喇叭的调音和乐器调音

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喇叭的调音和乐器调音
先把名词的意义做个界定，以免误用、误解。

音调就是声音的高低。单音的音调是指该音的最低频率（基音），单音由基音和整数倍的倍音（谐波音）构成。複合音由多种频率的基音构成，音调以该音的最强基音（主基音）呈现，其他频率低于主基音的基音李氏音响称为低频成分音，频率高于主基音的基音李氏音响称为高频成分音，离主基音愈远端的高、低频成分音愈弱，会被主基音遮蔽听不到。自然音、乐器声、人声都是複合音。

音色是声音的特色。鼓声、钢琴声、小号声、人声、风声、雷声……各有可分辨的特色，以颜色比拟，犹如红、黄、蓝、绿、紫。

声音的明暗就是声音的尖亮和深沉，和各音色的音调是可逆的一对一对应。每种音色有与其对应的声音明暗，音调高，高、低频成分音结构同步往高频移，低端成分音减量高端增量，声音相对尖亮，音调低，高、低频成分音结构同步往低频移，低端成分音增量高端减量，声音相对深沉。以颜色比拟，声音的明暗就是颜色的「明度」或「黑白」。每一种纯色都有与其对应的明度，加了白明度升高，加了黑，明度下降。

喇叭的谐波失真低不等于声音明暗失真小
自然音、乐器声、人声，主基音和高、低频成分音的结构是天然生成的，任何音色的每一个音调所对应的声音明暗是固定不变的，但是喇叭重播音则不同，同一音色、音调，主基音和高、低频成分音的结构会因喇叭不同而不同，会因喇叭搭配的扩大机、线材不同而不同，声音的明暗和音色、音调不再是可逆的一对一对应。喇叭播出的大鼓声，主基音和低频成分音被衰减了就不深沉又量感少。人声、小提琴声的高频成分音被衰减了，人声会偏厚，小提琴声则有所谓的「松香味」，这种失真和谐波失真是不相干的，量测的方法也不同。谐波对应的是音色。高、低频成分音对应的是声音的明暗对比和渐层，是音乐动态的决定性元素，是喇叭的声音艺术成就指标。

颜色设计的黑白反差（对比）和渐层变化就是颜色的各种「调子」。从白到黑，白（亮）的是高调，黑（暗）的是低调，黑白中间的是中调。黑白反差（对比）大是长调（大动态），黑白反差（对比）小是短调（小动态），黑白反差适中是中调。

声音的明（尖亮）暗（深沉）对比和渐层，李氏音响承袭颜色的用语称为「声音调子」。

自然音、人声、乐器声是複合音，人声唱La，双簧管、提琴、小号、钢琴奏出La，不是只有单个442Hz的基音，也有441Hz–30Hz和443Hz–16kHz的基音，离442Hz愈远端的基音愈微弱。大鼓声的主基音若是100Hz，低一个倍频（99Hz–50Hz）内的低频成分音是强大的，短笛、钢琴的高频主基音超过4000Hz，高一个倍频（4000Hz–8000Hz）内的高频成分音是强大的，高、低两端的基音是否正常播出会影响声音的大小、明暗和音乐动态的强弱。

以2阶斜率把低音单体截于100Hz，或把高音单体截于4000Hz，播音乐，我们依然可听到各种乐器声、人声构成的旋律被小声的播出，由此可証明每个乐器声、人声都有150Hz以下3000Hz以上的基音。

无论什麽原因造成喇叭重播音的「声音调子」和原音不同，补偿、还原这种改变就是给喇叭「调音」。喇叭「调音」有些难，需要制作喇叭的知识也要有音乐底子。抓不准「声音调子」和音调对应关係的人，想给喇叭「调音」也无从下手，就如同很多人不知如何调「吉他」的音调。

喇叭的低频－3dB超低播大鼓声不深沉，很多厂商说是「好喇叭很难推」，李氏音响说「重播音的低频成分音被衰减太多」。喇叭的高频－3dB高达30kHz、50kHz，播出的人声偏厚，小提琴声有所谓的「松香味」，很多厂商说是「声音高贵」，李氏音响则说「重播音的高频成分音被衰减太多」。见解差异的原因是李氏音响知道喇叭「声音调子」失真的测量方法并能控制。

用EQ测出被衰减的高、低频成分音
重建录音实况，用麦克风收人声同步播放（相同于用麦克风演讲或唱歌），若重播音遮蔽原人声的中频时同步遮蔽高、低频，就是喇叭播出的高频、低频成分音正常，响度大，重播音的主基音大原音15dB时，高、低频成分音的两端也同步大原音约15dB，「声音调子」失真就少，小声播音乐，信号会很完整。

