标，国际、国内标准规定是在距离扬声器1m处，在扬声器轴线上，测得的频率响应，其频响不均匀大或小，只是说明在音箱正前方的性能指标和可能听到的效果；但音箱是规定在某个水平与垂直角度如60°X40° 内工作的，所以要在这个角度内（含水平、垂直两部分）不同角度的中高频频率响应一样好，才能在它所覆盖的宽的听音区内有好的音质效果。这一点往往被人们所忽视，这也正是音箱产品好坏的关键所在。

    （3）专业扬声器的失真问题
    一般专业扬声器产品，很少给出失真的参数指标；有哪几种失真，应该限定在什么数值之内，才能获得高音质效果也没有给出。往往只说明某型号产品失真很低、音质好！这是我们应进一步探索的问题。CODA公司是如何考虑谐波失真、互调失真、次谐波失真、瞬态失真等技术参数呢。

    （a） 对于谐波失真，高次的谐波失真比低次的谐波失真对扬声器的影响更大。
    一般说来，一个信号徃往不是一个纯音而是有一定幅值电平的一组信号，如图1所示，如主信号在100Hz，但在其上下频率，都存在一定的信号强度。其低次谐波（如二次、三次）虽有一定强度，但被信号组的信号所淹没，故主观感觉不明显；对于高次谐波，同样的谐波电平，由于信号组没有那么高的频率成分掩盖它，主观感觉就非常明显，所以设计扬声器时应尽量减少高次谐波失真。

    （b） 注意改善钕磁体磁路回路引起的互调失真
    钕磁体磁能积工作点的设计较过去铝镍钴磁体磁能积工作点的设计，更容易使扬声器单元产生互调失真，这是应该着重注意的技术问题。CODA公司声称已解决了这个问题，它的互调失真已达到过去铝镍钴产品同样低的互调失真水平。

    至于高音质的专业扬声器的谐波失真和互调失真应达到什么指标，由于时间短促，未能更进一步讨论，对次谐波（或称1/2、1/4谐波）失真、瞬间失真等，较上述两项失真，认为较次要。

    三、 扩声系统声学特性标准问题
    据介绍德国目前没有厅堂、体育场馆等场合使用的扩声系统声学特性指标的标准。但他们知道应达到什么样的技术参数指标，才算是好的设计。其中着重谈了以下几个技术问题：
    （a） 厅堂、体育场馆工程扩声系统频率范围上限的设计，一般希望达到16.0kHz，低于此值就会影响清晰度。当谈及扬声器的声音辐射距离达到40m或更远时，频率10.0kHz以上，大气中声波衰减已经很大，而且随温度和湿度不同而变化，如何能达16.0kHz频率上限，他们认为若有条件的话，可用补声扬声器做近距离补声，以解决问题。若没有这种条件就达不到了。[Page]
    （b） 对厅堂听众区内各座位的声场不均匀度，认为可以测量宽频带的声压级，要求不均匀性不应超过4dB。对于测定1/3oct窄带的100Hz、1000Hz、4000Hz、6300Hz的听众区内的声场不均匀度，认为不必要，因为不能解决分离度问题。
    对此认识由于时间关系，未能进一步探讨。但是在谈及扬声器单元的频率响应和恒指向性频率响应的不均匀度时，Alexandov先生一直强调要平直，这是否是为了解决听音区各不同座位处不同频率点的不均匀度问题的办法，有机会尚应进一步探讨。

