浅谈频响曲线

wancong

我一直认为对耳机的客观测量是很有用的信息，可以让我们没有试听条件的情况下对声音有个大概的认识。作为工科男，自从知道频响曲线这回事就对它产生了浓厚的兴趣，自发烧以来也进行过不少的研究，希望分享一下我的理解。我就先从几个问题简单谈谈，以后有时间我会详细写写。

频响曲线是越平越好吗

8 C: O4 F) g4 [' S$ J" ], Q看情况。这个问题挺复杂，我尽量说清楚。首先，一个重要的概念是，人体以及耳朵的形状对声波是有增益的，一个频响平直的音箱，在人的耳膜处测得频响曲线不是平的，而且因人而异，平均而言，这个频率响应在3kHz处有个峰值，具体的形状大家可以搜搜Free field response, 或者 diffusive field response。而对于耳机来说，和人体以及耳朵的相互作用不同于音箱，尤其是耳塞，直接作用在耳膜，那么如果希望人耳听到的频响感觉是如同音箱一样平直的话，在人的耳膜处测得频响曲线也应该不是平的，而是与音箱的响应类似，3kHz处有个峰值。所以，直接用人工耳测得的频响曲线未经补偿的话不应当是平的。那么怎么来看它频响“对不对”呢？那就要和一个标准进行对比，两者相减（补偿）后的频响才应当是越平越好。

有一个绝对的标准吗
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# R4 C0 @: `* x/ g* ?之前说到评判耳机的频响是否，需要与一个标准进行对比，那么这个标准是什么呢？可惜的是，目前还没有一个公认的标准，不像音箱，解码，耳放一样，有明确的标准（平直）。其中的原因很复杂，我简单说几点。首先，人的耳朵形状各不一样，所以之前提到的耳朵对声波的增益也各不一样，换句话说，A和B同样听一个音箱，如果把测量仪器放到他们耳膜处，测得频响曲线不一样！而他们如果都听同一副入耳式耳塞，如果把测量仪器放到他们耳膜处，测得频响曲线则是一样的。也许这个耳塞在A的耳膜处的频响与那个音箱在他耳膜处的频响是一样的，于是A觉得这耳塞三频均衡，但是这个耳塞在B的耳膜处的频响与那个音箱在他耳膜处的频响是不一样的，于是B觉得这耳塞三频不均衡。他们都没开脑放哦！但是评价却不一样。一个耳塞设计的时候只能按照一个大众平均的取向进行设计，不能满足所有人是正常的。耳机还有点不一样，尤其是一些大耳机，耳廓应当还保留有一定的增益作用，所以这也许就是为啥大耳机听起来更加自然的原因吧。这就引出了第二点。不同的人工耳测得的频响不同，因为人工耳的耳廓形状不同，材料也不同，目前还没有统计的标准是行业不成熟的原因，如果有公认的人工耳测量仪器，那么离公认的标准也就不远了。第三点，如果把耳机的频响标准按照平直音箱来要求（这个基本是公认），那还要涉及到音箱摆放的位置和房间环境的因素，如果是无回声房间，测得的音箱频响和一般房间是不同的，如果是四面均匀摆放(~diffusive field)的音箱，那么与人面前只摆一个（~free field）是不同的。另外还有Bass的体感缺失，以及人的心理因素等等。说了这么多，目前研究还是取得了一个不错的目标频响（target curve），有兴趣可以查一下Olive-Welti curve(见图片)，以及innerfidelity的一些讨论，结果还是喜人的。和这个曲线相近的耳机确实听感很均衡，举个例子: GR07b, Nad viso HP50.
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为什么频响曲线不能完全描述声音

因为频响只说明稳态响应，还要看瞬态响应。从线性系统的传输函数的角度来讲，既要有幅度响应，也要有相位响应, 这才能在频域上把系统的属性讲清楚。因为耳机的频响曲线一般都是扫频，所以测得的响应不是相位敏感的，只是稳态的幅度响应。想看到相位响应，那就要从时域上着手，看冲击响应和方波响应，平时所说的耳机的瞬态就是从这里来的。瀑布图（CSD）的信息是从冲击响应做傅里叶变换提取出来的，可以说是时域和频域信息的结合。举个例子（见innerfidelity），se846的频响曲线很不错，但是方波是很畸形的，一看就知道是低频和中高频在时域上不同步，低频落后，也许就是那个迷宫衰减器设计的关系吧。

4 o; W0 h. C; t7 \说了这么多，可能讲的还是不是很清楚，抱歉我不太会图文混编。总之，以我个人的经验，从一个测量的很专业的数据库中看测量数据，还是能得到很多有用的信息的, 前提是：同一个数据库的曲线相互对比，测量的条件说清楚，明确是补偿过的曲线还是没有补偿的原始曲线，补偿曲线是什么。之前和af2000大神有过交流，他觉得频响曲线只能误导人。我部分同意，因为一般的消费者，或者对频响曲线没有研究的烧油，根本不具备正确解读频响曲线的能力，另外现在很多厂家对宣传时候炫的频响曲线连测试条件，是不是补偿过的曲线，补偿曲线是什么这些关键的问题都不提，甚至连坐标尺度都没有！更有甚者，采用夸张的平缓函数来平滑。但是，我仍然认为一个测量严谨的曲线是很有信息量的，如果能够正确解读，那么可以了解很多。这需要时间，整个行业必将越发成熟，待公认的标准出现，公认的测量标准出现，那么那些糊弄消费者的烂货必将原型毕露，优秀的作品也不会被忽略，以价论声将不会再是风气。。当然，这一天还很远，但是我很期待。

多说几句，对频响曲线资源的一些评价。我个人觉得最可信，测量最全面的数据库是innerfidelity，上面对每个耳机的频响都是5个位置的平均。值得注意的是，innerfidelity的补偿曲线不是很好，Tyll也承认。大致来说，这个补偿后的曲线如果是平的,那么这耳机一定是过亮的。建议看Nad viso Hp50的曲线，以它为大致的标准（它基本与Olive曲线差不多）。Goldenears 大家可能都听说过，ko.goldenears 更新的最频繁。但是它的问题是没有方波响应，另外它的补偿曲线大致是改良版的Diffusive field target，现在大家基本上发现这个target高频有点过量。此外superaudiofield也有一些曲线，但是测量的比较粗糙。seeco上面的还是不错的。最新发现soundstage上面也有不错的测量。
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tfocus

好文章，不错啊，可以收藏学习了啊！~