重播音遮蔽原人声的中频时不能同步遮蔽高、低频，就是喇叭播出的高频、低频成分音衰减大，响度小，重播音的主基音大原音15dB时，高、低频成分音的两端大原音不到10dB，因此会人声厚又大鼓声播不深沉，小声播音乐很多的信号就听不到。

喇叭重播音遮蔽原人声的中频时不能同步遮蔽高、低频，用EQ以2阶左右的斜率增强5000Hz以上和200Hz以下的信号，达到重播音遮蔽原人声的中频时可同步遮蔽高、低频，这个修正增量就是被衰减的高频、低频成分音。补偿、还原被衰减的信号是喇叭调音的重点工作之一。

设计喇叭的第四个声音元素
就自然音、乐器声、人声来说，音调会自变，「声音调子」则是音调的因变数，不自变，两者是可逆的一对一对应，共生共存，所以音调也可代表「声音调子」不是问题。

音响重播音的「声音调子」会因喇叭不同而不同，会因喇叭搭配的扩大机、线材不同而不同，同一乐器声、人声的同一音调，有N个「声音调子」变异，有时差很大，喇叭重播音的音调和「声音调子」不是可逆的一对一对应，所以就喇叭设计来说，「声音调子」是和音调分离的第四个声音元素，音调不能代表「声音调子」。因此李氏音响以人声为基准音，儘可能把喇叭播基准音的「声音调子」校准，使明暗对比和渐层像真。

一个乐器调音的机遇
高二上那年，学校确定要派高二的管乐队参加全省音乐比赛，和其他学校的高三管乐队竞技，高二对高三当然胜算低，所以我们被强度的训练。有一天练习完，郭子究老师宣佈，星期六晚上台师大的藤田梓老师要来学校开钢琴演奏会。郭老师讲解了音乐会的礼仪，要大家去聆听，充当壮声势的领头羊。郭老师说，星期六下午他要给藤田梓老师调钢琴。

星期六下午不上课，校园内很少人。我到学校礼堂时，钢琴已搬定位，有几位同学坐在礼堂讲台下，郭老师和藤田梓老师则在钢琴旁，我就上讲台，坐在地上，离他们4–5公尺。对当时的我来说，郭老师和藤田梓老师都是天王级的人物，郭老师是花莲最受人尊敬的音乐老师，吉他弹得非常好，藤田梓老师是台湾最富盛名的钢琴演奏家。

郭老师拿出一只哨子吹，定了一个琴键的音，然后就弹起钢琴，一面弹就一面停下来调絃，调完了就请藤田梓老师试弹，照藤田梓老师的意见再微调，这个微调应该和音准关係不大，可能是调整弹奏的感觉吧！1960年代中期，学校的钢琴品级低，藤田梓老师可能不太适应。

在这麽安静的环境又这麽近的聆听两位大师弹钢琴、调钢琴，对我来说是奇异之旅。我领悟到，调钢琴也要有高超的琴艺，才能调出声音流畅音乐性良好的钢琴声。

高二那年有两件事无形中推我走向研究喇叭，第一，高二下去彰化参加全省音乐比赛（学校出旅费），和其他学校的高三管乐队竞技得了第五名（前5名有奖，其馀的皆第6名），同时高二合唱团也得第三各。曾经的这些训练和美好，使我喜欢音乐，出社会生活安定了就玩音响，玩音响觉得喇叭贵又不传真，最后自己学习制造喇叭。第二，学做喇叭时，发现喇叭声和真实声音常常差异很大，因为郭老师和藤田梓老师调钢琴的啓发，发展出以人声为基准音的喇叭声校正方法，改善了这问题。

郭老师不曾教我唱任何一首歌，但是跟著他学习精确打拍子，就是会看谱唱歌，音乐科得到郭老师订的天花板级分（只考打拍子），所以有机会参加管乐队，因为这些机遇，对喇叭「声音调子」和动态的失真就较敏感较不能忍受，才会克服各种困难，长期的探究测试和改善方法。

把2声道喇叭调音看作2絃琴调音
2音路喇叭犹如二絃琴，3音路、4音路喇叭相当于三絃、4絃琴（提琴），琴要调絃的音调，喇叭要设定单体的「声音调子」，这都需要对乐器演奏有一定程度的认识和长时间的练习。

