選擇監(jiān)聽的藝術(shù)選擇合適自己的音箱
選擇監(jiān)聽的藝術(shù)選擇合適自己的音箱
?【導(dǎo)讀】:一個(gè)簡單的問題,當(dāng)你選擇音頻系統(tǒng)的時(shí)候,哪個(gè)環(huán)節(jié)最影響音質(zhì)——答案是音箱,為什么?因?yàn)楫?dāng)大多數(shù)聲卡都進(jìn)入0.005%失真度的階段時(shí),音箱的失真度竟然還徘徊在0.1%左右。自音箱出現(xiàn)100年來,這項(xiàng)指標(biāo)始終沒有突破性進(jìn)展。
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一個(gè)簡單的問題,當(dāng)你選擇音頻系統(tǒng)的時(shí)候,哪個(gè)環(huán)節(jié)最影響音質(zhì)——答案是音箱,為什么?因?yàn)楫?dāng)大多數(shù)聲卡都進(jìn)入0.005%失真度的階段時(shí),音箱的失真度竟然還徘徊在0.1%左右。自音箱出現(xiàn)100年來,這項(xiàng)指標(biāo)始終沒有突破性進(jìn)展。因此。想要提高整個(gè)系統(tǒng)的音質(zhì),投入銀子最能起效果的環(huán)節(jié)就是音箱了——畢竟一般情況下沒人能分辨出信噪比-115dB和-120dB差異的。
一直想要寫一篇關(guān)于監(jiān)聽音箱技術(shù)和選購的全面文章。目前無論是在網(wǎng)上還是網(wǎng)下,都能看到許多網(wǎng)友詢問哪款監(jiān)聽音箱好的問題,而回答者則多以主觀作為結(jié)論。這樣,一方面充斥著不同的主觀看法,另一方面商家的宣傳又很專業(yè)、夸張。無論是哪種趨勢都是不合適的,本文的目的就是盡可能站在公正立場上解釋監(jiān)聽音箱中的技術(shù),并通過一定的示范培養(yǎng)用戶自己選擇音箱的能力,而不是告訴用戶哪款音箱是最棒的。
(一)音質(zhì)的決定因素——揚(yáng)聲器
每當(dāng)我們打開一款音箱的技術(shù)參數(shù)介紹,里面總有許多關(guān)于揚(yáng)聲器的參數(shù)。比如高低音揚(yáng)聲器的尺寸、頻響范圍還有振膜材料等等。這些數(shù)字往往使得用戶云山霧罩一般。因此,我們將揚(yáng)聲器的問題分為以下幾個(gè)主要方面來講。
1.口徑的爭論
我們經(jīng)常聽到某種說法:“xx音箱的低音單元是8寸的,自然要比6寸的低音好許多”。這種說法雖然很多時(shí)候是正確的,可是有多少人知道這種說法片面的一面呢?常見的說法是低音單元口徑越大,低音下限越低,回放的低音質(zhì)量就越好,因此口徑越大就越好。但是這種說法只是片面的考慮了一邊的問題,忽略了另外一邊的因素。我們知道,揚(yáng)聲器不是全才,是專才。所以大家都認(rèn)同低音揚(yáng)聲器不一定能高質(zhì)量地回放出高頻聲音,也就是揚(yáng)聲器擅長的回放頻率是有限制的。如圖:
低音揚(yáng)聲器和高音揚(yáng)聲器擅長的回放頻率,超過這個(gè)頻率,聲壓級(實(shí)際體現(xiàn)就是聲音的大小)就會下降到允許范圍(正負(fù)3dB)之外。中間交界地方的谷,需要通過計(jì)算兩端合適的位置,使得這個(gè)谷在聽感上不明顯,分頻器就是起到調(diào)節(jié)谷的形狀,將對聽感的影響降到最低的作用。
這是一個(gè)8寸的低音加上1寸的高音,我們看到雖然低頻表現(xiàn)好了,但是高低音中間的谷更寬了。也就需要我們要下大功夫去修補(bǔ),使得山谷變平川,而處理不好中頻就會丟失成分——都壞掉了。對于這種情況,廠家一般有兩種方法處理