    四、从个别厅堂扩声系统的设计案例，看其工程设计的技巧
    有些设计生产扬声器系统（音箱）的厂商，只模仿国内外某些音箱的性能指标和外形尺寸等来确定本公司的产品要达到的参数要求，而不从专业音响工程设计的实际需求，去探讨更实用的产品，这样就不会真正了解客观需求所在。
    CODA公司是属于这种类型的吗？为此从个别厅堂扩声系统的实例，共同进行探讨。
    实例1：某个小厅堂，宽14.0m，从舞台口两边主扬声器系统到后墙长20.0m，高3.0m，两只主音箱覆盖前厅区，声场很均匀，声压级足够了。但后场声压级太低，需用补声音箱给予补声。有的在后墙挂补声音箱，有的在两侧墙挂补声音箱，有的这两者同时使用，有的在天棚设置补声音箱，还有其它形式的补声。为了使声像一致性好，声音相互干扰小，音质好，请推荐使用哪一种。
    Alexandov先生认为，在扩声系统有数字处理器设备时，在距后墙5.0m，距两边侧墙3.5m的天棚处，设置两只补声音箱，并经数字处理器对信号做适当延迟时，这种方法最合适。
这个看法与我们使用两只CODA-RX35型号的音箱作主扩声音箱，置于舞台口两侧，采用CODA -D5型小型音箱作补声，作理论计算和实例应用，基本上是好的，可以达到较好的扩声系统声学特性指标和音质效果。
    实例2： 某一个厅堂宽31.0m，从舞台口两侧主音箱到后墙长36.0m，高6.0m。用两串CODA公司的LA4线性阵列音箱和适量的D5作补声，可以满足扩声系统声学特性要求吗？它的传输频率特性指标的上限频率可以达到多少？
    Alexander认为，用LA4线性阵列音箱作扩声在厅堂后区声压级较前区会偏低，故后区需用D5音箱作天棚音箱进行补声，使之与前区声压级基本一致。在后区距主音箱已有30多米，高频空气声衰减达，声压级难以平直达到16.0mHz,即使能达到，因受湿度、温度的影响，声衰减量也是不稳定的，故在后区（远场）需用D5音箱进行补声，可以稳定达到16.0 mHz.。
    笔者对近似上述体积容量、尺寸的某扩声系统工程，用CODA LA4线性阵列音箱和D5音箱进行了认真设计，严格施工、调试后，实测结果：传输频率特性50Hz—16.0 kHz（各测点平均值）、宽频测量各测点不均匀度为4dB，最大平均声压级达103.0 dB，效果获得业主方认可满意。Alexander看了这组测量数值，认为很好，达到了应有的指标要求，但他又认为：如果不受工程费用的限制，采用其它型号的线性阵列音箱并增添必要的设备后，则有可能把扩声系统的特性指标进一步提高，达到更好的音质效果。
    笔者以自己实践的实例与他进行探讨，一是验证自己应用CODA产品的特性进行工程优化的设计是否恰当，有哪些可以进一步提高的？二则也是考核该公司的音箱性能设计是否从扩声系统工程实际需用出发，真正为工程用户着想，以期达到好的应用效果。虽然仅探讨了两个工程实例，但基本上已了解到该公司对音箱性能指标的确定，不是纸上谈兵，而以实际工程实例做了较全面深入的考虑。使笔者对CODA公司产品的应用，心里更加踏实。

    五、为EASE软件的计算机辅助设计，提高更全面更精确的技术数据[Page]
    国内各种扩声系统工程投标设计时，投标方在进行方案设计时，基本上都要提供用软件进行计算机辅助声学参数的模拟设计，如最大声压级、传输频率特性、声场不均匀度等指标。但往往流于形式，其原因有二：
    一是没有真正地按客观听（观）众厅的实际混响时间及其混响频率特性、厅堂结构的真实建模、音箱的性能参数，进行认真细致地对声场参数进行机辅的优化设计，来指导声场设计。
    二是业主方（即招标方）给投标方进行投标设计的时间太短，要真正按实际混响时间做真实建模和模拟优化设计根本来不及，这样就在随意假设接近实际条件下进行CAD设计，更有甚者，随意绘出很漂亮的声学参数设计图。
    上述两个原因，使CAD声学参数设计形成虚设的一种手段，给业主方看看而矣，造成审标人也不去考核的不好局面。
    近年来业主方有的认识到上述问题，对一些重大的扩声系统工程，则采取委托有实际水平和经验的公司或个人，给予足够的时间和经费，对扩声系统工程进行反复研究设计，包括声场声学参数的CAD的优化设计，使之达到先进的高标准的性能指标和实际使用效果。
    CODA公司也认识到有些单位已开始认真地进行声场参数设计，故改变过去认为音箱性能参数提供不完全问题不大的观念，也了解到国际上有名的音箱制造厂商都为EASE等软件提供音箱参数，所以准备在最近一个月内除了准备废除的型号外，要在EASE软件的扬声器库中全面、精确地提供性能参数，供声场设计使用。而且认为全面、精确的音箱参数，是有水平、有见识的工程设计者进行扩声系统工程优化设计的基础，在此基础上进行严格的施工、调试，通过全面的声场参数的测定，才能获异优异的使用效果，才能真正体现出CODA公司产品的先进性，才能有越来越广泛的应用。

    六、 扬声器（音箱）与功率放大器之间的合理配接
    在与Alexandov先生交谈的过程中，笔者提到目前CODA公司生产的功率放大器只有三款（C25、C45、C475），最大功率的也只有C45(2X1200W/8欧)一款，在实际应用中有功率储备不足的问题。特别是用于连接一些大功率扬声器时（如连接大型线性阵列扬声器），表现尤为突出。Alexandov先生回答说，他们也发现了这个问题，并表示这个问题很快会得到解决。他说CODA公司已经研发出了新型大功率开关电源功率放大器，准备在2009年推出多款新型功率放大器。可见CODA公司在研发产品的同时，更注重使用者反馈的信息，使自己的产品结构更为合理。

