你不知道的频响曲线背后的秘密

305825797 · 发表于 2010-8-1 21:40:02

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几乎每个涉及到频响曲线方面的话题，都会引发或大或小的争论。然而真正客观看待它的人却很少。本文将要为你揭开有关“频响参数”的秘密。
请先快速回答这个问题：以下两个音箱哪个会更加好听：是频率响应（以下简写为“频响”）参数45Hz-20KHz的音箱A，还是频响范围20Hz-25KHz的音箱B？

事实上，这些数据提供的信息根本不足以让我们做出任何的评价。如果脱离了具体的情境和其它的数据，一组单独的数据没法告诉你太多关于真实音质的情况。
但是人们每天在购买音频产品的时候会基于厂商标注的数据，比如频响参数而做出选择。我马上就要为你揭秘有关“频响参数”的秘密。
一. 我的“频响”：
频响参数用于描述音箱所能回放的频率或音调的范围，单位为赫兹。人类听觉的范围一般为从最低20赫兹到最高20千赫兹。你或许认为，如果一个音箱可以完整回放这个范围的声音，那么就会听起来十分的鲜活了。可是这是无法保证的。因为决定音箱频率表现的最重要的因素，是它决定是否能把所有可听见的频率的回放音量都回放到和当初录制的时候一样。

你不会希望音箱改变音调的组合，那样会毁掉乐器和人声的音色，使它们听起来不自然。理想的情况下，你会希望音源上的声音不会被音箱改变，而是如当初被录制的那样被回放出来。换句话说就是：如果你用一段录音把所有可以听到的音调都以同样的音量录制了下来，当你使用音箱去回放这段录音的时候，你会希望所有这些音调都以同样的音量再回放出来。
实际上，这只是评价音箱的其中一种参数。一个覆盖所有频率，并且每个频率的音量大小都一致的声音信号，被馈送到一个音箱里。其中，该音箱被固定在一个不会产生任何反射声的房间里。同时，一个标准化的麦克风将被放置在音箱前面，用于将音箱输出的声音馈送到一个能绘制频率与音量关系的机器当中。这个机器得到的记录如图A。

现在再让我们看一看图B中的线条。那是使用特殊材料“难得素”制作的“艾里霍10号”音箱的频响曲线。途中平直的线条说明这个音箱是“平的”，它能把所有与音乐相关的音调以同样的大小回放出来。这句话的意思不是说一个“平的”音箱会把所有的声音以同样的音量播放出来，而是说：这个音箱会公平地对待任何一个频率的声音；它不会把自己的意志强加给音乐，而是会让你能听音乐的原味，就像当初被录制下来的时候一样。“平”即是“优”，平坦的响应说明这个音箱能精确地回放声音。

可惜的是，无论是“艾里霍10号”音箱，还是“难得素”这种材料，都不是真实存在的。如今的技术让音箱设计者可以比以往任何时候都能更接近这种理想的“平”，但是光靠这个这却不能让他们达到接近“完美”的境地，甚至还差的十万八千里。既然仅仅一个“完美频响参数”不是“完美声音”的充分条件，那么还缺什么呢？
二. 有条件的频响参数
如果一个频响数据中能包括“音量的容差（允许偏离“平均音量”的最大限度）”，如“xHz-ykHz +/-3dB，那将会是个很大的进步。这个东西会告诉你：在音箱响应所有频率处于xHz-yKHz范围内的信号时，与每个频率相对应的音量不会偏离平均的中心线超过3个分贝。“+/-3dB”被视为某种标准。理论上认为3dB的差异仅仅是“刚刚能被感知”。因此，如果一个音箱的响应曲线能保持在这个允许的限度内，就可以被认为是一个精确的音箱。看看这个想法是否能站住脚。

先看一下图表C，这个音箱的响应可以被认定为满足20Hz-20KHz +/-3dB。再看一下图表D，它竟然和音箱C同时满足完全一样的参数！你认为它们会有相似的听感吗？不！音箱C会拥有“单调”的低音，并且会让人声和其他的乐器听起来不自然（失真），而音箱D则会听起来更圆滑而且更自然。

305825797 · 发表于 2010-8-1 21:56:50

如果我只能严格地通过频响曲线来做出选择的话，那么我会选择音箱D，因为它的音量变化更加圆滑和温和。与之相反的，音箱C的音量变化更加的急剧和突兀。经验表明，这些快速变化的响应会产生令人疲劳、不讨人喜欢并且主观上不精确的声音。