a. 調(diào)節(jié)分頻器,如果調(diào)整的不完美,中頻方面就會出現(xiàn)混亂。調(diào)整的完美,缺點(diǎn)就會比較少
b. 依靠低音揚(yáng)聲器的性能“硬抗”。有些性能超群的揚(yáng)聲器,往往擁有驚人的頻寬。因此這個(gè)谷就會窄許多
對于這兩種方法,a很明顯是治標(biāo)不治本,并且很多廠家在這里做得并不好。而b則是高端廠家的殺手锏。這也就是為什么同樣是8寸的箱子,有箱子賣2000,而真力敢賣2w的緣故。
當(dāng)然,這種靠揚(yáng)聲器的良好性能“硬吃”的辦法不是萬金油,隨著揚(yáng)聲器口徑的繼續(xù)增大,這時(shí)候就需要中音揚(yáng)聲器了。因此我們在大型的遠(yuǎn)場監(jiān)聽上,往往能看到獨(dú)立的中音揚(yáng)聲器。這樣,就可能有三個(gè)揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)整個(gè)頻段。各盡其責(zé),各司其職,以獲得更好的效果。
此外,口徑越大的低音,越吃房間。如果你的房間只有10平米,并且沒有什么聲學(xué)處理,那么8寸的低音只能給你帶來嗡嗡的失真。而如果房間在50平米以上,則10寸以上口徑的低音是不二的選擇。
在這個(gè)問題上,我們提供的答案是具體情況要具體分析。8寸并不一定好過6寸,要視房間情況和揚(yáng)聲器性能決定。
2.單元的失真和分割震動
要了解題目上所說的專業(yè)術(shù)語,首先我們要了解揚(yáng)聲器的工作原理。我們常說喇叭出聲,而實(shí)際上喇叭通過推動空氣發(fā)聲是個(gè)很復(fù)雜的過程。如下圖就是常用的電動揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)圖:
看到結(jié)構(gòu)圖,我們可以發(fā)現(xiàn)簡單的一點(diǎn)——振膜推動空氣做功發(fā)聲。再深入想一下,我們就會很自然想到如果振膜不結(jié)實(shí),運(yùn)動的時(shí)候突然形狀改變,這時(shí)候聲音自然就會失真。而形變可以是振膜的內(nèi)圈運(yùn)動超前,外圈運(yùn)動滯后,這種兩部分產(chǎn)生速度差異的現(xiàn)象被稱為分割震動,會產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。分割震動是很難通過通常手段直接觀察到的。另外,如果你能夠看到低音單元在微微震動,而低音單元尺寸又不大,從經(jīng)驗(yàn)上說很有可能是失真了——人眼能看到的震動一定是很低的頻率,這種低頻往往在揚(yáng)聲器的頻響范圍之外。下圖是丹拿的大音圈單元。
這樣的單元由于音圈很大,造成分割震動的機(jī)會就會相對少很多(當(dāng)然還有很多優(yōu)點(diǎn),此處不談)。而理想的振膜,要求是一個(gè)完全的剛體的同時(shí),保持很輕的質(zhì)量,即能夠在工作時(shí)產(chǎn)生無失真的位移但是不產(chǎn)生形變。
3.幾種典型的振膜材料
振膜材料,也就是我們在廣告上看到的低音揚(yáng)聲器采用xxx振膜,xxx材料等等。而這個(gè)xxx,卻是可能連材料專家都不知道物質(zhì)。或許某一天真的出現(xiàn)了月球物質(zhì),火星物質(zhì)等等……
