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    從零開(kāi)始學(xué)音響知識

    發(fā)布時(shí)間:2022-03-18 瀏覽量:1

    從零開(kāi)始學(xué)音響知識


    想看懂頻響曲線(xiàn)?想知道音箱功放如何正確搭配?想知道聽(tīng)感和數據有什么關(guān)系?這篇文章將會(huì )帶你入門(mén)音響系統知識。


    前言:音響系統是及其復雜的,包含了電學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、心理學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的知識相結合,本文的目的是講解基本知識,但并不全面,如果你有心學(xué)習音響知識還是要靠看書(shū)學(xué)習自己努力。本文結合書(shū)本知識和筆者多年音響工程師經(jīng)驗來(lái)講解音響基礎知識,由于知識面比較廣,想要理清思路是很困難的,我還是盡力把文章流程寫(xiě)得清晰,凌亂之處請多多包含。


    貌似在網(wǎng)絡(luò )上搜索音響入門(mén)知識,總是星星點(diǎn)點(diǎn)的,而且很多主觀(guān)意念的知識,本文的內容主要是想盡量全面的講解比較客觀(guān)準確的音響知識,錯誤在所難免,希望大家指正。


    插一句話(huà),很重要!:音響的聽(tīng)感(音色)分為兩部分--主觀(guān)聽(tīng)感和客觀(guān)聽(tīng)感,本文先講解了音響客觀(guān)性能對客觀(guān)聽(tīng)感的影響,最后講解了主觀(guān)聽(tīng)感部分(心理暗示/實(shí)驗者的期望效應),謝謝。




    第一章--音響知識


    從源頭說(shuō)起,聲學(xué)。最基本的聲學(xué)本段將不會(huì )詳細講解,參考文獻《音樂(lè )聲學(xué)與心理聲學(xué)》。聲音怎么來(lái)的?物體震動(dòng)產(chǎn)生聲波,在空氣中傳播到耳朵里,讓耳膜振動(dòng)轉換為信號傳輸給大腦,我們才感覺(jué)到聲音。當聲音不夠大時(shí),我們用麥克風(fēng)、功放、音箱把聲音放大,這樣路徑就是:物體震動(dòng)產(chǎn)生聲波通過(guò)空氣傳播給麥克風(fēng)麥克風(fēng)振膜震動(dòng)轉換為電信號,功放把電信號放大,推動(dòng)音箱,音箱的喇叭震動(dòng),產(chǎn)生聲波,傳入耳中。


    錄音就是把麥克風(fēng)接受的聲音保存下來(lái),以前是模擬方法用磁帶,現在是數字格式了,這里不具體講,然后通過(guò)解碼、前級、功放、音箱重放出來(lái)。


    錄音機原理就不說(shuō)了,過(guò)時(shí)了。說(shuō)說(shuō)解碼吧,數字錄音技術(shù)把模擬音頻信號轉換為數字信號記錄下來(lái),簡(jiǎn)單講模擬信號就是正弦波,數字信號就是1011011010這樣的控制占空比的方波信號,音樂(lè )文件例如MP3格式保存在電腦硬盤(pán)里,當你用音樂(lè )播放器打開(kāi)這個(gè)音樂(lè )文件時(shí),聲卡就把數字信號轉換成模擬信號然后通過(guò)信號線(xiàn)傳輸到功放部分了。


    接下來(lái)是音箱,喇叭震動(dòng)發(fā)聲,我相信這不用再講了,但是我們有必要知道幾個(gè)重點(diǎn),頻響曲線(xiàn)和失真曲線(xiàn),以及指向性等問(wèn)題,頻響曲線(xiàn)讓很多人苦惱:一條曲里拐彎的線(xiàn),到底什么意思啊!通常情況下,我們總是沒(méi)仔細觀(guān)察,那就是橫坐標是頻率縱坐標是聲壓級,說(shuō)白了,橫坐標就是聲音震動(dòng)的快慢,縱坐標就是聲音的大小,頻響曲線(xiàn)的專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)是幅頻特性曲線(xiàn)也就是幅度與頻率的關(guān)系,下面我在一個(gè)頻響曲線(xiàn)中畫(huà)2條綠線(xiàn)。




    頻響曲線(xiàn)