2絃琴的内絃（c2）、外絃（f2）音调要校准，奏出的旋律才能流畅、正确，没有校准，奏出的旋律就走音不成调。

2音路喇叭高、低音单体的「声音调子」设计正确，分频交越区的声音明暗过渡平顺，重播音像「原音」，播出的音乐才会低音深沉高音尖亮且动态大。高音、低音单体的「声音调子」没有正确设定，该深沉的不够深沉，该尖亮的不够尖亮，重播音就不会像「原音」，音乐的强弱音对比（动态）就小，小声播音乐，很多信号就会消失听不到。

2絃琴的内絃、外絃不是随便安装就能奏出正确的音调旋律，同样的，2音路喇叭的高、低音单体也不是随便设计、制作、搭配就会「声音调子」正确。

正确的认识喇叭播音现象
2音路喇叭的声音变因少，「声音调子」失真的因素来自那个单体容易判断，容易找到错误的原因做正确的修正，所以学习喇叭调音要从2音路喇叭做起。3、4音路喇叭的变因多，「声音调子」的失真来源难正确掌控。喇叭厂若不能把2音路喇叭的音调、「声音调子」对应抓精确，也就没有能力控制3音路、4音路喇叭的音调、「声音调子」对应。内行人聆听2音路喇叭就知道喇叭厂的技术层次。

山本武夫说，输入喇叭的信号，若未送达喇叭之前就被扩大机截割（clip），声音的失真一定很大。又说，当喇叭的输入不是纯电阻而是含有电抗成分时，输入阻抗必因频率不同而大变动，扩大机就不能稳定的工作，喇叭也会在低音频段或高音频段产生振盪现象而使音质变差。参考扬声器之设计与制作第12章第一段，台译版。扩大机截割（clip）信号的失真也就是Westlake音响所谓的P.E. Distortion。

不同的扩大机有不同的内部阻抗，会对电子（音乐）信号的高、低频产生不同程度的截割、衰减，影响高、低频成分音结构，因此音响系统换扩大机就会改变「声音调子」使声音表现不同。大鼓声播不深沉又量感少，是最常见的「声音调子」失真现象，这种失真若视为「好喇叭很难推」就永远无解，若从低频成分音被衰减的角度思考就能找到失真的原因，也有测试和改善的方法。

有些扩大机的输出有电抗成分，这会改变喇叭的频响。喇叭本身的电抗会回逆改变扩大机的频响，正如喇叭的电抗会回逆改变电阻负载设计的分音器频响，参考扬声器之设计与制作第9章3.2节，图9.18，台译版。扩大机频响被喇叭的电抗改变，会同步对喇叭频响产生增益、改变。因此从扩大机送到喇叭的信号不可能是纯电阻能量，必有电抗成分的影响，设计喇叭时对这种电抗影响若有正确补偿，扩大机就能稳定的工作推好喇叭，反之，扩大机就不能稳定的工作也无法推好喇叭。所以喇叭不是「有（频响）数据有真相」。

扩大机截割（clip）高、低频电子（音乐）信号，或喇叭的电抗回逆改变扩大机的频响，这是无可避免的事，因此李氏喇叭设计时都有参考扩大机，整合喇叭和扩大机的相容性。

喇叭的神话
山本武夫说，喇叭fo点（－3dB频点）超低和阻抗的电抗成分高，都会产生低频振盪。参考扬声器之设计与制作第12章1.3节。

低音单体的fo点（－3dB频点）设计太低和fo点的电抗太高，喇叭播低音的性能都会差，大鼓声、低音大提琴声就播不深沉又量感少，没有解析、播出的低频信号能量就转变为「低音振盪」，锥盆会不断振动产生低沉的嗡嗡声，清晰度就差。

－3dB超低所产生的播音现象，很多喇叭厂另有解释，他们强调「有（频响）数据有真相」，－3dB超低喇叭播不出深沉的大鼓声是因为「好喇叭很难推」、「扩大机不够力」，低音振盪的嗡嗡声，则嫁罪给空间共振，一个设计不当的喇叭就变成了全无缺点的高价名器。

喇叭的低频振盪嗡嗡声嫁罪给「空间共振」，消费者被误导做吸音、扩散，甚至改造房子，实在很冤枉。没对症下药，钱花了问题一定依旧在，其实低频振盪的嗡嗡声换喇叭就会消失。李氏音响常向买家保証，喇叭若有所谓的「低频共振」现象可以退货还款，因为李氏音响知道－3dB超低的喇叭会有低频振盪，不制造这种喇叭坑消费者。

给喇叭调音费时又花钱
低频－3dB超低所产生的播音现象，扩大机截割高、低频音乐信号的失真，喇叭、扩大机内部电抗造成的扩大机工作不稳定，都是喇叭「调音」要处理的事，改善这些问题常常需要换单体、换分音器零件，等于喇叭要重新设计、制作，花钱又花时间。产品出厂有这些错就是厂商不具备相关的技术，要修正也无从下手，因此多以「好喇叭很难推」来矇混「喇叭不能被推好」。

