传统银幕是软性材质,穿孔率高,声音穿透容易。而 LED 屏幕是厚重的、刚性的电路板和金属箱体!为了实现“透声”,目前的方案是在 LED 模组上打微孔。但这就带来了一系列无法解决的物理问题:
梳状滤波效应/驻波干涉:
刚性墙面会造成严重的声波反射,导致声音干瘪、对白不清。与箱体边框结构长宽成一定倍数的波长会形成驻波,这些导致干涉的频率关系是:频率=声速/波长;以影院常见的箱体尺寸1米左右为例,频率在300HZ以下成倍数关系的频率,容易导致这些频率在反射后形成梳子状驻波现象,这些低频频率会停留在空间中,而无法通过LED屏到达观众区域。LED透声屏的低频问题被行业所忽视,从而导致了观众的不满。低频陷阱:
LED屏巨大的实心面积阻挡了低频能量的穿透,这就是为什么观众在现场觉得低频根本出不来——因为能量都被屏幕自己“吃”掉了。
LED透声屏对高频部分的影响(1引自现代电影技术杂志)
根据 “《现代电影技术》数字电影LED放映透声技术研究”中对不同开孔尺寸下各频率声音的衰减特性,开孔透声屏对高频部分的衰减严重,对4KHz以上频率高频衰减严重,但低频部分影响较小。
- 圆形透声孔的尺寸越小,高频透声效果越好。分别对直径为0.2mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm和1.0mm共五种尺寸透声孔的声衰减特性进行了测试,测试结果如图4所示,开孔直径越大,在4kHz以上频段的声衰减特性越差。
- 开孔厚度直接影响LED透声模块的高频特性,在频率为8kHz以上表现尤为突出。笔者在开孔位置不变的情况下增加基板厚度,经过测试比对发现随着开孔厚度的增加,高频衰减特性越明显,总谐波失真也变大。
- 不规则的透声孔排布对LED透声效果影响较小。在有效透声率相等的情况下,笔者将透声孔的排布进行了不规则打孔,经过测试比对发现均匀排布和不规则排布的开孔结构对LED透声的效果影响较小。
- 正向喇叭口形状的开孔方法能够有效改善中频段透声性能。笔者对正常开孔、正向喇叭口形状开孔和逆向喇叭口形状开孔三种开孔方式进行了测试,发现正向喇叭口开孔方式能够有效改善中频段的声衰减问题,尤其是在500Hz~2500Hz区间改善明显,正向喇叭口开孔数据结果优于正常开孔方式,正常开孔方式优于逆向喇叭口开孔方式。
- 底板与印刷电路板之间的空腔对中高频衰减特性影响较大。对底板与印刷电路板紧密结合和底板与印刷电路板形成一定的空腔两种方式进行了测试,发现有空腔的声衰减特性与无空腔的声衰减特性在中高频差距明显,尤其频率在5kHz~8kHz区间会迅速衰减。该研究表明:LED透声屏对高频部分的衰减严重,尤其表现在4KHz以上部分。
LED屏对低频部分的驻波干涉
最近,小红书上出现了一类越来越密集的吐槽:
新开的20米某LED透声厅,画面非常炸裂,但音质“听个响”——低频爆不起来、环绕没包裹、声场断层明显。甚至连开场全景声映前秀,都把问题暴露得一清二楚。
这不是个别观众“挑剔”,也不是“新厅还没调好”这么简单。这是 LED 透声屏被当成“银幕透声一样理所当然”的技术路线后,正在系统性放大的一类声学失败。被忽略的低频干涉问题,严重影响到观众的声音体验。
而且它的危害非常隐蔽:你会以为影院升级了“高端 LED + 杜比全景声”,结果声音体验差却让观众不得不放弃此类PLF影厅,转而选择传统投影设备观影,出色的画面体验难以挽救差强人意的声音体验。
LED 的革命是画质,但如果声音被牺牲,那就是“用一半的进步换一半的退步”。
