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一、频率响应(Frequency Response)1 K+ g9 H1 z/ e8 V' |
1.什么是频率响应?
- i; W, P. Y0 F2 E( p 频率响应是衡量耳机回放所有频率(20Hz~20kHz)的能力。简单而言,图中横坐标左边是低音,右边是高音;纵坐标是响度,用dB来衡量,曲线中某个点意义是在某一频率下的响度是多少。
5 P4 B* T: K/ }, q3 S! g, z S 理论上,一只完美的耳机应该是在图表内0dB处拉出一条直线。如果曲线在左边拔高了,右边压低了,那么这个耳机会被认为是拥有强劲的低音。如果曲线在左边压低了,右边拔高了,这个耳机可能会拥有“明亮”的声音。
( h( ?/ ~( z: i: l' p# I q 2.如何测试频率响应?
+ M$ H( K' Z% T1 i 为了完成测试,会用同一电平下全频率扫描的声音来驱动耳机。然后,通过一组非常专业而且昂贵的模拟人头录音设备*来记录耳机的声音。之后,会使用一种音频修正曲线(audio correction curve)用来去头部相关传输函数**的影响(译注:我理解是将耳廓绕射和耳道频率振动等等的影响去掉),最后得到精确的产品频率响应数据。+ ^4 k: S( L& A0 c
& D1 c5 H* x# P 3.如何解释这条曲线?
( Y: M1 W$ L; ^$ k' @ 一个“声音自然”的耳机应该在40Hz到500Hz之间的低音处有稍微的增强(大概是3到4dB)。这种补偿的原因在于,耳机不会像音箱那样让你体会到声波的物理冲击。所以,为了达到自然的声音,需要对低音进行补偿。
. s9 A1 q# ~- Q1 r: v- _ K `8 o 同时,耳机也要在高音进行截断,用来降低单元过于靠近耳朵所带来的影响,曲线最好是从1kHz到20kHz拉出一条向下平缓的曲线(降低8-10dB)。你会看到图表在高频会出现很多锯齿状的起伏(波峰和波谷),这种情况完全正常,这可能由于外耳道对声音的影响。
- l8 k& ~; P$ a7 Z6 g7 ] \ 在理想状态下,这种频率响的起伏应该小而平均。如果在3kHz左右出现大的起伏通常意味着耳机的响应比较差,或者是看作一种音染。实际上,在2kHz到8kHz出现小幅的下降也是可以接受的。
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二、失真(Distortion Products)2 r0 m% J2 O' k5 [0 V- \
1.什么是失真?4 U' V+ B/ _* ?" v% f& Z; ~2 D
比如说播放500Hz的单音时,应该只能够听到单个的音调,但是如果耳机表现是“非线性”的,就会在其他频率做出响应(出现了波峰),这个情况就叫做失真。这种失真会出现在多个基准音测试之中,如图所示,在500Hz的基准音之下,除了明显的主信号外,还出现了3个依次递减的波峰,这些就是谐波失真。
) A9 g, a1 t: D 2.如何解释这条曲线?
- w( \; h* }' L$ u$ W6 W/ I! G 理论上,一个完美的线性耳机应该是没有谐波的,实际上这很难做到。一般意义而言,只要谐波强度随着频率的增加而减少的话,就不会对听音带来干扰。
- A* n' ? M0 b" k& k 总的来说,一只声音干净、解析力高的耳机只有少量的谐波失真。当耳机听起来很温润(lush)时,一般认为是偶次谐波(even harmonics)造成的;当出现奇次谐波(odd harmonics)时,声音就会变硬;当带有很多谐波的时候,声音就带有颗粒感。$ l% Z" ~3 V+ y) I2 u8 u0 j
! P* ^* ^* a* w5 o" J 如何区分偶次谐波和奇次谐波?偶次谐波是指频率为基波频率偶数倍的谐波。案例中,基波频率是500Hz,那么500Hz的偶数倍谐波(2、4、8…倍),比如1000Hz,2000Hz就是偶次谐波。如果是奇数倍(3、5、7…倍)的谐波,就是奇次谐波,比如1500Hz,2500Hz就是奇次谐波。
3 N$ N% y1 r7 f. S: l+ S0 d 在经验上,就算是一些非常优秀的耳机都会出现明显的谐波失真,所以并非说有谐波失真的话声音就会不好(译注:实际上谐波失真被认为可能是每只耳机的“个性”所在)。1 g% u; a, O/ E
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