李氏音响研究喇叭是先买LMS测试器、LEAP演算系统和捲线机。从1995年到2007年，捲了上百个不同电感量的分频线圈，订制或买市售各型单体数十个，将不同的高、低音单体交叉搭配组合，最少做了几千次仪测、改分音器、聆听的「嚐试错误」，才大致瞭解扩大机和喇叭的关係。因为有这麽大量的经验累积，李氏音响掌控了喇叭「调音」的know how。学喇叭「调音」像学琴，是时间、金钱累积起来的。

Dynaudio老闆说：「在创厂之后的十五、十六年间，我们尝试过找寻许多不同的扩大机来搭配我们的喇叭，可惜都无法让我们完全满意。」参考新视听134期125页。Dynaudio、B&W喇叭常用－3dB超低的超长音圈超长衝程低音单体，从山本武夫的论述看，当然播低音的性能差，没有扩大机推得好。

Dynaudio老闆说得好像喇叭被扩大机害了，其实超长音圈低音单体是cost down概念产品（参考扬声器之设计与制作第5章7节），低价的低音单体都用类似的电磁结构，只是没把低频－3dB设定到像Dynaudio、B&W喇叭那麽低，问题是这种电磁结构－3dB设定愈低播低音的性能会愈差。Hi Fi喇叭被建议，低频－3dB的群迟延时间要低于20/1000秒。超长音圈设计，低频－3dB设定愈低群迟延时间愈会超过20/1000秒，信号播出率愈低，播低音性能当然愈差。

JBL、TAD的最高价低音单体，通常是【音圈重量/音圈推力】比值小的正规的短音圈大磁路设计，－3dB群迟延时间可低到10/1000秒左右，信号播出率高，但是这种设计－3dB不会很低，还需要很厚的导磁板和T铁，成本会大大提高。

cost down的超长音圈做出来的超低－3dB，制造厂一定不能有效播出来，所以不断的用各种方式洗脑消费者「好喇叭很难推」。「很难推」是假，「不能有效播出来」是真。改善的方法，换短音圈大磁路单体重新设计才是正途，换扩大机换线材，多花钱而已。

若喇叭厂就是要用超低－3dB制造喇叭会播出超级好低音的假象，矇混好品质，短音圈大磁路电磁结构就不是设计选项。

人声遮蔽率和声音的动态压缩现象
2004年，李氏音响在DIY ZONE网站、音响论坛发表「人声遮蔽率」相关论述，WESTLAKE则在接受Home Theater杂志的杨德宜先生访问时，提出声音的「动态压缩」论述，两者似乎无关连，但谈的内容就是扩大机截割（clip）高、低频音乐信号的播音现象。

电子（音乐）信号送到喇叭前，高、低频已被前端的扩大机阻抗衰减（吃掉），当然重播的人声遮蔽原音中频时就不能同步遮蔽高、低频，重播的音乐少了高、低频信号，动态（强弱音对比）当然会被压缩变小。两者的论述相辅相成。

WESTLAKE老闆还说，JBL工程师可以设计出第一流的单体…………但是喇叭的整体设计却有很多的缺失，其中最大的问题在于「高功率驱动下的动态范围」。他指出，喇叭音量很大不代表喇叭的动态范围就会足够。

喇叭可以播很大声是因为承受功率大或效率高，喇叭的动态范围大是指强弱音对比大，这需要喇叭能完整播出音乐的高、低频成分音，两者的技术意义不同。强弱音对比大才能播好大动态交响乐、鼓乐、电影录音。

JBL喇叭的缺失，B&W、Dynaudio、ELAC、Focal、KEF、DENON、MBL、ATC……等喇叭也有。这些喇叭厂对扩大机截割高、低频电子（音乐）信号的播音现象都任其存在，不以为失真，不做补偿。所以重播音的「声音调子」和原音差异大，播大动态交响乐、鼓乐、电影音效，动态偏小，低音大提琴声、大鼓声都会深沉度不足又量感少，细节相对不清晰。

以人声校准喇叭的「声音调子」
李氏音响以人声为基准音，对所生产的喇叭校准「声音调子」和音调的对应。交响乐团以双簧管的A音为标准音，让所有团员校准乐器的音调，两者是异曲同工。