LED 屏幕不是传统透声银幕。把“透声”的工程假设照搬过来,会严重影响声音体验。这种透声效果不适用影院这种追求终极声音效果的场所。
1. 透声幕的前提:它必须“足够透明且足够均匀”
一个多世纪以来,电影院的沉浸声音体验建立在一种心理声学错觉之上:声音似乎直接源自银幕上演员的口中位置。这种声像定位是通过穿孔投影幕实现的,这种技术尽管在光学上存在局限(如增益和光损耗),但提供了一个相对良性的声学通道。扬声器安装在屏幕后方的声障板墙中,声波穿过成千上万个微小的穿孔到达观众席。屏幕材料,通常是薄PVC片或编织织物,具有低质量和可忽略的刚度,使得声波能够以可预测的、易于均衡的衰减通过。LED电影屏的出现打破了这种既定的平衡。LED屏幕不再是被动的薄片,而是一个有源电子设备。从声学角度看,它引入了三个破坏性的物理属性:- 极高的面密度/质量:相比于0.5 kg/m²的乙烯基屏幕,LED墙的面密度通常超过30-50 kg/m²。
- 显著的弯曲刚度:玻璃纤维PCB和压铸铝箱体是刚性结构,不像银幕那样顺从声波。
- 复杂的几何厚度: 声波必须穿过的不仅仅是一个二维平面,而是一个充满电子元件、PCB板和线缆的三维迷宫。
为了使这些LED屏幕“透声”,制造商在PCB和机箱上打孔。打孔后的LED屏往往造价昂贵,高开孔率影响到了强度,需要昂贵的材料增强结构强度。然而,将粘合在金属框架上的2mm厚刚性PCB等同于0.3mm的乙烯基薄膜,是一个根本性的声学错误。这不仅仅是开孔率的问题,更是声阻抗的灾难性失衡。传统投影厅把 L/C/R 放在银幕后面,是因为打孔幕在满足画面反射的同时,还能让声音相对均匀地透过(哪怕仍需要 EQ 补偿)。
一旦屏幕对不同频段、不同角度的透过率不一致,就会出现这些问题:
- 高频衰减(对白糊、齿音丢失):如上方提到的高频衰减数据
- 衍射/梳状滤波(某些频点忽强忽弱,像“断层”“空洞”):最关键的是,目前透声屏音响系统忽视了LED模组作为板式吸声体的能力。在特定低频下,模组会将声能转化为机械振动和热能,导致低频被吸掉。在扬声器和LED屏幕之间的狭窄空腔内,还会形成横向的驻波模式。如果箱体宽度为500mm,那么343Hz左右会形成强烈的横向共振。这种驻波能量无法释放,会在腔体内积聚,导致频率响应曲线出现杂乱的峰谷,使得低频瞬态变得模糊不清。
- 相位不准确,直达声受损:透射声波相对于直达声波产生显著的相位延迟。如果影院系统中包含位于屏幕之外的超低音(如侧墙补声或未被屏幕覆盖的低音炮),屏幕后的主声道低频将与这些外部低频发生相位干涉,导致低频抵消。
- 高通滤波特性: LED 透声屏为了“透声”,往往依赖开孔/缝隙/特殊结构。这会把“孔洞几何”变成一个声学滤波器:孔径、孔距、开孔率、背后空腔深度任何一个参数不对,声音就会变得非常难以预测,最终你只能靠“猛 EQ”去救——但越救越怪,硬拉增益会导致相位不一致,声音难听。声质量效应使得屏幕表现出电感特性,对低频成分形成自然的衰减屏障。更重要的是,当板本身的机械刚度介入时,系统表现出高通滤波器的特征,截止频率往往落在关键的低频对白基频区(100-200Hz)
2. LED 的背后空间,天然更紧张
很多 LED 厅为了结构、安全、散热、维护,屏后空间并不等同于传统“银幕后空间”,为了更好的散热,这些LED箱体背后不能安装大量的声学障板用来吸收反射的能量,只能任由声波反射后消失或错误的传输到观众区域。
部分影厅为了追求更大屏幕比例,“顶天立地,左右到边”,次低频甚至都安装到了LED透声屏的背后,这是严重的设计缺陷!
