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发表于 2017-9-21
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先来谈谈内调失真理论
刚刚我们说到人类随着年纪渐增,可判断带宽会越来越窄时的定义为「纯音」。若今天是一整个乐团或只是一把吉他六根弦在演奏呢?
在音响测试中,有一测试项目为「内调失真」(intermodulation distortion),其定义就是当仪器馈入两纯音频号给音响器材或喇叭,理想上,怎么输入就该怎么输出,也就是该器材与喇叭只会输出同样的两纯音讯号。
举例来说,当我们输入20KHz与18KHz时,理想的音响器材与喇叭应该只会输出20KHz与18KHz。实际上呢?绝对不会这样理想,多数音响会孳生出38KHz、2KHz,也就是20KHz与18KHz互相加减的频率,此即为内调失真,而第一次内调调变所得之频率称之为二次内调。您以为只有这样吗?不,还有可能会再滋生三次内调,产生出58KHz(38+20)、56KHz(38+18)、40KHz(38+2)、36KHz(38-2)、20KHz(38-18)、18KHz(20-2)、16KHz(18-2)、8KHz等内调调变所得的失真频率。四次内调、五次内调与更高刺的内调则请以此类推,互相加减。(补充,内调失真次数越高,能量(音压、电平)会越小,与泛音能量的衰退类似。)
正是因为音响器材必然出现内调失真,因此,就算是CD物理储存规格理论值最可只能录到22.05KHz,CD播放器、数字流播放器本身却会因为内调失真的关系,额外孳生出超高音的讯号。
上述内调失真特性是我判断音响音色纯否,悦耳否,透明否的重要指标, 因为内调调变所得的频率,其实可以视为一把吉他,一把小提琴两根弦同时演奏,在空气中融合交会共鸣而出的频率变化。当然,现实生活多数乐器不会只能同时发出两个单音,一个乐团里头也不可能只有一把乐器,一首歌曲也不会只有两根弦弹到底,因此,当我们在聆听音乐时,内调失真越低,越能让我们听到干净无瑕的音质、音色与音场。
内调所得的超高音可载舟,可以覆舟
各位音响迷可能会质疑「多生出这些频率,不就失真了吗」,确实,这些由内调调变而来的超高音都是失真,但,只要好好利用,反而能为音乐带来更多有益的诠释。举例来说,如果音响设计师能将渠等可辨带宽外的调变超高音控制在符合泛音序列结构、三度音与五度音等和谐结构上,渠等调变失真就会让音乐听来更鲜活,更愉悦,反之则反。换言之,适当的内调,配合纯音本身的泛音特性, 会让再干扁的录音获得饱满、温润的音质音色;相反地,过多的内调则会导致我们去判断基音、纯音的音色甚至音高,这就像空间残响过长时那样。
(题外话:如果各位有兴趣研究所有和谐的和弦,就会发现组成和弦的单音与其泛音正好会与内调所得的频率重迭而无突兀不和谐的频率产生,反之则反。上述若要举例就得说到乐理去,说到乐理大家就会想睡觉,所以,有兴趣请自己研究。)
内调失真而产生的超高音有办法避免吗?有的,作法分成两大类,一种是带宽宽达200KHz时失真都趋近于无,dCS、Soulution、Mola Mola、Audionet等品牌有几款型号都是我曾测试过带宽延伸超高,还能保持超低失真的佳作。另一种作法就是开数字滤波器,言下之意-「既然我的设计实力无法驾驭内调失真,干脆放大绝,20KHz以上我不要了」。两者作法孰优孰劣?端看各位听者追求蛇ㄇㄜ
我自己买的器材多半属于前者,但因预算有限,只能买内调失真相对更低的CD唱盘、前后级。个人并不建议使用
总之,带宽外的内调失真好好利用是对「后天诠释」音乐有益的,如果想要更接近录音美学,回放并非诠释,而是尽可能百分之百再现,那么内调失真低的器材就适合像我这样的听者。
人耳鼓膜也有内调特性
音响、乐器都有内调特性,人耳呢?我们的耳膜(鼓膜)就和喇叭单体一样也有内调特性-从听觉生理来看,20KHz以上频率虽能与鼓膜(耳膜)产生共振,但,内耳基底膜前负责感应高频摆幅的卵圆窗毛细胞并无法直接与20KHz以上频率共振产生位移,当然也就无法利用毛细胞位移产生电讯给听神经。但在内调机制下,内调将发生于鼓膜,进而影响可辨音域内的判断。
从器材本身调变孳生的超高音到人耳鼓膜接受超高音共振后与可辨频率调变的声音,上述两点就是为何CD本身最高只录到22.05KHz,喇叭却有超高音的需求,人耳却会受超高音影响的理论基础。
如果是播放时下流行,动辄将带宽拉到20KHz以上的高解析、高取样数字流音乐档案呢?各位应该不难想象这些超高频讯号如何藉由内调失真特性影响可辨带宽内的音质音色吧。
相信不少音响迷都有:怪了,这对CD唱盘、前后级、喇叭,不知道怎么搞得,就是让人听得很心烦气躁,但,听起来分明就很干净清楚啊。问题往往就是出在可辨带宽外的超高音作祟。
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