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详解音箱频响曲线中的一些误区

前段时间一直在说耳机,说的我都烦了。

这篇文章主要分享一下关于音箱的频响曲线的小知识,因为这是一个看似简单但实际上很容易混淆的概念。

1. 先从一个最常见的例子说起。

我们都知道音箱的频响曲线应该是趋向于平直的,是的没错。但这是音箱在消声室内的频响,也就是音箱自身的频响应该是平的。

而实际我们听音的环境中,基本都属于所谓的混响场,而不是消声室模拟的自由场,也不是压力场。而在我们实际听音的环境中,高频部分的能量容易被吸收房间的墙壁和地毯、沙发、窗帘等吸收,也就是说高频部分的反射声较少;而低频部分的能量则不会完全损失掉,也就是说低频部分的反射声较多。也就是说,在不考虑驻波、梳状滤波效应(我稍后会详细写篇文章讲解梳状滤波效应的危害)、立体声之间的干涉等情况的理想听音环境下,如果使用pink noise或者速度较慢的sweep信号测量时,一个在消声室内频响平直的音箱在房间中的频响曲线,应该是从低频到高频缓降的曲线,即低频部分比高频能量多。这条曲线也叫作房间稳态曲线,或者叫房间预测曲线,或者说房间目标曲线。

Both Dr. Olive's initial speaker measurements, the JBL Synthesis measurements, and the B&K curve agree that high-quality speakers measuring flat in an anechoic chamber tend to have a ~1dB/octave "room gain" curve when placed in a good-sounding room with no equalization. Also, JBL Synthesis (a Harman company) room correction does not equalize the speaker system to be flat in the room. They smooth the room frequency response to conform to a 1db/octave natural room gain target.

而假如把音箱在房间内的曲线完全调平,则此时极有可能音箱自身的频响的低频部分是低于高频部分几个dB的,也就是说音箱在消声室内的频响曲线就不是平直的了。

但是这种把音箱在房间内的频响曲线完全调平的的EQ调节也不是完全没有意义,这种曲线适合研究噪声控制等相关课题。

2. 关于扬声器的指向性,即扬声器的轴向频响和离轴频响

在上面第一小节中所说的扬声器在消声室内的频响曲线应该是平直的,这个频响曲线一般指的是扬声器的轴向频响曲线。因为除了极少数特殊的扬声器,例如MBL的360度全向性扬声器,绝大多数的扬声器都是存在指向性的,并且通常频率越高指向性越强。

在偏离轴线不同的角度,扬声器的频响是不同的,并且通常偏离轴线的角度越大,高频衰减的越多。这也就是我为什么一再强调,用音箱听歌一定要音箱正对着指向你的原因。

3. 听觉窗口(Listen Window)平均曲线

只看音箱在空间中一个点的频响曲线是没有任何意义的。因为即便在理想的没有反射声干扰的自由场中,由于第2节中讲到的扬声器的离轴频响特性,音箱在空间中的不同位置的频响也是不同。而在我们日常的听音环境中,空间中不同位置的频响的差别会更大。

这是一个音箱在一个听音位范围内的频响曲线,这几条曲线的测试数据在空间中的分布大概只有0.03立方米左右。可以看出在不调音的情况下,差别还是蛮大的,并且这是比较规则的房间,如果是一般家里的客厅,这个差异有可能会更大。所以想要反应一个人的实际听感,不能只看一个点的曲线,而是要看你听音位置范围内的曲线。

而这其实也是一个“老烧”们最害怕知道的一个事实,那就是声音在空间中的分布是不同的。也许你换了根线、换了个电源滤波器、换了个脚钉、换了个CD转盘而你的房间本身又比较差没有声学处理的话,你感觉声音有了变化,实际上这个变化是因为前后两次你的人耳并不在同一个位置,而不是因为你换的东西改变了什么,很多时候这些微小的改变其实是完全不可闻的。

由于篇幅有限,这篇文章就到这里,关于驻波、梳状滤波效应以及立体声之间的干涉和房间的问题,所导致的这种空间中频响差别的现象,我会在接下来的一篇文章中做详细的解释。

编辑于 2019-04-13

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