质疑以人声校准的喇叭「声音调子」是否能正确播出所有乐器声的「声音调子」，就像质疑以双簧管A音校准的提琴是否会正确奏出各音阶，是内行人不会有的疑虑。人声唱La，主基音是442Hz，441Hz–30Hz的低频基音（低频成分音），443Hz–16kHz的高频基音（高频成分音），都要正确播出，喇叭的「声音调子」才会像原音。人声的「声音调子」正确播出，不只验证喇叭能正确播出人声，更是验证了喇叭能正确播出声音的全部频率构成。

喇叭不认人声或鼓声只重播20Hz–20kHz的基音组成和谐波音组成
每个人声和所有乐器声一样，都含括30Hz–16kHz的基音，音调不同是因为主基音（强音压基音）的频域不同，喇叭能正确重播人声「喂」，就是能正确重现30Hz–16kHz的基音能量，所以必能正确重播同样由30Hz–16kHz频率构成的所有乐器声、自然音。

喇叭重播人声「喂」的基音组成错误「声音调子」失真，重播任何乐器声也必基音组成错误「声音调子」失真。送到喇叭的信号，150Hz以下频率被扩大机以2阶斜率截割了，人声、小号声、提琴声、大鼓声的150Hz以下主基音和低频成分音都会以2阶斜率衰减，不可能只截割大鼓声而不截割人声、小号声。大鼓声的150Hz以下信号强，影响大，人声、小号的150Hz以下信号弱，影响就小。5000Hz以上的信号被扩大机以2阶斜率截割了，所有人声、乐器声、自然音的5000Hz以上高频成分音、谐波音也都会呈现2阶斜率衰减。短笛、钹、三角铁的5000Hz以上信号强，影响大，大鼓、低音大提琴的5000Hz以上信号弱，影响就较不明显，但是大鼓、低音大提琴的声音细节仍然会因此减弱或消失。

喇叭播出的人声厚，小提琴声有所谓的「松香味」，很多厂商、杂志器评讚美「声音高贵」，定位为「播音乐专用」喇叭，但是，这种喇叭播任何乐器声也必声音调子偏暗有点闷不华丽，大鼓声、低音大提琴声的细节都弱，小声播音乐很多信号会听不到，音乐动态小，播不好大动态交响乐和电影音效。

想通上述播音现象的关连，就知道厂商、杂志器评所谓的「播音乐专用」喇叭，是播高频成分音的性能差所以人声厚。喇叭播高频成分音的性能差，播低频成分音的性能也会差，因为没有补偿高频成分的喇叭也不会补偿低频成分音。有人认为人声愈厚的喇叭可以把大鼓声、低音大提琴声播得愈深沉，不惜花大钱要搾出自己想像会有的喇叭「极限性能」，这是钱太多了。

不只扩大机的阻抗会截割高、低频电子（音乐）信号，麦克风、线材也如此，所以音响系统换线、换麦克风声音都会改变。WESTLAKE老闆说，「P.E. Distortion从录音过程中便已经产生，并且融入LP或CD讯号当中，很可惜的是，P.E. Distortion一旦混入音乐讯号当中，便无法消除，仅能透过补偿来降低」。参考WESTLAKE原厂故事（四）。所以设计喇叭不只要对扩大机的影响做补偿，也要对麦克风、线材的影响做补偿。因此李氏音响透过重建录音实况，验证喇叭对扩大机、麦克风、线材的补偿是否正确。

喇叭厂不以人声为校准喇叭「声音调子」的基准音，也可选择其他自然音、乐器声。没有基准音校正「声音调子」的喇叭，无论是1000万或500万，都会低音深沉不到位、高音尖亮不到位、音乐动态不到位。

「声音调子」愈像原音，就是喇叭能把高、低频成分音播得愈完整，所以愈好推。「声音调子」失真大，人声厚，就是喇叭播高、低频成分音的性能差，一定很难推。

喇叭的「声音调子」错了，仪测数据就是虚的
1978年，Pioneer音响研究所长（山本武夫）写的「扬声器之设计与制作」就说，低频－3dB超低的喇叭会有低频振盪现象，也就是说，这种数据常常是虚的、无效的，播不出好低音。同时间，却有很多消费者高价买低频－3dB超低的喇叭想播出超级好低音。消费者最好还是相信山本武夫，因为不曾有喇叭厂把自己制造的超低－3dB喇叭播出超深沉低音。

喇叭的频响数据就只是呈现喇叭对信号的音压反应，频响数据要有效播出，低频－3dB的群迟延时间要低于20/1000秒，高频－3dB的群迟延时间要低于0.2/1000秒，而且喇叭要能补偿被扩大机截割的高、低频电子（音乐）信号。喇叭的「声音调子」是【频响＋群迟延时间特性＋补偿扩大机性能】的综合呈现，因此喇叭的「声音调子」才是喇叭播音性能的总结。