    這里就很明顯了,頻響曲線(xiàn)是由點(diǎn)組成的,每個(gè)點(diǎn)是每個(gè)頻率對應的聲壓級大小,上圖中45hz頻率對應75db聲壓級60hz頻率對應85db聲壓級,如果是一條水平直線(xiàn)的頻響曲線(xiàn)就意味著(zhù)各個(gè)頻率的聲音一樣大就是保真的頻響,那么像上圖波紋狀的頻響曲線(xiàn)就能看出不同頻率聲壓級不一樣,我們還可以看出4khz有一個(gè)凹陷這就表示4khz的重放聲音會(huì )小一些,4khz正是齒音的附近我們就能知道這個(gè)音箱齒音會(huì )稍微弱一點(diǎn)。偏離直線(xiàn)的頻響曲線(xiàn)就是音染,也就是說(shuō)改變了原始的聲音不保真了。從上面的頻響曲線(xiàn)還可以看出,大約低于平均頻響曲線(xiàn)3db的頻率是80hz和35khz,那么這就是這個(gè)音箱的頻響范圍80hz-35khz-3db,頻響范圍決定了這個(gè)音箱有能力重放聲音的范圍,就是高音能放多高低音能放多低。頻響曲線(xiàn)能客觀(guān)看到音箱的音色,這就是頻響曲線(xiàn)的含義。如何通過(guò)頻響曲線(xiàn)看出音色呢?這個(gè)需要經(jīng)驗,建議使用foobar播放器的均衡器調節各個(gè)頻率聲壓級,然后感受每個(gè)頻率的多少對音色的影響,例如3-4khz頻響峰,齒音就重。


    對于頻響曲線(xiàn)和電聲數據的爭議很多,很多人認為電聲數據沒(méi)用,那就大錯特錯了,我要從兩個(gè)方面說(shuō):第一點(diǎn),頻響曲線(xiàn)是判斷保真度的重要指標之一(注意“之一”二字,頻響曲線(xiàn)并不完全代表音箱的性能,還有失真等各個(gè)數據,請某些人不要斷章取義),通過(guò)頻響曲線(xiàn)是否平直,可以直觀(guān)看到音染大小,這是判斷監聽(tīng)音箱的指標之一。第二點(diǎn),頻響曲線(xiàn)和實(shí)際聽(tīng)感的關(guān)系到底是怎樣的,首先我表示當不考慮其他電聲參數時(shí)判斷頻響曲線(xiàn)和實(shí)際聽(tīng)感的關(guān)系時(shí),頻響曲線(xiàn)完全客觀(guān)反映了音箱的實(shí)際音色,但是由于人類(lèi)的大腦不能完全將看到的頻響曲線(xiàn)模擬成實(shí)際聽(tīng)感,所以頻響曲線(xiàn)只能做個(gè)參考,然后當我們考慮所有數據時(shí),頻響曲線(xiàn)只是反應音箱性能的指標之一,還要加上失真度等數據。這里我的結論是:頻響曲線(xiàn)是準確的,是人腦無(wú)法準確模擬出來(lái)(包括其他數據),頻響曲線(xiàn)只是數據之一,要綜合所有參數才能判斷音響實(shí)際性能。最終,主觀(guān)音質(zhì)評價(jià)(耳朵去聽(tīng))和客觀(guān)測量是要結合在一起的,所以只拿數據或者聽(tīng)感來(lái)評判音響是不夠全面的。


    下面說(shuō)一下房間的聲學(xué)特性,也就是房間的頻響曲線(xiàn),更詳細的房間聲學(xué)知識,參考文獻《音樂(lè )聲學(xué)與心理聲學(xué)》。有時(shí)候大家在音響店試聽(tīng)一套音響覺(jué)得聲音不錯,買(mǎi)回家聲音就變了,這是因為房間各個(gè)墻面的反射造成了音染,下面我來(lái)實(shí)測一下我房間不同位置的頻響,測試器材我diy的索威4寸同軸,測試工具clio電聲測試系統。注:本次簡(jiǎn)單測量在臨時(shí)的房間里,近場(chǎng)測量并沒(méi)有排除音箱障板邊緣衍射效應的影響,這種影響的解釋屬于音箱設計研發(fā)的范圍,本文不詳述。