空间变小会导致这些问题:
- 主声道与屏体距离不理想 → 反射、驻波、相位问题更突出
- 低频系统难布置 → 不是“没有低频”,而是低频在不同座位“互相抵消”,平均听感就变成“没劲”、“爆不起来”。
3. LED 画面太强,反而要求更“严苛”的声场平衡
LED 的清晰度、对比度、亮度提升,会让观众的注意力更“锁死在画面中心”。
这意味着:只要声像略微偏移,或延时/相位没对齐,沉浸感会比投影厅更快崩盘。
4. “低频爆不起来”的真相:LED透声屏结构框架导致的低频干涉
(LED透声屏示意图:可以看到除了透声孔外,分部着黑色LED框架结构)
LED箱体内部并非空腔,而是充满了电源模块、接收卡、排线以及加固肋条 。这些元件通常占据了箱体截面积的30%-60%。声波通过LED模组进入箱体后,必须绕过这些障碍物才能从箱体后方穿出。这种路径的弯曲被称为声学曲折度,曲折度的增加等效于空气密度的增加。对于低频大动态信号(如电影中的爆炸声),由于空气分子位移量大,箱体内部狭窄缝隙(电源与框架之间)会产生湍流。这引入了非线性流阻。导致的声学后果:- 动态压缩: 在大音量下,箱体内部的空气阻力非线性急剧增加,导致低频瞬态响应变慢,声音听起来“发闷”且缺乏冲击力。
- 低通滤波效应: 内部结构构成了多级声学低通滤波器,使得原本应该通透的中低频被严重衰减。
- 质量-空气-质量共振(MAM):这是一个更为致命的低频杀手。整个系统可以建模为双层墙隔声结构 :
尽管LED屏幕有穿孔,但高面密度使其在低频下表现为质量控制。在次低频附近,系统发生共振。这并不是“共振增强”,共振往往伴随着剧烈的相位翻转。更为严重的是,如果LED屏幕安装结构具有一定的弹性(例如为了抗震),屏幕整体会作为膜振动。如果这个机械共振频率与MAM声学共振频率重合,LED屏幕会像一个巨大的被动辐射器一样振动,且往往与扬声器反相。这种反相振动会直接抵消扬声器发出的低频能量,导致听感上低频“完全消失”或极度缺乏密度。基于上述理论,我们可以将用户对LED透声屏的主观观测(“低频很差”)精确映射到具体的物理原理上。

为了更直观地展示LED屏幕透声的劣势,我们将其与行业传统银幕进行对比:

(表1:LED透声屏与传统银幕的声学参数对比)
虽然LED透声屏造价极高,但产业链已经在推进“LED 透声电影屏”落地,越来越多的项目采用透声LED屏+传统音响系统作为首选PLF影厅方案。
真正的问题是:很多项目把“透声”当成一句宣传口号,就默认观众会自动获得“更好的声画一致性”。
但现实是:如果你的透声方案不能给出可验证、可交付、可复现的声学指标——那它就不该进入商业影院。
凯源恒润北京监控安装工程公司建议行业把“透声”从概念拉回工程现实,至少要回答并承诺这些问题:
- 屏体整体对不同频率能量损耗是多少?不同角度是否一致?
- 梳状滤波/房间模式是否在可控范围?多座位是否一致?
- L/C/R、环绕、顶部音响、低频的参考声压与动态余量是否满足影院基准?
- 交付时是否提供全厅真正的声学测量报告(而不仅仅是“调过了”)?
做不到,就不要走上“透声”这条路。
Wave 实验室的主张及工程建议:屏幕与声音解耦
Wave 实验室给出的方向是:
LED 是显示设备,不应该同时承担“声学透过材料”的角色。影院需要的是“声像锁定在画面上”,而不是“让声音穿过屏幕”。
因此凯源恒润北京监控安装工程公司提出一条更适合商业影院的极致声音要求、更可控、更易规模化交付的路线:
- 主声道从“屏幕后”迁移到“屏幕边界扬声器阵列”
用围绕屏幕的阵列式 L/C/R(或多点主声道)实现声像锚定与一致覆盖,而不是赌“透声孔洞”的随机性。
低频用“阵列+一致性目标”设计,不用“堆数量”碰运气
通过3D-Remapping多低频阵列(含指向性/相位策略)让更多座位获得一致的冲击力,而不是“某几排很爽、其他地方很虚”。
3. Wave Enhanced声音增强与校准:多点测量 + 相位/时域对齐 + 3D -Remapping重映射
LED 影厅正在成为高端观影的门面——这件事本身没错。LED 等系统也在持续推进“更亮、更高对比度、更高刷新率”的路径。但如果观众从开场全景声演示片就开始对LED声音失望,那这门面就会迅速变成反噬口碑的入口。
尤其是在《疯狂动物城2》、《阿凡达3-火与烬》这类全民级内容带动大量尝鲜观众的节点,体验的“第一印象”会被无限放大。
LED透声模组不是窗户,是墙:其质量和刚度决定了它对低频的主导作用是反射和吸收,而非透射;箱体是共振腔,复杂的背部结构引入了多重声学干涉。LED透声方案不适用影院这种要求“极致沉浸声音体验”的场所。
Wave 实验室愿意用一套可测量、便捷实施、可规模化的方案,为 LED 影厅真正补齐“声音短板”,让高端格式回到它应有的位置: