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                  聽音、辨音、析音-聲音音質與瞬態分析
                  時間:2018-04-16 21:13    閱讀:

                  音質——聲音的品質  “音質”與“音效”這兩個詞的標準定義與理解,很難有統一的標準,主要靠每個人自己的感覺。因此,也就導致了大家無休無止的爭論。筆者根據對聲音和播放器的理解,結合自己的體驗,在此提出如 ...

                  音質

                  ——聲音的品質

                    “音質”與“音效”這兩個詞的標準定義與理解,很難有統一的標準,主要靠每個人自己的感覺。因此,也就導致了大家無休無止的爭論。筆者根據對聲音和播放器的理解,結合自己的體驗,在此提出如下觀點:

                    所謂音質就是聲音的品質,聲音的質量。具體的描述聲音,則包括音響、音調、音色及音型等方面的內容。如果難以理解,可以用數碼照片來比喻。

                    如果一幅照片色彩很純正,細節層次很豐富,明暗很準確,我們可以說這幅照片單位“畫質”很好。我們可以通過圖片處理軟件對照片進行處理,可以把色彩濃度加深,對比度加強一些,銳化一下,或者加上一些藝術效果。這樣我們看起來照片好像是更漂亮了,但實際上已經對原有畫質破壞了(注意下畫面中天空的云)。

                  處理前

                  處理后

                    第二張圖片修飾后看上去景色像春天,但是這是一張拍攝于冬季的照片。

                    音質也是如此,我們調節均衡器使高低音加強,加上DFX插件等等,令我們聽起來好像更悅耳動聽,其實很多聲音的細節已經丟失了。

                    有時候我們對聲音或者圖象進行處理和修飾是必不可少的,這樣可以更符合個人的欣賞需求。不過我們不要已為是提升了音質,總之,處理越多,插件越多,對音質破壞越多。

                    再說一點,現在很多人在比較什么播放軟件音質好。比較不是不可以,但是要懂得怎么比較,不然只會給人說無知。

                    我們一般聽音樂的時候都會或多或少地加上插件,但實際上,這時候我們比較的只是音效而已,不是音質。如果去除音效的效果,我們實際上比較的就是播放軟件的解碼器了,如果使用同一款解碼器的播放軟件來說,幾乎是不可能比較出差別來的。即使是使用不同解碼器,以MP3解碼來說,基本上都是很成熟的技術。盡管有差別,但是也是很微小的。以我們一般播放器來說,自稱能分辨出來只是自欺欺人。有或者根本就不懂得自己比較的僅僅只是音效而不是音質。

                  音質評價得專業術語主要有:

                  聲音發破(劈):嚴重諧波及互調畸變,有“噗”聲,已切削平頂,畸變大于10%。

                  聲音發硬:有諧波及互調畸變,被儀器明顯得測出,畸變3%~5%。

                  聲音發炸:高頻或中高頻過多,存在兩種畸變。

                  聲音發沙:中高頻畸變,有瞬態互調畸變。
                  聲音毛糙:有畸變,中高頻略多,有瞬態互調畸變。

                  聲音發渾:瞬態不好,耳機揚聲器諧振峰突出,低頻或中低頻過多。

                  聲音寬厚:頻帶寬,中低頻、低頻好,混響適度。

                  聲音發悶:高頻或中高頻過少,或指向性太尖而偏離軸線。

                  聲音纖細:高頻或中高頻適度且畸變小,瞬態好,無瞬態互調畸變。

                  聲音有層次:瞬態好,頻率特性平坦,混響適度。

                  聲音扎實:中低頻好,混響適度,響度足夠。

                  聲音發散:中頻欠缺,中頻瞬態不好,混響過多。

                  聲音狹窄:頻率特性狹窄,例如只有150Hz~4000Hz.

