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【专题】或将成为改变整个生态的巨大力量新一代AI技术在家用影音领域应用趋
作者:an888    发布于:2024-07-06 10:07   

  如果用过生成式AI工具的朋友们,在使用的时候不难发现大多数这类AI生成式工具都是采取云端计算的方式,主要的原因当然是因为生成式AI对于算力有着较高的要求。于是,我们看到为了让生成式AI能够在离线的状态下也能取得广泛的应用,不管是x86架构的PC端,还是Arm架构Mac端,都在不断地推出与AI相关联的芯片方案,比如说最近非常火热的AIPC,以及苹果专门针对AI而优化的M4芯片。相信,不久的将来,当硬件处理芯片足以应对离线AI使用应用时,将会对我们身边各种不同的硬件带来翻天覆地的变化。那么在此时此刻,假设我们的显示设备能够连上互联网,并且能够使用云端方式的AI图像优化工具,会对我们的画质带来怎样的变化?这个无疑是相当有趣的话题。投影系统凭借着超大画面的显示能力以及组建成本方面的优势,依然是目前家庭影院大画面显示系统中主流的解决方案。不过,主流的家庭影院投影机相比平板电视主要的性能差异在于画面亮度方面,普遍屏前亮度在200nit以内,相比动辄500nit亮度平板电视来说,还是有着不少的差距。而对于影音爱好者最喜爱的4K HDR电影大片而言,画面亮度无疑是至关重要的。

  考虑到HDR电影基本上都是采用画面亮度在1000-4000nit左右的专业监视器进行制作的,想要真实呈现如同制作监视器的画面亮度和色彩表现,最理想的状态是采用与之相同,甚至比之更高亮度的显示设备。只是现阶段而言,家庭影院投影机很难在短时间之内得到亮度的大幅度提升。于是,就只能依靠投影机自身的色调映射处理,将HDR影片的亮度和色彩调整为适合投影机本身的亮度动态范围。部分家庭影院投影机为了能让HDR每一帧画面都能有着很好的效果,通常会采用动态HDR处理的方式,但这种方式对于投影机本身的图像芯片处理能力有着较高的要求,相比外置处理器的效果还是有着一定的差距,假设这个时候将这部分的运算交给云端的AI系统,相信会有着更好的效果。同理来说,家庭影院投影机内置的各种数字化的影像增强功能,事实上都可以交给云端AI来处理,不管是动态补偿、分辨率增强、色域扩展等等,充分挖掘画面方面的真正潜能。如今,我们已经发现部分家用显示设备已经悄悄加入AI相关的功能,比如说AI图像模式,能够根据观看节目的不同,让显示设备自动切换到相应的预设图像模式等等。

  新一代AI技术之所以能够引起巨大的轰动,最主要的原因在于它已经具备一定的创新性。在一些非常依赖创造性的行业,例如说美术设计、广告制作等领域,通过生成式AI技术,可以有效提高生产力,取代以往那些需要繁琐操作的工序,让创造力得以更大程度地释放。

  在家用影音行业之中,扬声器设计的一个重要难点在于如何能够以相对较小的体积实现足够下潜的低频。我们不难发现采用18英寸或者21英寸单元的低音炮往往能够呈现相比采用10英寸单元低音炮频率更低的低音,同时还有着更低的失真。这当中的原理无疑是与声音的频率和波长相互之间的影像有关联。声音频率越低,声音的波长就越长,当想要呈现低频的声音时,难免需要依靠更大尺寸的喇叭单元。

  如果我们可以实现通过较小的喇叭单元实现相对较低频率的声音,并且能够在频率点下拥有足够的声压级输出,将会有望让家用扬声器的设计迎来新的发展阶段。同样,对于高音单元也一样,如何通常技术改造,让高音单元实现在小体积依然能够维持足够的高频延伸和声压级,也是一个技术的难点。更小的喇叭单元,可以让我们在构建家庭影院环绕声系统的时候,能够有更大的安装灵活性,甚至是构建更加复杂的沉浸式三维音效系统。

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  生成式AI技术的诞生,让我们看到了扬声器设计将会有机会迎来重大的技术创新。依靠强大的算力,大规模针对性的AI模式,带有创造性的AI模型可以对扬声器设计进行不断的实时演算与调整,大大压缩技术研发的时长,让原本需要数十年的技术开发事件压缩到一到两年的时间,随着芯片算力的不断强化,时间还将会不断缩短,从而实现在相对较短的时间内,让扬声器在体积与音质方面的重大突破。或者未来有一天,我们会发现家庭影院音箱系统已经完全跳脱了现在的模样,但同时又能呈现出超越目前Hi-End音箱的声音水准,真真正正让电影场景中的各种声音全面融入到整个房间之中。