    首先測一下近場(chǎng)。


    然后測一下聽(tīng)音位置的頻響。


    結果,紅線(xiàn)是近場(chǎng)測量結果綠線(xiàn)是聽(tīng)音位置的頻響,可以看到低頻駐波導致了頻響波動(dòng),這就說(shuō)明了房間的聲學(xué)特性會(huì )改變音箱原有的音色,要想聽(tīng)到音箱的本身音色就要對房間做吸音等聲學(xué)處理,這里是音響知識教程我就不多說(shuō)了。結論:一套音響系統,音箱和房間各占一部分音色,要重視房間聲學(xué)特性。那么這個(gè)房間的本身的頻響曲線(xiàn)是如何呢?用clio后處理一下,得到下圖結果。


    對于聲壓級的概念很多人都模糊極了,不知道到底是個(gè)啥概念,就像想體會(huì )10cm多長(cháng)就買(mǎi)個(gè)尺子一樣,你需要一個(gè)聲壓計(噪聲計)也就100元左右,但是這能幫助你切實(shí)體會(huì )聲壓級的概念,而且可以讓你知道自己的環(huán)境噪聲以及聽(tīng)音聲壓級。另外一個(gè)體驗聲壓級的方法是用foobar播放器的音量控制條,它是以db標注的。你可以增減音量體會(huì )db于實(shí)際聽(tīng)感上聲音大小的聯(lián)系。


    另外,聲壓級增大3db功率要乘以2,并不是功率乘以2聲音大小也乘以2。


    下面講失真。簡(jiǎn)單講,失真就是播放的聲波和原始信號不一樣,產(chǎn)生了多余的分量,例如我們聽(tīng)到的音箱的破音噼啪聲就是失真了,失真一般指諧波失真(還有互調失真等等,諧波失真最嚴重),諧波失真THD用%表示,一般認為小于10%的諧波失真是音響系統的容忍度,那么人耳到底能分辨多大失真呢?由于多余變量和不可控因素(包括聽(tīng)覺(jué)特性:掩蔽效應等等),暫時(shí)沒(méi)有證據證明人耳可聞失真的確切數字,我們一般追求更低的失真讓音箱的失真小于1%,但是事實(shí)是廠(chǎng)家不會(huì )輕易把實(shí)測失真曲線(xiàn)拿出來(lái)這會(huì )暴露產(chǎn)品的缺陷影響銷(xiāo)售,下面隨便找個(gè)失真曲線(xiàn)看看。




    失真曲線(xiàn)


    失真度曲線(xiàn)很容易看懂,右邊縱坐標寫(xiě)著(zhù)百分之幾只要看各個(gè)頻率的失真有多少就好了,這個(gè)音箱的失真度在50hz-20khz看起來(lái)不錯失真小于1%,不過(guò)不要慶幸,這只是廠(chǎng)家在小音量下測得的,在最大聲壓輸出時(shí)失真會(huì )增大很多很多,因此我到目前為止沒(méi)有看到敢把最大聲壓級輸出的失真曲線(xiàn)拿出來(lái)的廠(chǎng)家。


    下面我要拿出萬(wàn)元低音炮的實(shí)測失真曲線(xiàn),不要驚呆哦。


    紫色失真曲線(xiàn)是90db聲壓級的實(shí)測,而黃色失真曲線(xiàn)是106db聲壓級的實(shí)測,可以看出低頻部分失真度直彪100%。


    下面講瞬態(tài)響應,瞬態(tài)響應就是音響能不能重放好一個(gè)突發(fā)的聲音,例如一聲槍響。如果槍響是非常利索的就啪的一聲,那說(shuō)明音響的瞬態(tài)很好,如果你聽(tīng)到了啪~~~~!這樣很長(cháng)時(shí)間的槍響,也就是拖尾,那就說(shuō)明音響瞬態(tài)差,不能快速反應突發(fā)信號。瞬態(tài)差就像山谷里的回聲,你在山谷里說(shuō)話(huà)停止時(shí),回聲還在響。反應瞬態(tài)響應的電聲數據有階躍響應和累積頻譜衰減圖,先講累積頻譜衰減吧,下面再貼個(gè)圖。