這里所要說的問題在于以前在發(fā)燒界流行過的唯振膜論的觀點(diǎn)。該觀點(diǎn)認(rèn)為只要一看振膜材料,就能夠判斷音箱的聲音好壞甚至檔次,可謂是神話了。實(shí)際上任何一種材料的振膜,都有高低檔之分,比如價(jià)值10元的多媒體音箱采用的多是紙盆單元,而價(jià)值10多w的監(jiān)聽中,也有使用紙盆單元的,因此不能一概而論,唯振膜論馬首是瞻。但是,可以通過振膜材料,大致判斷聲音的走向。這里要注意,是大致,而不能完全作為結(jié)論。下面我們就分別舉幾個(gè)例子:
金屬膜高音:典型的代表是真力(Genelec)、JBL和Samson的Resolve系列監(jiān)聽。金屬由于剛性比較強(qiáng),在快速運(yùn)動時(shí)不易發(fā)生形變,失真小,因此瞬態(tài)表現(xiàn)極好。但是也有聲音過亮,聽感略顯刺耳的弱點(diǎn)。比如真力的高音,明顯非常亮,甚至略微發(fā)尖。此外還有、一些發(fā)燒廠商的金屬高音單元,高音的表現(xiàn)相當(dāng)驚人。
絲絹膜高音:典型代表是丹拿(Dynaudio)的高音單元。絲絹膜高音音色柔美,不刺耳。缺點(diǎn)在于高音上限不高,瞬態(tài)表現(xiàn)一般。但是丹拿的高音單元,在這方面的造詣相當(dāng)深厚,其高音不但柔美,而且上限很高,瞬態(tài)也很好。
凱芙拉防彈布單元:Kevlar(凱芙拉,俗一點(diǎn)的譯為“功夫瓏”)這是近些年風(fēng)靡的設(shè)計(jì),著名的B&W以及ATC均有類似的音箱問世。所謂防彈布喇叭,是指振膜用纖維和樹脂制造(類似鋼筋混泥土原理)的揚(yáng)聲器。凱芙拉有相對輕巧的質(zhì)量,同時(shí)保持了相當(dāng)?shù)膭傂裕虼吮绕渌牧细咏咏硐胝衲さ臈l件。
帶式高音:帶式高音是一種模糊的分類,其可以分成等磁場帶式高音或者加速磁場帶式高音。或者按照振膜材料分為鋁帶高音等等。帶式高音由于更接近于理想振膜的狀態(tài)——運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生位移但是幾乎不形變,因此擁有普通動圈揚(yáng)聲器不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。用麥克風(fēng)作比較來說,如果普通揚(yáng)聲器相當(dāng)于動圈麥克風(fēng),那么帶式高音就相當(dāng)于電容麥克風(fēng)。帶式高音在失真度、瞬態(tài)反應(yīng)上具有壓倒性優(yōu)勢。但是由于其需要的電壓不是220V或者110V,所以需要額外的變壓器。而在后端引入變壓器,將會導(dǎo)致相當(dāng)大的相位失真,即便是相當(dāng)昂貴的變壓器,也無法徹底消除這一點(diǎn)。因此帶式高音的優(yōu)勢被抵消了大部分。但是其優(yōu)點(diǎn)我們不能否認(rèn)。采用帶式高音的監(jiān)聽音箱有著名的Adam,如下圖:
4. 振膜位置、工作方式
同軸單元:一般的音箱,我們往往看到高音在上,低音在下。雖然看上去沒問題,但是從聲學(xué)原理看,由于高低音在人耳的距離不同,導(dǎo)致高低音會產(chǎn)生相位差異。到了人耳這塊就變成相位失真了。而同軸單元,正是根據(jù)這一點(diǎn)設(shè)計(jì)的。其高低音在同一軸上,因此更接近現(xiàn)實(shí)中點(diǎn)聲源的情況。相位表現(xiàn)非常完美。目前采用真正同軸單元設(shè)計(jì)的有英國的天朗(Tannoy)和KEF,天朗著名的音箱如下圖:
全頻單元:由于一般的單元的頻帶寬度問題,所以要有高低音之分,有了兩個(gè)單元,中間的“谷”就需要細(xì)心調(diào)節(jié)分頻器。但是由于各種因素,這些調(diào)節(jié)往往不能達(dá)到預(yù)期的目的。因此有些廠家就想到設(shè)計(jì)一個(gè)全頻帶的單元,這樣不就丟掉了分頻器的大麻煩了嗎?而且簡化了設(shè)計(jì)就等于降低了成本,并且可能提高音質(zhì)。著名的全頻帶單元包括Fostex出品的一系列單元,品質(zhì)較高。