                  金屬聲(鉛皮聲):中高頻個別點突出高,畸變嚴重。

                  聲音圓潤:頻率特性及畸變指標均好,混響適度,瞬態好。

                  聲音有水分:中高頻及高頻好,混響足夠。

                  聲音明亮:中高頻及高頻足夠,相對平坦,混響適度。

                  聲音尖刺:高頻及中高頻過多。

                  高音虛(飄):缺乏中頻,中高頻及高頻指向太尖銳。

                  聲音發暗:缺乏高頻及中高頻。

                  聲音發干:缺乏混響,缺乏中高頻。

                  聲音發直(木):有畸變,中低頻有突出點,混響少,瞬態差。

                  聲音平衡(協和):頻率特性好,畸變小。
                  轟鳴:耳機揚聲器諧振峰嚴重突出,畸變及瞬態均不好。

                  聲音清晰:中高頻及高頻好,畸變小,瞬態好。

                  聲音有立體感(單聲道模式下):頻響平坦,混響適度,畸變小,瞬態好。

                  聲音透明:高頻及中高頻適度,畸變小,瞬態好。

                  聲音有現場感(臨場感):頻響好,特別中高頻好,畸變小,瞬態好。

                  聲音豐滿:頻帶寬,中低頻好,混響適度。

                  聲音柔和(松):低頻及中低頻適量,畸變很小。

                  聲音有氣魄(勢)、力度好:響度足,混響好,低頻及中低頻好。

                  瞬態

                  ——聲音的判斷

                   判斷聲音的音質是否優秀,瞬態是一個非常重要的指標。很多音響器材的測評,尤其是對耳機、音箱測評當中,都是提到一個瞬態響應或者瞬態表象的問題。瞬態是什么?瞬態是什么原理?筆者在這里跟大家探討關于聲音瞬態的問題。

                    瞬態(Transient)多指短暫而有爆發性的聲音,定音鼓的聲音便是音樂瞬態的例子。瞬態是一個與時間有著緊密關系的概念,它是指信號強度突變。通常,這些瞬態的聲音是難以準確的重現出來的。

                    瞬態響應(Transient Response),指耳機能夠準確地再現瞬態音樂變化的能力。瞬態響應是衡量耳機對音樂中突發信號跟隨能力地主要指標。瞬態響應好的耳機應當信號一來就立即響應,信號一停就嘎然而止,決不拖泥帶水。

                    在發燒唱片中,打擊樂器尤其是鼓樂,以及大場面的交響樂中領奏到合奏的過渡部分,萬萬都是瞬態很快的時候,這類型的信號,對于很多耳機來說,是BT的信號,是難以還原的信號。

                    瞬態不完全等于瞬態響或者瞬態表現、瞬態響應,是指耳機系統對突變信號的跟隨能力。實質上它反映脈沖信號的高次諧波失真大小,嚴重時影響音質透明度和層次感。瞬態響應常用轉換速率V/μs表示,指標越高,諧波失真越小。如:一般放大器的轉換速率>10V/μs。在數字信號、或者唱片這一級當中,由于靜音立刻變成滿信號都是容易的,測試耳機當中使用的方波(如:鼓聲和爆炸聲)就是這樣。有意義地是,耳機的回放。只有耳機能夠較好的表現瞬態信號時,才能給予 “瞬態表現不錯”的評價。

                    我們還常聽到“瞬態失真”這個詞,瞬態失真又是什么呢?無理頭的說法就是“瞬態表象不好”。只要無法還原原始信號的都可以被視為失真。包括:瞬間響度不好、發出破音、打擊樂時有延遲感甚至糊成一片、拖泥帶水等。

                    瞬態響應的主要表現是瞬態失真。瞬態失真是現代聲學的一個重要指標,它反映了耳機、耳放電路對瞬態突變信號的保持跟蹤能力,故又稱瞬態反應。這種失真使音樂缺少層次感或透明度,有2種表現形式:

                  A:瞬態互調失真

                    在輸入脈沖性瞬態信號時,音電路中的電容使輸出端不能立即得到應有的輸出電壓,而使得負反饋電路不能得到及時的響應,耳放在這一瞬間處于開環狀態,使輸出瞬間過載而產生削波,這一削波失真稱為瞬態互調失真,這種失真在膽機上表現較為嚴重。

                    瞬態互調失真是耳放的一個動態指標,主要由耳放內部的深度負反饋引起的。是影響膽機音質、導致“晶體管聲音”和“金屬聲音”的罪魁禍首。降低這種失真的方法主要有:

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                  選擇好的器件和調整工作點,盡量提高耳放的開環增益和開環頻響。

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                  ?