    累積頻譜衰減圖


    有人說(shuō)了,頻響曲線(xiàn)好不容易才看懂,這個(gè)曲線(xiàn)這么復雜,怎么學(xué)啊?我想說(shuō)不要擔心,只要你看懂了頻響曲線(xiàn)這個(gè)就是多了一個(gè)東西--時(shí)間。首先我們看橫坐標hz和縱坐標db,那么這就是頻響曲線(xiàn)的坐標,我們看到的千層餅一樣的頻響曲線(xiàn),實(shí)際上是反應了不同時(shí)間的頻響曲線(xiàn)。說(shuō)白了就是音響剛發(fā)聲的時(shí)候測一條頻響曲線(xiàn)對應0.00秒那條,等0.59毫秒再測一條頻響曲線(xiàn)再等幾毫秒再測一條對應0.59毫秒那條,這就反應出音箱什么時(shí)候才停止發(fā)聲,這就是前面說(shuō)的瞬態(tài)響應。那么看看上圖中右邊的z坐標,就是往里面看的,最里面是0.00秒就是剛開(kāi)始對應的頻響曲線(xiàn),面向自己出來(lái)的頻響曲線(xiàn)是0.59毫秒對應的頻響曲線(xiàn),到了1.91毫秒基本停止發(fā)聲了。那么怎么通過(guò)累積頻譜衰減判斷瞬態(tài)好壞呢?很簡(jiǎn)單,除了最里面0.00毫秒那條頻響曲線(xiàn),多余的都是拖尾,簡(jiǎn)單吧?也就是說(shuō),拖尾越少,音箱的瞬態(tài)就越好。同樣,累積頻譜衰減也只有屈指可數的廠(chǎng)家敢拿出來(lái)。


    瞬態(tài)響應的第二個(gè)電聲數據是階躍響應,這個(gè)數據我從來(lái)沒(méi)看到哪個(gè)廠(chǎng)家主動(dòng)拿出來(lái)看下圖這是國外燒友自己測的。


    階躍響應


    階躍響應怎么來(lái)判斷瞬態(tài)呢?很簡(jiǎn)單第一個(gè)波后面的波形越快衰減消失就說(shuō)明瞬態(tài)響應越快,拖尾小??吹谝粋€(gè)圖片波形衰減快瞬態(tài)不錯,第二個(gè)圖片波形20ms時(shí)間還沒(méi)衰減消失,更長(cháng)的拖尾,階躍響應很容易判斷低頻瞬態(tài),這里可以估計第一個(gè)是密閉箱體,第二個(gè)是倒相箱體。階躍響應可以簡(jiǎn)單判斷倒相和密閉箱體,說(shuō)到這里,就過(guò)度到了音箱原理,下面就講解密閉和倒相吧,這里為了省事,我把我監聽(tīng)低音音箱的介紹搬過(guò)來(lái)了。


    在介紹密閉倒相原理之前,先說(shuō)說(shuō)為什么要箱體。因為低頻的波長(cháng)很長(cháng),所以會(huì )發(fā)生繞射,那么低音喇叭前面的聲波就會(huì )和后面的聲波抵消,所以用一個(gè)密閉的箱子把喇叭背部的聲波阻隔,就剩下前面的聲波了。先說(shuō)密閉音箱,密閉音箱阻隔了揚聲器背部輻射聲波防止低頻繞射到前方聲短路抵消低頻,在動(dòng)態(tài)時(shí)氣壓差會(huì )將振膜快速復位能快速重放連續變化的低頻,有著(zhù)極快的瞬態(tài)響應。但是密閉效率極低,而且揚聲器低頻振幅大,非線(xiàn)性失真和諧波失真也大,這就造成了密閉音箱聲音做不大,下潛做不低,低音渾濁,就連瞬態(tài)響應快的優(yōu)點(diǎn)也無(wú)濟于事。這里特指低音音箱工作的頻率極低,振幅極大,書(shū)架密閉箱并不嚴重。


    倒相音箱利用了揚聲器背部聲波,效率提高,體積減小,而且分擔揚聲器振幅、失真明顯下降,但是為什么實(shí)際聽(tīng)音低頻還是渾濁?這就是倒相的原理了:倒相管和箱體通過(guò)諧振把揚聲器背部輻射聲波延遲半個(gè)波然后輻射出去,加上諧振不會(huì )馬上停止一般功放停止驅動(dòng)音箱后,倒相管的輻射聲波要等n毫秒才停止發(fā)聲,這個(gè)拖尾不但掩蓋低頻細節而且會(huì )在復雜的快速變化的低頻中與下一個(gè)低頻混合,造成渾濁,這樣造成瞬態(tài)差不能反映快速變化的低頻聲波。當然這個(gè)解釋只是片面的,設計良好的倒相音箱可以做到很好的瞬態(tài),但是市面上設計不良的倒相音箱非常多,所以強化了倒相音箱和密閉音箱之間的差距更多知識,參考文獻《揚聲器系統設計手冊》。