之后让我们来看看图表E中的音箱。这个音箱表现出一个圆滑且音量变化不大的响应曲线，因此你会期待它有着一个相当自然的声音；然而这些音量发生变化的频率范围很宽，而且经验已经表明：假如某些音量发生变化的频率范围很宽的话，即是它们变化的不多，也会让人明显的听出来。在这种情况下，音箱E会有很肥的低音、突出的高音以及多少有些“凹”或“松懈”的中音。发烧友们把这个叫做“微笑的曲线”。虽然这种声音并不可取，但是会成为面向一些天真买家的有力“卖点”。
三. 我对频响的看法
现在你知道了频响图中音量变化的重要性（和局限性），你可能会问：“频率范围到底有没有用啊？”当然有用！只要你知道音量的容差限（允许音量变化的限度——+/-3dB），频响范围或宽度就会告诉你这个音箱能跑到多高或多低。一个标称20Hz-25kHz +/-3dB的音箱相对于标称40Hz-20kHz +/-3dB的另一个音箱，会播放出更低的低音和更高的高音。我不会打赌说这个会其中是更好、更令人愉悦的那一个音箱，但是至少我知道了某些有价值的东西。
然而现在你就做好了仅仅通过看频响曲线，就能马上冲出去买一个音箱了？我不建议这样做。在过去的20年，许多技术取得了进步，但频响测量是一个不完美的科学。同一个音箱在两个不同的实验室测量，会产生不同的响应曲线。而且某些公司发布频响曲线的目的仅仅是为了欺骗。如多某个频响曲线看起来像是手画的，那可能它就是用手画出来的。
四. 第三个维度
到目前为止，我们讨论了频率（图中的X轴）和音量（Y轴），但是我们漏掉了一个重要的第三维度，那就是——时间。当音箱响应一个冲激信号的时候，比如短促的一声“叮！”这个音箱应该随着信号的开始马上发声，同时在信号结束的那个瞬间马上停止发声。如果这个音箱在信号停止之后继续震动或“共鸣”并且发出响声，或者说继续给原来的声音“染色”，那么这个效果就是不理想的。

图表F展示了一个带宽（注：一个声音可以有很多频率的单音组成，从组成声音的最“低频率”单音到组成声音的“最高频率”的单音之间的范围被称为带宽）有限的冲激信号。你可以看到它从开始到停止的过程都十分迅速。

图表G展示了图表F中的信号被输出到一个音箱的时候，音箱播放出来的效果。你可以看到这个音箱在信号输入停止之后，仍然坚持响了一段时间（译者注：不是急速衰减，而是缓慢衰减形成一个“缓坡”），即这个音箱与信号“共鸣（准确说应该叫谐振。效果即是由“叮！”变成了“叮~~..”）”。这个音箱改变了原始声音的音色或特点。
为了知道这个音箱在多大的程度和哪些频率上产生了“共鸣”，我们使用了一种被称为MILLSA的先进计算机算法来测量一个音箱对于频率、音量和时间的响应。图表H是一个某音箱原型机的MILLSA频谱衰减图。图中第三个坐标轴代表的是时间，因此图中靠近你的那些线条比它们后面的、那些远离你的线条的被测时间要晚。你可以把它想象成一系列的切片，其中每一个切片都展示了它们对应的时间点下、这个音箱的频响曲线。

如果我们要测量一个理想音箱的话，它的MLLSA图会表现为一条处于图中最深处，并且其前面再也没有任何线条的直线。可是真正的音箱远不会这么的理想，它们会在冲激响应结束后继续地共鸣，就像图表H中展示的那样。图表I中的音箱是Polk LSi9，我们可以看到这个音箱中频段共鸣结束的比图表H中的要快一些，这说明LSi9是一个更好听的音箱。

尽管没有任何测量技术可以完整的描述一个扬声器的声音所能提供的主观感受，MLLSA和其它的频响测量方式还是给工程师提供了极大地帮助。只有傻瓜才会仅仅靠着测量数据去设计音箱，只有更傻的傻瓜才会只靠主观听音去设计音箱。一个只在特定某种音乐下才可能听起来不错的音箱，实际上是有缺陷的，它可能有着通常所说的“悦耳的音染”。这种音箱可能在特定的情况下能够讨好耳朵，但是这肯定是不正确的。
我们同时运用测量数据和主观听音两种方式去设计和评价音箱。测量数据能节省我们的时间，并且在为我们指明正确的设计方向上提供了极大地帮助，让我们避免了一些在后来可能会反咬我们一口的错误。测量数据为我们提供了一种选择的途径，让我们知道何种实验性的设计才会是值得聆听的。然而只有在某种新设计的主观听音能够满足我们的要求的时候，它才能变成我们的音箱。
五. 你的“频率”是什么？
你现在知道这个秘密了：频响参数只是用于评价扬声器表现的一个很鸡肋的预测数据。尽管一个频响表（曲线）能更有用一些，但是它仍缺少了重要的时间测量数据。你现在知道音量曲线中，你想要的是总体过渡越平滑越好，而非突兀的高低起伏变化。很多杂志或评测网站会公布一些评测音箱的MLLSA图表，现在你该知道怎么去解读它们了。
除了频响之外，评价一个音箱还有太多需要考虑的东西，比如它的指向性和结像、动态范围和细节分辨率以及大小、外观和价格。观察好的频响数据可以帮助你评价出音箱的一些明显的和令人生厌的问题。当你听过那些轰鸣并且刺耳的伪HIFI音箱，你就能静下心来仔细的聆听并且做出更加老练的选择了。

生活在别处 · 发表于 2010-8-1 23:37:14

欣赏新作！支持朋友

yangaihua · 发表于 2010-8-2 07:39:50

欣赏，支持朋友！

yangaihua · 发表于 2010-8-13 08:34:44

再来学习!

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[全频箱] 你不知道的频响曲线背后的秘密

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