                  加強各放大級自身的負反饋,取消各環路負反饋。

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                  B:轉換速率過低引起的失真

                    以上所述,高電平的輸入脈沖使耳放產生削波而造成瞬態互調失真。那么低電平的輸入脈沖是否會引起失真呢?這就看耳放的響應時間了,由于耳放的響應時間太長使耳放宿處信號的變化跟不上輸入信號的迅速變化而引起的瞬態失真,稱為轉換速率過低失真。它反映了耳放對信號的反應速度,這項失真小的耳放,其重放的音質解析力、層次感及定位感都很好。

                    它的產生主要是當較大的瞬態信號突然加到耳放時由于耳放的反應較慢,使信號產生失真。一般以耳放輸出信號的包絡波形是否與輸入的方波波形相似來表達耳放的瞬態信號的跟隨能力。由于聲音的瞬態而引起的失真,主要是諧波失真,是指引起聲音發硬、發炸;而穩態或瞬態互調失真主要引起聲音毛糙、尖硬和混濁。二者都會使音質劣化,若如果失真度超過3%時,音質劣化就很明顯。耳機失真度最大,一般最小的失真度也要超過1%。

                  末端設備

                  對瞬態表現的影響

                    耳機放大器是光反應用的,具有超高放大倍數的電路單元??梢杂煞至⒌钠骷M成,也可以實現在半導體芯片當中。隨著半導體技術的發展,如今絕大部分的耳房是以單片的形式存在。

                    我們常常聽到某某耳放轉換率大,大轉換速率能更好的處理強信號,保證信號及時放大,而較小轉換率則會讓突如其來的強信號處理變得延遲。轉換速率多大才是好的,不是本文討論的重點,明白這個參數和瞬態有些關系就夠了。

                  耳機

                  的揚聲器

                  揚聲器是一種把電信號轉換成聲音信號的電聲器件。確切地說,揚聲器的工作實際上是把一定范圍內的音頻電功率信號通過換能方式轉變為失真小并具有足夠聲壓級的可聽聲音。耳機揚聲器的種類很多,分類方式也五花八門,一般可根據其工作原理、振膜形狀來分類。

                    耳機揚聲器是瞬態表現的最大瓶頸,因為要得到“瞬態表現好”的評價,這對揚聲器的控制力提出了非??量痰囊?,保證控制力的手段就是增加此容量,有兩種途徑——一是增加磁密度(例如:使用稀土磁體,稀土磁體是鐵氧磁體磁密度的7~14倍)或者增加磁容積(例如加大磁鋼)。

                    在很多揚聲器介紹的書中都在強調振膜材料的密度越小越好,但是筆者認為振膜材料密度適當才是最主要的,因為單元的fo取決于懸掛系統的勁度和振膜的質量,較輕的質量可以得到更好的瞬態響應以及干高的效率,但是卻有比較差的低頻表現,另外過于輕薄的振膜在實際使用中還會遇到耳機內部的駐波進行耦合而產生不必要的失真和頻率曲線上的異常峰谷;較厚重的振膜則相反,在得到更多低頻的同時瞬態響應卻打了折扣,而且效率的降低也伴隨著耳房功率需求的提高。不過可以通過對耳機聲腔體來設計改良。因此,筆者認為耳機揚聲器的振膜的密度是一個必須反復斟酌的參數,需要根據實際的使用要求選擇密度適當的振膜來擔剛。

                    僅僅這樣還是不夠,“瞬態表現好”需要大功率功放和電源支持的,信號迅速提升的剎那,峰值功率可能會是平均功率的數倍甚至十余倍,因此發燒友經常本著高射炮打蚊子的理念來搭配耳機功放,幾個中功率的耳機配一個幾百瓦的耳放,讓他們這么做的一個重要原因就是——瞬態表現。

                    瞬態和瞬態表現有一些差異,有些口語化的評語中,稱某耳機“瞬態好”——應該是說某耳機瞬態表現好。瞬態響應耳機應能重現音樂的瞬態,從響玄、小鼓清晰的喀嚦聲至吉他粗重的彈撥聲,都應當既有速度又很精確,既不刻板又不顯過分流動或緩慢拖沓的現象。

                    看過上面這些知識的介紹,想必對聲音的音質和瞬態現象有了一個初步的認識,希望筆者淺薄的認識能幫助你對聲音的音質、音效有更深的理解。

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