耳机的频响曲线是什么样的?

2021-06-11 11:26发布

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这是个过于基础的问题。对于3kHz左右为什么应该有凸起,我实在不想再浪费口舌。

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我这里只说一下为什么耳机频响曲线低频也应该有增益。


1、先从一个最常见的例子说起。

我们都知道音箱的频响曲线应该是趋向于平直的,是的没错。但这是音箱在消声室内的频响,也就是音箱自身的频响应该是平的。

而实际我们听音的环境中,基本都属于所谓的混响场,而不是消声室模拟的自由场。而在我们实际听音的环境中,高频部分的能量容易被吸收房间的墙壁和地毯、沙发、窗帘等吸收,也就是说高频部分的反射声较少;而低频部分的能量则不会完全损失掉,也就是说低频部分的反射声较多。也就是说,在不考虑驻波、梳状滤波效应(我稍后会详细写篇文章讲解梳状滤波效应的危害)、立体声之间的干涉等情况的理想听音环境下,如果使用pink noise或者速度较慢的sweep信号测量时,一个在消声室内频响平直的音箱在房间中的频响曲线,应该是从低频到高频缓降的曲线,即低频部分比高频能量多。这条曲线也叫作房间稳态曲线。

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Both Dr. Olive's initial speaker measurements, the JBL Synthesis measurements, and the B&K curve agree that high-quality speakers measuring flat in an anechoic chamber tend to have a ~1dB/octave "room gain" curve when placed in a good-sounding room with no equalization. Also, JBL Synthesis (a Harman company) room correction does not equalize the speaker system to be flat in the room. They smooth the room frequency response to conform to a 1db/octave natural room gain target.

而假如把音箱在房间内的曲线完全调平,则此时极有可能音箱自身的频响的低频部分是低于高频部分几个dB的,也就是说音箱在消声室内的频响曲线就不是平直的了。

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总之,房间稳态曲线与音箱本身的频响曲线并不是一回事。

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2. 对于耳机曲线

我们日常听音的环境,既不是扩散场也不是自由场。(看到那么多人说哈曼曲线是基于扩散场曲线的,我真的都不知道说什么是好)

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一个基本的逻辑是,如果一个音箱+房间的系统有着很好的声音表现,那么把耳机的声音(音质音色)做成类似的声音也应该有很好的表现。低音属于波动声学区域,音箱的Sound Power起主要作用。所以耳机的低音与音箱在房间内的稳态曲线应该呈现类似的趋势,所以耳机的低频应该相对来说有一定的增益。

而具体这个增益大概是多少?


首先在哈曼参考听音室内播放平直的稳态曲线的测试信号。再重复一遍,房间稳态曲线不等于音箱频响曲线,如果音箱本身的频响是平直的,那么只有在消声室才能得到平直的稳态曲线。

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对应的,G.R.A.S人工接收到的信号为:

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图中绿色虚线为此时人工耳的对房间中测试信号的频响曲线。经过滤波器把虚拟耳机加载为绿色虚线。再通过听音者主观调节shelf滤波器,最终确定哈曼曲线。

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当然,这个曲线是一直在修正的。并且对于入耳式耳机和头戴式耳机而言是有所不同的。最新的哈曼曲线基于世界不同国家的500人以上的样本,采用受控盲听和MOA方法。

Sean Olive explained the evolution of the circumaural/supra-aural target response to me as follows: “The AE-OE target curve evolved over the past four to five years. The first iteration was based on measurements of an accurate loudspeaker calibrated in our reference listening room. It was slightly modified with some method of adjustment (MOA) experiments where listeners modified the bass and treble, and also feedback from various tests with over 500 listeners from USA, Canada, Germany and China.

当然,这里的增益是preference,以我个人的专业听音经验,耳机参考低音应该比哈曼曲线要略少一些。而不论是Floyd Toole博士所描绘的理想听音环境,还是我们日常的听音环境,既不是自由场也不是扩散场。实际上扩散场是很难实现的一种环境,而自由场通常是在消声室内模拟,显然,我们不在消声室内听歌。(注:常见的录音师并不是消声室,只是有一些声学处理材料,与声学测试中的全消室以及所模拟的自由场完全是两个概念)。所以对应的耳机曲线,既不应该是自由场曲线,也不应该是扩散场曲线。实际上,通过实际的盲听测试,类似的曲线也比传统的自由场曲线和扩散场曲线主观评分更高。

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以上是心理声学的解释。

而声学中有一种解释,耳机这种压力场的低频频率响应应该等效于音箱在自由场内+6B。当然,这是理想情况。不过,实际中这个数值会有所出入。

还有一种方法,是使用主观评价方法本身,听不同频响曲线的耳机,找出三频分布均衡的耳机频响曲线大致是如何。

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当然,以上很多内容建立在耳机高频频响正确或相对正确的情况下。频响曲线本身对听感的影响有时是要考虑整个耳机频响曲线的趋势的,如果耳机高频不足,那么低频同步减少一些有时反而更均衡,但是高频不足本身就意味着可能存在的音质音色问题,而不只是三频均衡问题。

如何通过频响曲线看耳机的音质好坏?

耳机频响曲线低频的增益,不论从心理声学、声学、主观评价的角度都可以解释,而且在相当程度上三者是等效的,或者说自洽的。或者说用不同的方法解释了同一个问题。


文章出处: 理性派HiFi

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