專家教你如何看懂音箱測試的頻響曲線
玩音響的朋友應該知道,聲音信號是由不同頻率的聲波疊加而成的,因此人們在分析聲音時就很難避開頻率問題。發燒友們常說“有好曲線未必有好聲”,但必須要注意的是“沒有好曲線的產品聲音肯定好不到哪里去”。那么曲線與最終的回放聽感有什么聯系呢?我們立刻進入正題,為大家揭示其中的奧秘。
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聲卡的頻響曲線:
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在聲卡評測中,我們常用到回路測試法對聲卡的輸入輸出回路進行音質測試,得出的曲線就是DAC到ADC的回路頻響。 http://www.jokopic.com/play-hometheater/4897.html
Frequency response(頻率響應)
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General performance: Excellent
微信號:hdavcomcn
Frequency rangeResponse 轉自laowoniu.com
From 20 Hz to 20 kHz, dB-0.00, +0.01
From 40 Hz to 15 kHz, dB-0.00, +0.00
上圖和上表就是頻率響應曲線圖和曲線品質,要知道什么是好曲線就應該知道理想的頻響曲線是什么樣的。理想的頻率響應曲線應該是與輸入信號完全一樣的曲線,一般我們會用等響信號(各頻段的聲壓相同)作為輸入信號,因此理想的頻響曲線就應該是盡可能平直平滑的曲線。
對于聲卡來說,采樣規格有兩個參數,一是采樣頻率,另一個是采樣精度,采樣頻率表示一秒鐘內在收到的信號上取幾次參數,單位為Hz;而采樣精度則表示每次采樣的精密程度,單位為bit。目前有很多不同的采樣方式,而影響采樣品質的還是由這兩個基本參數決定的。不過根據采樣以及編碼方式的不同,兩者間的側重要求也不一樣,目前采用的PCM方式最高規格為192kHz/24bit,它表示單位時間內會采樣192000次,每次采樣的精度為24bit。
上圖即是采用PCM編碼方式192kHz/24bit的采樣結果。一般的,隨著采樣規格的提高,即便不提高硬件水準,曲線也會變得相對更理想。我們可以看到,從20Hz~30kHz的范圍內,曲線都是相當平直的。下面的成績表也列出了測試參數,20 Hz to 20 kHz的曲線變化僅為-0.00, +0.01(dB);而40 Hz to 15 kHz則更為理想,精度范圍內沒有偵測出任何變形,是一條相當理想的頻響曲線。
音箱的頻響曲線:
一般音箱的頻響曲線是通過LMS電聲測試系統進行聲音信號的收集以及描繪出圖。由于音箱是由電信號轉換為聲波信號然后再由LMS收集后轉變為電信號的,并且由于揚聲器以及放大器的非線性,因此曲線很難做到與聲卡一樣的頻響曲線。但是他們的要求還是類似的,頻響曲線應該盡可能的平滑平直。
上圖是某產品的頻響回放曲線,從該曲線我們可以看到平均聲壓在90dB左右的音箱頻響還是比較理想的。200Hz~5KHz內的曲線還是比較平直的,而為了獲得更明亮的高音以及更豐滿的低頻,音箱有益的提高了兩端的增益,這也是不同音箱廠商對聲音最終風格訴求的表現。
兩分頻音箱還可以通過單元分別測試頻響得到更細致的參考曲線,能夠有助于我們評判音箱產品兩個單元間的相互關系。一般來說高音部分在經過分頻點后應該能夠盡快的衰減多余的頻率(這樣才能盡可能的避免單元間的互相影響)。而單獨測試的曲線疊加后,應該盡可能的與整體頻響曲線相符(可以判定兩單元同時工作時基本沒有明顯的相互影響)。
從上圖我們開可以看出產品的分頻點設置,這款音箱的分頻點大約在1.7kHz左右。人耳聽感最敏感的部分大致為300~1.2kHz左右,為了獲得更好的聽感,兩分頻的音箱一般會將分頻點設置在最敏感頻段上限頻率的兩倍頻率上,也就是大多在2.5kHz左右。這樣能夠降低對高音單元的要求。而降低分頻點則對分頻器以及高音單元提出了更高的要求。根據這一點我們再回過頭看看整體頻響,可以看到該頻段上,聲音的波動還是被控制得比較理想的,基本上沒有明顯過分的分頻點衰減。
通過不同聲壓下的曲線可以表現出音箱的回放品質的穩定性,通俗的說就是不同音量下,音箱的回放聽感有沒有明顯的改變。上圖即是不同聲壓下的測試曲線。這種比較方法也是討論音箱品質常用的一種方法。我們可以看到,即便聲壓提高到100dB,該音箱的頻響曲線也沒有明顯的變形,可以說在這個范圍內,音量調節對聲音的影響基本上可以看作是線性的(也就是說是比較理想的)。
單獨調節低音增益的頻響曲線
單獨調節高音增益的頻響曲線
完善的兩分頻音箱都提供高低音單獨調節的功能,以上兩圖就是描述單獨調節高音或低音增益后音箱的頻響曲線。判斷優劣的方法與提高聲壓增益的情況類似,我們在這里就不再重復了。
影響我們最終聽感的因素很多,簡單的頻響曲線并不能完整的描述聲音回放的特點。因為人們聽到的聲音都是直達聲與反射聲的疊加信號。聲音頻譜衰減曲線能夠很好的反應真實生活中的聲音特點。
上圖是一張聲音的積累衰減曲線,為三座標曲面,因此它呈現出來的是一張立體圖,三個參數分別是聲壓、頻率和時間,它反應的是在經過不同時間后,聲音各頻段在固定空間內的殘留量。從上圖我們可以看到,經過一段時間后,殘留最多的是低頻信號。
音箱的指向特性關系到音箱在立體聲回放時聲場規模、寬闊度與縱深感,聲像的結實程度、聲音層次、細節定位等諸多方面,是評價一款音箱的主要衡量指標之一。測試方式與累積衰減曲線類似,以一個三座標曲面來體現音箱的指向性特征。
三個參數分別為聲壓值、頻率以及偏離角度,通過旋轉音箱偏向角度,測出音箱在不同偏離角度下各頻段的聲壓變化。一般來說,聲壓變化越平滑緩慢越好。
從目前的實驗領域看,聲學的研究還是有不小的限制,即便描繪出聲音大致的頻率特性,亦不一定完整的表現出聲音的所有特征。目前的品質研究領域也大多只能從頻率入手。從大量的實驗結果看,即便“有好曲線不一定能出好聲”,但是“沒有好曲線的產品聲音肯定好不到哪里去”,因此基于頻率波形對產品音質進行評定的方法還是有其可行性與客觀性的,以其輔助我們的主觀評判能夠盡可能的修正我們在試音時因為主觀因素產生的誤差。更多家庭影院技術資料,盡在中國家庭影院網,官方微信:hdavcomcn。
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