  前面我们提到新一代的AI技术将会为扬声器设计与研发提供新的动力,很有可能会在较短的时间内实现扬声器技术上质的飞跃。而来到应用层面上,现阶段AI技术在家庭影院系统之中最有可能的突破点之一就是在环绕声处理器或者AV放大器之中的房间自动声场校正技术。早期的家庭影院放大器实际上很少会配备自动声场校正系统,绝大多数都还是以手动设置的方式为主导,包括每声道扬声器的电平设置、延迟设置、扬声器系统配置、分频点设置等等,最多就是为主要的声道配备单独的EQ手动均衡处理,需要自己通过麦克风的测量以及测试软件的分析来实现具体的设置。这就对用户的技术要求相当高,或者聘请相关的技术人员协助进行一步步的手动系统调校。后来,逐渐有厂家意识到这个问题,为了让普通用户都可以快速地进行环绕声音响系统设置,以及房间声场特性等方面的调校,纷纷在各自的环绕声处理器和AV放大器产品之中内建自动声场校正系统。如今可以说绝大部分家庭影院放大器都已经具备了房间自动声场校正系统,甚至部分中高端环绕声处理器还配备了功能更加强大,算法更加完善的房间自动声场校正系统,整体效果相比早期已经有了明显的提升。

  但是由于不同房间结构上的差异,比如不规则的几何形状,左右墙面结构的不统一,弧形的房顶,大面积的落地玻璃窗等等,对于自动声场校正系统的算力提出了更高的要求。此时,如果能够将生成式AI技术强大的算力加入到环绕声处理器和AV放大器之中,通过网络云端运算的方式或者依靠机身内部性能强大的AI处理芯片对复杂的房间环境声场进行细致而详尽的分析,将会很有可能实现高效而精准的自动声场校正。届时,或者只需要为自动声场校正提供几个高性能的测量麦克风,就能完成大规模沉浸式环绕声音响系统的声场校准,而用户或调试人员只需要再过一遍测试流程,检验一下结构是否需要更进一步的优化即可,极大程度地缩短了整个音频系统的调试时间。

  既然环绕声处理器和AV放大器可以通过植入新一代生成式AI技术以增强内置的房间自动声场校正系统的算力,那么AI技术同样也能够帮助我们将以往繁琐的音视频系统调校的难度进一步降低。不同于两声道Hi-Fi音响系统,主要是由音频播放设备,两声道功放以及扬声器系统所组成,在系统调试方面相对较为简单,家庭影院系统则包含多声道环绕声音频系统和大画面显示系统两个部分,在整个系统组建与调试方面,则要复杂许多。在多声道环绕声音频系统调校方面,虽然说如今环绕声处理器和AV放大器都已经内置了越来越先进的房间自动声场校正系统,但实际上想要获得理想的效果,还是需要后期通过手动调试的方式来获得一个更加理想的声音表现。至于大画面视频系统方面,受到不同安装空间环境光线的影响,不管现场所使用的是家庭影院投影系统,还是大型平板电视系统,都需要对画面的灰阶白平衡、色域空间等主要的画质因素进行针对性的调整。可以说,整个家庭影院音视频系统的调试流程是相当繁琐,同时也有着较高的难度,普通用户想要自己动手完成系统调试,必须本身就有一定的相关专业知识。

  不过,如果新一代AI技术能够充分融入到整个音视频系统的调试环节,不仅是前面所提到的在环绕声处理器和AV放大器之中采用经过AI强化过的房间自动声场校正系统之外,还能够在播放设备、大画面显示设备之中加入AI自动调校助手,可以根据相应的音视频调试流程,实现全自动化的音视频调校流程。而此时,用户只需要按照AI自动调校助手相应的指示,在对应的位置上放置相关的测试麦克风或光学测量仪器就可以了。当然,由于整个家庭影院系统绝大多数的情况下都是由不同品牌旗下不同产品所构成的,要实现一体化的AI音视频系统自动调校功能则是需要系统当中的每个设备在内部功能上都要实现高度的嵌合,这是很难实现的。不过,未来则是有机会可以通过第三方专门的AI音视频自动调校硬件,连接到想要调整的各种家用音视频系统之中,实现快速而精准的系统调试。

  最后,我们来谈谈AI对于影音定制安装行业,或者说对于整个全宅集成行业可能会带来的深入影响。由于新一代的AI技术拥有以往这么多年来AI人工智能发展所期待的创造性,使得AI技术成为了各行各业迈向下一个发展阶段的主要改变力量。影音定制行业也不例外,在近两年的美国CEDIA家用定制安装展会上,展会上首日的主题演讲都离不开AI新技术,其中最为核心的观点就是要将AI技术正确引导至全宅集成行业之中,而并不是恐惧AI技术对于行业的冲击而将其拒之门外。如今,国内外生成式AI工具的性能不断强化,我们已经可以看到AI技术对于全宅影音集成设计方案的相关应用趋势。此时此刻,我们需要时刻了解AI技术的发展趋势,掌握AI新技术以及各种应用工具,迎接AI新世代。【专题】或将成为改变整个生态的巨大力量新一代AI技术在家用影音领域应用趋势谈(下)!

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