    說(shuō)到這里,有必要說(shuō)說(shuō)市面上的音箱類(lèi)型,因為倒相的高效率,目前的監聽(tīng)音箱和hifi音箱幾乎被倒相音箱占據,密閉箱很少,所以追求澎湃低頻的燒友可以選擇倒相,追求準確瞬態(tài)好的燒友可以選擇密閉。


    下面該說(shuō)功放、前級、線(xiàn)材了,以音響工程師角度客觀(guān)描述,對于這些設備,對于高保真級別的器材來(lái)說(shuō)(大約千元以上),他們都是比較高保真的,和音箱10%甚至到100%的失真度來(lái)說(shuō),功放、前級的0.1%甚至0.001%的失真都是微不足道的,正如上面所說(shuō),測量的困難,這么大的失真可否忽略我不能斷言,但是一般是聽(tīng)不出的(這個(gè)請大家自己斟酌)。對于功放和前級的音染到底多大,千元以上的高保真級別功放器材一般都是直線(xiàn)級別的頻響曲線(xiàn),音染可以忽略了,但是也有部分頻響不平直的(高音染型),對于功放還有互調失真、阻尼系數,但是目前的功放的性能都很高了,這些一般情況不必在意,也有特例。所以高性?xún)r(jià)比的購買(mǎi)音響系統,還是多把錢(qián)花在音箱上。


    功率搭配:說(shuō)到功率搭配,也是個(gè)很多人迷惑的問(wèn)題,我有一只100w的音箱到底配多大功率的功放呢?可以從2方面分析:1.功率,2.阻抗曲線(xiàn)


    下面先說(shuō)功率,這里我們先講音箱的功率,音箱的功率分為標稱(chēng)功率、額定噪聲功率、最大正弦功率、短期功率、音樂(lè )功率,看了這么多功率一定很煩吧?我逐一解釋一下。標稱(chēng)功率:規定一個(gè)失真度,音箱能輸入的最大功率。額定噪聲功率:根據IEC標準或國家標準,對音箱輸入持續一小時(shí)或其他時(shí)間長(cháng)度的粉紅噪聲信號,音箱不發(fā)生永久損壞的最大功率。最大正弦功率:根據標準對音箱輸入正弦波信號不損壞的最大功率。短期功率:根據標準對音箱輸入1秒之內的突發(fā)脈沖信號,音箱不損壞的最大功率。音樂(lè )功率:這個(gè)說(shuō)法不一,一般是放音樂(lè )節目,聽(tīng)音員感覺(jué)沒(méi)有明顯失真的最大功率。那么對于功率搭配我們使用的是額定噪聲功率,一般正規的高保真音響都有標注,但是多媒體音箱之類(lèi)的都是隨便亂標。功率搭配要看兩個(gè)方面--靜態(tài)和動(dòng)態(tài):靜態(tài)很好理解給音箱輸入持續的信號,這時(shí)輸入功率不能大于音箱額定噪聲功率,否則音箱損壞,能理解吧?下面說(shuō)說(shuō)功放功率過(guò)小是如何燒毀音箱的,聽(tīng)起來(lái)很不符合邏輯,功放功率小于音箱額定噪聲功率,應該不會(huì )損壞啊?!事實(shí)是,有時(shí)候當使用者得不到想要的聲壓級時(shí),就會(huì )提高音量旋鈕,當功放已經(jīng)達到最大輸出時(shí),繼續提高音量,就會(huì )造成削波失真,直流成分和高次諧波燒毀音箱。