    七、新型线性阵列扬声器系统的开发
    CODA公司除现有的LA4、LA5A、LA8线性阵列扬声器系统可供用户根据不同的工程需求进行选用外，已研制开发了一款LA12新型线列扬声器系统的初样样机，以期较现有体积较大的国际名牌线阵列产品中有更优异的性能。故在这款新产品中与几大国际名牌产品做了一些分析对比，如表    所示。LA12 Competition 2008

    Maximum SPL
    • As there is not a common AES standard for maximum SPL we simply will calculate the sensitivity plus the Power handling (AES) to show the continuous sound pressure (not peak). For example Coda LA12/mid-range 118dB/1W at 600W = 145dB or L-acoustics KUDO 102dB/1W at 315W = 126dB maximum spl.
    • Coda uses best available components on the market, to keep it uncomplicated we will not discuss transducer typical features like maximum excursion, linearity etc. we suppose that all competitors use first class components (even if this is not always true – for example EAW uses low quality Eminence 12” drivers).

    Alexandov先生把LA12线性阵列初样样品吊挂在一个长约 35m，宽约18 m，高约9 的普通的大房间中，采用LMS测试方法，先对单只音箱，用描频法进行性能调试测量，然后组合成线性阵列，测量其频率响应曲线，并进行音质主观试听。
    其响应经过当场调试后是较平直的，其幅度变化约在2-3 dB左右，按他们的设计要求要达到±1 dB。
    注：一般用扫频测量音箱频率响应应该有很多峰-峰、谷-谷的变化，但显示屏的曲线较平直，许多细小的峰谷值已经过仪器处理给予消除。为何采取这措施？回答是：对于太尖的峰谷值人耳是辩别不出来的。音质试听感受到：LA12本来是一款适合于户外大型场地扩声的扬声器，可当时由于受某些条件的限制，只能挂在室内试听。LA12扬声器的单只功率为：HF:240W(AES);MF:600W(AES);
    LF:2X900W(AES),根据CODA公司提供的具体指标，8只LA12的最大声压可达155db（详细参数可在www.codaaudio.com/www.codaaudio.cn查到）。试听时有6只LA12和2只双18寸的超低频扬声器（PW418），用了一台DC426数字音频处理器来做调整。
    Alexandov先生先放了一首流行音乐，然后笔者要求再放一首乡村歌曲，前者感受到的是非常强的动态，后者品味到优美自然的旋律和清晰的音质。尽管是在室内，且声压级在100db以上，也没有让人感到难受和烦躁。Alexandov先生说当时只用了1/4的功率，还有很大的功率储备余量。试听结束后他详细介绍了LA12扬声器的研发的想法和理念，并着重强调了开发新产品的同时，要吸取其他品牌产品的优点这一重要性，可以看出CODA公司虽然只有六年的扬声器（音箱）生产历史，却本着取长补短科学态度不断进取，让人为之赞叹。

    八、其它新产品开发
    根据当地交通管理部门的需求，coda公司已开发了一种高声压级的高音头，在350m距离处，能达到115dB的声压级。可产生两种信号频率：一是可产生400Hz和600Hz的两种“笛”“嘟”声；另一是能产生1000Hz-10000Hz频带的声音，两者均供交警指挥使用。
    根据系列产品发展需求，已在准备开发同性能的6英寸和10英寸的纸盘扬声器。今后还将根据扩声系统工程的实际发展，开发各种高性能产品。
    九、点滴体会
    在CODA公司不到两天的参观讨论中，对有关技术归纳成上述几点，可以看出有许多问题还可以进一步深入探讨，但难以一次完成。粗略回顾一下，有几点体会：
    （1） 从扬声器单元可能达到的优良性能，结合扩声系统实际工程的需
求，开发生产CODA公司扬声器系统（音箱）等系列产品，形成该公司的优势，容易被扩声系统设计者及使用者所接受，并达到好的声学特性指标和音质效果。
    （2）扬声器（音箱）音质好和声学性能指标紧密结合，才是为提高设计[Page]
优质扩声系统工程的依据。
    （3）超越高档次的国际同类产品性能，是公司生存、发展和扩得广大
用户的生命力（基础）。
    CODA公司给笔者的印象是按照上述3点做的，所以有信心在今后的扩声系统工程的设计应用中予以支持。