JBL4425的號角
號角箱:有一種揚(yáng)聲器的外型很有趣,從揚(yáng)聲器外觀看到的不是揚(yáng)聲器單元,而是像喇叭花開口一樣的號角,這種外型奇特的揚(yáng)聲器就叫做「號角揚(yáng)聲器」。號角投射的地區(qū)聲音更集中、音量更大些,這就是號角的好處。就如同我們向遠(yuǎn)方喊話,需要用手掌在嘴邊合攏,號角的原理就從這里來。Klipsch可以說是號角的先驅(qū),其次還有著名的JBL。
(二)功放和分頻器的學(xué)問
1.認(rèn)識SPL,蝠頻和相頻、瀑布圖
大家在監(jiān)聽音箱的背后,一般能看到一個(gè)聲壓曲線圖,也就是我們通常所說的頻響圖。如圖:
LMS頻響曲線圖
頻響圖的橫軸是頻率,縱軸是聲壓(SPL)。所謂聲壓,用大白話描述就是聲音對你的壓力,簡單說就是聲音的大小。此外有些音箱后面還有一個(gè)三維的瀑布圖——瞬態(tài)響應(yīng)與累積頻譜衰減圖。
瞬態(tài)響應(yīng)與累積頻譜衰減圖
這里所要闡述的概念還有幅頻和相頻。我們都知道聲音的振幅決定了聲音的大小,因此我們所說的頻響圖,就是一種幅頻圖。而相頻,就是聲音相位和頻率的關(guān)系。這里面,就是廠家容易玩貓膩的地方,下面我們細(xì)細(xì)道來。
2.低端音箱的平直曲線是怎么來的?
我們用戶所看到的頻響曲線,一般都是要比“太平公主”還要平的。想想也是,如果廠家拿了一個(gè)很“性感”的頻響曲線給你,恐怕就沒人敢買它家的監(jiān)聽了。我們看這些曲線,有時(shí)候甚至能發(fā)現(xiàn)有些2000元監(jiān)聽的頻響曲線,竟然要比2萬元監(jiān)聽的還要平,這是怎么回事呢?問題的答案就需要回到前面的分頻器了。我們知道分頻器的實(shí)質(zhì)是濾波器。而聲音通過濾波器之后,雖然被過濾的聲音是隨著頻率的增加呈衰減,聲音相位的變化卻不是線性變化的。說明白、簡單些,就是聲音通過濾波器之后,其相位會產(chǎn)生失真,而這個(gè)失真在截止頻率附近是最大的。在這個(gè)時(shí)候,從幅頻曲線上看雖然很平,但是相頻曲線卻是一團(tuán)糟。這就使廠家的貓膩了,可惜廠家永遠(yuǎn)不會讓用戶看到相頻曲線的,因?yàn)橄囝l總是不如幅頻那么平!那些昂貴監(jiān)聽,一般都是因?yàn)閾P(yáng)聲器的性能很好,分頻器不需要太費(fèi)勁去填補(bǔ)漏洞。而如果揚(yáng)聲器性能不行,則只能走“邪路”——對分頻器進(jìn)行了多重相位補(bǔ)償。而后者的難度和失敗率也是很驚人的,不過也有歪打正著成為經(jīng)典的——BBC的著名人聲監(jiān)聽LS 3/5A,就是因?yàn)闃O其復(fù)雜的相位補(bǔ)償造就了迷人的中頻。因此,當(dāng)大家看到頻響圖的時(shí)候,除了看看高低音的上下限之外,無其它參考意義。
3.儲備功率和燒音箱
我們還要討論的一個(gè)主要問題,就是功放的功率問題。這里首先問:“一個(gè)大功率的功放容易燒音箱還是一個(gè)小功率的功放容易燒音箱呢?”這個(gè)問題很有迷惑性。對于功率不足的功放,當(dāng)聲音開大后,小功率放大器出現(xiàn)飽和了,輸出存在大量直流成分,很可能會燒掉低音單元。還有,小功率功放當(dāng)動態(tài)很大的時(shí)候,容易因失真急劇增大出現(xiàn)大量高次諧波,這些高次諧波很可能導(dǎo)致高音單元燒掉。因此,對于功率這方面,千萬不要配小了。
4. 做工用料很重要嗎?