    動(dòng)態(tài),我們知道槍聲是脈沖信號,是一個(gè)突發(fā)信號。那么如果一首歌曲里有一個(gè)槍聲,比音樂(lè )大很多,那么這個(gè)槍聲的信號功率就會(huì )比靜態(tài)音樂(lè )功率大很多,如果比靜態(tài)音樂(lè )聲壓級大3db,那么功率就是靜態(tài)音樂(lè )的2倍,如果大6db就是4倍,那怎么辦呢?不要擔心,揚聲器的峰值功率是可以短期承受額定噪聲功率數倍的功率的。這時(shí)候,要求功放的功率余量一定要夠用,否則就會(huì )削波失真產(chǎn)生大量直流成分和高次諧波失真,燒毀高音喇叭,例如100w額定噪聲功率的音箱,可以承受400w峰值功率,那么功放可以配500w,靜態(tài)音樂(lè )可以給音箱輸入100w功率,當出現一個(gè)高于平均水平6db的槍聲時(shí),功放可以瞬間提高400w功率給音箱,音箱可以承受,也就可以重放這個(gè)槍聲。對于一般的音樂(lè ),一般沒(méi)有超過(guò)3db的峰值音樂(lè )信號,所以以2倍于音箱額定噪聲功率的功放功率搭配即可。但是,對于無(wú)源功放的這種搭配,會(huì )容易輸入過(guò)大功率。因為音量旋鈕可以調節到最大,讓功放最大功率輸出,這時(shí)候留作峰值余量的功率全部加在音箱上音箱燒毀(專(zhuān)業(yè)擴聲系統中有限幅器等設備),而高品質(zhì)的有源音箱再內部電路已經(jīng)設計了配合音箱的保護電路,不會(huì )發(fā)生這種情況。功率搭配的第二個(gè)問(wèn)題是常被忽略的,那就是過(guò)低的阻抗,由于缺少統計,我不能明確表明有多少音箱的阻抗在高頻出現了過(guò)低的阻值,但是單拿是個(gè)好例子,不過(guò)今天我拿出一個(gè)我仿真的例子來(lái)說(shuō)明。




    阻抗曲線(xiàn)




    阻抗曲線(xiàn)


    兩張圖片的阻抗曲線(xiàn)同樣是一只音箱,只不過(guò)不同的分頻器電路設計,標稱(chēng)阻抗6歐姆,第一張圖片的阻抗算是正常,但是第二張圖的阻抗曲線(xiàn)在高頻出現了大概2.5歐姆的阻值。假設音箱標稱(chēng)4歐姆阻抗,最低阻抗2歐姆,額定噪聲功率100w,搭配4歐姆100w功放,功放輸出電壓為最大20v,電流5A,計算2歐姆會(huì )出現什么情況,20*20/2=200w功率,20/2=10A電流,也就是說(shuō)功放無(wú)法提供電流,可能燒毀(或者動(dòng)態(tài)不足)。如果你的音箱有過(guò)低的阻抗,請將其考慮到靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功率的計算中。


    對于線(xiàn)材,分為信號線(xiàn)、音箱線(xiàn)、電源線(xiàn)。在科學(xué)角度首先可以明確一點(diǎn):電源線(xiàn)和音色無(wú)關(guān),電源線(xiàn)是50hz差模信號頻率不變,供電電壓自然不變,那么就不會(huì )對頻響造成波動(dòng),所以一般電源線(xiàn)隨便一條滿(mǎn)足負載功率的就可以,然而特殊情況是干擾問(wèn)題,需要屏蔽層的電源線(xiàn)。


    信號線(xiàn)和音箱線(xiàn)由于不同頻率的阻抗不同,會(huì )造成頻響的波動(dòng)。但是下面看看我用意大利clio電聲測試系統的實(shí)測,測試對象是給壇友做的一條rca線(xiàn)。


    沒(méi)有儀器能檢測出的頻響波動(dòng),可以認為是零音染,那么信號線(xiàn)重要的一點(diǎn)是屏蔽能力,也就是抗干擾能力,例如打電話(huà)發(fā)出的干擾,會(huì )讓音箱吱吱叫。另外的情況是高輸入阻抗的電子管功率放大器可能對線(xiàn)材阻抗、電感電容等參數敏感,不多解釋。


    對于音箱線(xiàn),頻響的波動(dòng)一般無(wú)法檢測到,重要的是要滿(mǎn)足一點(diǎn):那就是國家標準對高保真音響系統的要求,阻尼系數大于20,阻尼系數決定了功放對音箱的控制力,阻尼系數是音箱的額定阻抗除以(功放內阻+音箱線(xiàn)阻抗),它反映了功放對音箱的控制力,現在的功放都能做到0.1歐以下的輸出內阻了,所以舉個(gè)例子,功放內阻0.1歐、音箱阻抗8歐、音箱線(xiàn)阻抗0.1歐、阻尼系數等于8/(0.1+0.1)=40.如果要計算音箱線(xiàn)的容忍阻抗,那么就用音箱阻抗除以阻尼系數20再減去功放內阻,例如8/20-0.1=0.3歐。也就是對于這個(gè)例子,線(xiàn)材阻抗不能大于0.3歐,否則控制力不良。這里順便說(shuō)下功放搭配音箱,對音箱的控制力取決于阻尼系數而不是功率。對于聽(tīng)出線(xiàn)材音色來(lái)說(shuō),這里就加入了主觀(guān)因素,心理學(xué)方面,在心理學(xué),心理暗示會(huì )讓人感受到不存在的感受(實(shí)驗者期望效應),所以難以判斷音色的真實(shí)性。注:因為本文是講解音響系統知識,所以要本著(zhù)客觀(guān)角度來(lái)講解,以免誤導,對于燒友可以聽(tīng)出線(xiàn)材等問(wèn)題不多做解釋。