目前很多朋友,喜歡將音箱拆開看看如何,結(jié)果就出現(xiàn)了真力一肚子爛草這樣的事情。用料固然重要,但最重要的還在于設(shè)計(jì)。換句話說,再好的設(shè)備,如果使用者水平不行,也出不來好東西。音箱也是如此,再好的料,如果設(shè)計(jì)者不行,還是出不來好東西。而許多發(fā)燒友,看到5532或者3886就大叫垃圾,很顯然是不正確的。因此,對于音箱來說,電路設(shè)計(jì)比用料要重要很多,可惜能做到這一點(diǎn)的用戶,實(shí)在是太少了。這也就是廠家為什么能玩貓膩的緣故。
(三)箱體
揚(yáng)聲器做運(yùn)動的時(shí)候,箱體要受到很大的沖擊,因此在箱體設(shè)計(jì)上有很重要的一點(diǎn)——避免諧振和駐波。而我們首先想到的辦法,就是加重箱體。一旦箱體重了,也就穩(wěn)定許多。所以從某種意義上說,箱體是越重越好。而廠家在箱體內(nèi)部設(shè)計(jì)上,通常喜歡在內(nèi)部打上不規(guī)則的木條,這樣可以加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu),杜絕諧振的產(chǎn)生。此外還有一點(diǎn)是關(guān)于箱體的大小,一般來說,箱體越大,低音的下潛和量感越好,同時(shí)音場感覺良好。因此箱體大是有很大優(yōu)勢的。目前市面上比較火的ICON監(jiān)聽,良好的聲音很大程度上得益于又大又沉的箱體設(shè)計(jì)。
目前的箱體設(shè)計(jì)比較常見的有兩種:閉箱和倒相箱。閉箱最早是AR公司發(fā)明的技術(shù),早先一直是采用障板式設(shè)計(jì),也就在AR發(fā)明了所謂“氣墊式”專利后(即閉箱)才名符其實(shí)地成為音箱了,閉箱的特點(diǎn)是低頻力度好、反應(yīng)迅速、低頻清晰有力,但是下潛深度有限,低頻量感不足。
倒相式是在密閉箱的基礎(chǔ)上增加了一載導(dǎo)管(倒相管),導(dǎo)管一端跟箱內(nèi)的空氣連通,另一端通過箱壁上的開口(倒相口)通往箱外。當(dāng)喇叭單元的振膜運(yùn)動時(shí),一方面直接對外輻射聲波,另一方面又壓縮(或擴(kuò)張)箱內(nèi)的空氣。使箱內(nèi)的控制氣從倒相口排出來,這樣,倒相口就成了策動空氣的“第二振膜”,如果設(shè)計(jì)得巧妙,倒相管-箱體系統(tǒng)可以剛好使振膜后向輻射的聲波倒相180度(倒相箱因此而得名),這樣從開口處輻射出去的聲波就與振膜前方輻射的聲波同相了,而同相的輻射使聲能得到疊加,于是加強(qiáng)并延伸了音箱總體上的低頻響應(yīng)。倒相箱和密閉利用了振膜的后向輻射能量,因而效率比較高。故此目前倒相式與閉箱成為目前設(shè)計(jì)的兩大系統(tǒng),其它較常見到的還有空紙盆式(被動輻射式),其原理與倒相式相同。我們?nèi)绻吹揭粝湎潴w上有孔或者是狹縫,就可以判斷是倒相箱了。
(四)無源還是有源?
有個(gè)很悠久的話題,那就是到底是無源監(jiān)聽好呢,還是有源監(jiān)聽好呢?實(shí)質(zhì)上此問題需要比較才能得出結(jié)論。有源監(jiān)聽是現(xiàn)成的聲音風(fēng)格,也就是快餐一樣,標(biāo)準(zhǔn)。而無源監(jiān)聽,就好比自己烹飪一樣,可能性很多。而具體結(jié)果,就要看是你手藝高還是快餐廳大廚(有源監(jiān)聽設(shè)計(jì)師)的水平高了。而很多時(shí)候,你可能確實(shí)比不過大廚。還有某些情況,你是老板,實(shí)在太忙了,這時(shí)候還是吃個(gè)漢堡包比較合算一些,不是嗎?當(dāng)然,如果你水平極高,又對“烹飪”非常感興趣,那么無源監(jiān)聽就是你的唯一選擇了。
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