    第二章--唯真派和唯美派


    首先強調一下我不強迫別人一定要喜歡什么。


    我們在上文已經(jīng)會(huì )看頻響曲線(xiàn)了,那么我們可以用頻響曲線(xiàn)簡(jiǎn)單判斷音箱是否保真或者說(shuō)保真度如何了(片面分析),那么世面上流行兩大派音響種類(lèi)--hifi音箱和監聽(tīng)音箱,hifi音箱表面上的意思是高保真音箱,但是hifi音箱屬于平民化民用產(chǎn)品,用于音樂(lè )欣賞。所以有意加入音染,美化聲音,從頻響曲線(xiàn)大家可以看出,看下圖,惠威m200hifi音箱。




    波動(dòng)的頻響曲線(xiàn)可以看出音染吧,這就是唯美派喜歡的音箱,不同人喜歡不同的音染,也就是不同的頻響曲線(xiàn)的音箱。


    那么唯美派和唯真派的區別何在呢?我們已經(jīng)知道hifi音箱有較大音染監聽(tīng)音箱音染很小,下面要了解音樂(lè )本身,首先音樂(lè )本身不是高保真的,歌手在錄音棚錄音后,錄音師或音樂(lè )制作人要把母帶經(jīng)過(guò)各種效果處理例如回聲聲像定位,清晰度提高等等處理,目的是做出好聽(tīng)的音樂(lè ),那么我們可以認為音樂(lè )已經(jīng)被音染一次了,那么唯美派對成品音樂(lè )的音色不夠滿(mǎn)意就要使用hifi音箱再音染一次,也就是二次音染這樣才能滿(mǎn)足自己的喜好。對于唯真派來(lái)說(shuō),當然包括部分錄音師,是用音箱來(lái)聽(tīng)音樂(lè )本身的音色。我們可以概括為唯美派聽(tīng)音箱唯真派聽(tīng)音樂(lè )。那么有人注意到我上面說(shuō)部分錄音師這是咋回事?錄音師應該以監聽(tīng)音箱作為基準來(lái)做出自己想要的音色啊,當然應該是唯真派,但是多數的錄音師并不算合格,他們使用好聽(tīng)的監聽(tīng)音箱滿(mǎn)足自己,然后做出的音樂(lè )就加上了他使用的音箱的音染。例如某錄音師使用高頻很弱的監聽(tīng)音箱,做出女聲很甜美的音樂(lè ),那么實(shí)際上他的音樂(lè )高頻已經(jīng)多了,實(shí)際的音樂(lè )成品就會(huì )高頻過(guò)多過(guò)于明亮刺耳。對于錄音師而言,監聽(tīng)音箱是否高保真決定了音樂(lè )作品是否達到了錄音師的設計目標,可想而知,如果使用不高保真的音箱做出的音樂(lè )也是個(gè)未知數,這就是很多燒友用頻響準確的監聽(tīng)音箱欣賞某些音樂(lè )覺(jué)得高頻多了,不耐聽(tīng),從而認為監聽(tīng)音箱垃圾,而成為唯美派使用hifi音箱。






    第三章--心理暗示




    參考文獻《2009電聲技術(shù)新進(jìn)展》


    心理暗示最常見(jiàn)的表現是音響聽(tīng)音對比,隨便拿兩套音響系統一放,聽(tīng)音者聽(tīng)了之后發(fā)表意見(jiàn):這個(gè)音響什么什么音色,那個(gè)音響什么什么音色。殊不知99%的幾率,我們已經(jīng)被心理暗示拐走了。(另外,燒友做盲聽(tīng)對比缺少科學(xué)的手段,難以控制多余變量,詳情參考參考文獻)我總結了幾點(diǎn),心理暗示常常是因為:音響的外觀(guān)、音響的價(jià)格、眾人的評價(jià)??谡f(shuō)無(wú)憑,我們來(lái)看電聲技術(shù)中4.1揚聲器主觀(guān)評價(jià)中是怎么說(shuō)的。注:音響系統的評價(jià)應該是盡可能全面的,數據或聽(tīng)感都不可作為唯一的衡量標準。


    這里是重點(diǎn),注意表一(4)可視偏見(jiàn)/期望,這里就是傳說(shuō)中的實(shí)驗者的期待效應。


    重點(diǎn)2:對聲音的判斷會(huì )受價(jià)格、品牌、外觀(guān)等聽(tīng)覺(jué)因素的影響。


    看圖1,可視聽(tīng)音是如何導致不準確的聽(tīng)音結果的。


    最后,重放鏈的電學(xué)表現,證實(shí)了我上面講的現代的高保真功放已經(jīng)足夠保真。






    第四章--聲重放的要求


    1.從音樂(lè )角度


    無(wú)可否認,高頻中頻低頻是一個(gè)整體,缺一不可,無(wú)法重放完整準確的低頻也就不能聽(tīng)到完整的高保真的音樂(lè )。音樂(lè )源于創(chuàng )作者的意念和感受,音箱用于還原給聽(tīng)眾感受,如果音箱不能完整還原音樂(lè ),是不是可以理解為,聽(tīng)眾不能完全感受到作者的情感呢?一個(gè)比方,高中低音是一個(gè)整體,就像味覺(jué)和嗅覺(jué),當我們感冒的時(shí)候,嗅覺(jué)失靈,味覺(jué)正常,但是吃飯就感覺(jué)味道很輕了,不香了、低音和中高音同樣如此,去掉低音,中高音也顯得單薄了。生活中,我們也能感受低頻的重要性,例如多數非燒友購買(mǎi)音箱更親睞于多媒體2.1音箱,這是因為小型2.0音箱雖然中高頻音質(zhì)很好,但是幾乎都低頻缺失,影響了整體效果,多媒體2.1雖然全頻帶音質(zhì)都不好,但是重放比較全面,這就好比偏科的學(xué)生:學(xué)生a語(yǔ)文90分、數學(xué)90分、英語(yǔ)20分=總成績(jì)200分,學(xué)生b語(yǔ)文80分、數學(xué)80分、英語(yǔ)80分=總成績(jì)240分。如上所述,應該重視低頻重放來(lái)完善聲重放完整性,從而提高整體音質(zhì)。




    2.從電聲角度


    有聲學(xué)基礎的朋友都知道,人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)響應范圍是20hz-20khz,少數朋友知道-3db頻響范圍一般是30hz-15khz。那么想要還原可以聽(tīng)到的音樂(lè )的聲重放就應該達到30hz-20khz-3db(高頻上限因為諧波成分的重放而擴展)。音箱的中高頻重放已經(jīng)技術(shù)成熟,中高頻重放做到比較準確也很容易,但是一般書(shū)架箱低頻下限50hz頂多了,無(wú)法重放到30hz的低頻(即使做到也很難高保真,在上文音箱原理已經(jīng)講明)。






    第五章--人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)


    人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)是非線(xiàn)性的。參考文獻《音樂(lè )聲學(xué)與心理聲學(xué)》。當較小聲壓級時(shí)聽(tīng)覺(jué)會(huì )對高音和低音不敏感,聲壓級較大時(shí),聽(tīng)覺(jué)對高音和低音才敏感一些,也就是我們體會(huì )到的:在小音量下聽(tīng)歌,感覺(jué)高音很暗淡,低音也沒(méi)了。


    下面看一個(gè)簡(jiǎn)單的聽(tīng)覺(jué)等響曲線(xiàn)。




    聽(tīng)覺(jué)等響曲線(xiàn)


    可以發(fā)現,在30db聲壓級時(shí),我們可以聽(tīng)到100hz的最低頻率,但是在120db聲壓級下,我們可以聽(tīng)到20hz最低頻率。高頻同樣如此,但是這個(gè)圖沒(méi)有畫(huà)出來(lái)。人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)動(dòng)態(tài)范圍是130db左右,而我們聽(tīng)音員的聲壓級一般在70-90db左右。

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