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质与扬声器的频率响应曲线

发布时间:03-15 编辑:电声技术部落

最近的研究、调查表明,大多数感到音质满意的扬声器系统,其频率响应曲线均是平坦的。正像人的指纹、嗓音各不相同一样,不同类型扬声器的频率响应曲线也是有所不同的。

质与扬声器的频率响应曲线


这也正是扬声器的特色和魅力之一。我们需要什么样的频率响应曲线?频率响应曲线与音质有什么具体的关系?这是我们感兴趣的问题,但也是研究不多、了解有限、看法不一的问题。

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向等响度线看齐


之前介绍了人耳听音的等响度曲线,它不是一条直线,而是一条起伏的曲线。有人讲,何不投其所好,将扬声器的频率响应曲线与等响度曲线重合,如果不考虑房间等因素,听起来应该很好,其曲线如图1所示。但是问题在于如何做到这一点? 控制扬声器频率响应曲线的形状是谈何容易的事(不像放大器、测试传声器,其频率响应曲线简直像直尺画出来的一样)。


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图1  高保真扬声器应有的输出声压频率特性 (虚线为84dB等响度曲线)

频率响应曲线的趋势和音质的关系

图2所示为一条扬声器频率响应曲线,照有许多小的峰谷和高低的起伏。为了看出其趋势,用一条粗线画出其包络。

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图2  扬声器频率响应曲线

对一般的扬声器的频率响应曲线有4种大体变化趋势,如图3所示。其中: ①先低后高; ②先高后低; ③两头高、中间低; 即所谓马鞍形; ④两头低、中间高,即所谓山谷形。

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图3  频率响应曲线的4种变化趋势


图3中各种状态的大致音质走向是:


①高频提升式,一般讲声音有点硬。但是处理好,也有好的效果。因为在空气中衰减得快,到听众处反而声音平衡了,但低频容易感到不足。


②高频下降式。往往感到声音柔和、丰满,但高频感到不足,不够清晰、亮丽; 低频容易过分。


③马鞍形在当年为收录机、电视机配套扬声器时,为各方所推崇,感到频率响应高频、低频展宽,但感觉声音力度不足,低频容易出现隆隆声。


④山谷式属于一种较差的情况,高、低频都感觉不足。


指向频率特性的影响


图3中①、②、③、④各曲线指向频率特性各不相同,如图4所示。


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图4  图3中4条曲线的指向频率特性图

(a)曲线①; (b)曲线②; (c)曲线③; (d)曲线④

①和②两轴向频率响应曲线大体相同,但②的高频听感就会差很多,偏轴方向差得更多。同样地,曲线④要比曲线③好。这一点告诉我们,不但要关注频率响应曲线,还需要关注它的指向性。

频率响应曲线的峰谷


频率响应曲线的峰谷,愈小愈好,图5是频率响应曲线峰谷示意图。图中b1至b4峰谷处,失真亦大,a1至a4是箱体振动引起的。


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图5  频率响应曲线峰谷示意图

音质的听觉与感受

音质属性分为音调、响度、愉快度(音色)三种主属性和协和性,平滑性、明亮性、丰满性四种副属性。

各频段声音的测试指标:


(1)、高音: 通透明亮; 柔软; 延伸感好;


(2)、中音: 饱满细腻; 圆润清晰;


(3)、低音: 有能量感; 瞬态反应收发自如,干脆利落; 下潜很深;


常用评价术语解释:


(1)、声音宽: 表示频带宽、失真小、线性好、动态范围大,且分布均匀, 中、低频能量较突出,混响比例合适,听音感觉音域宽广,丰满舒适。(对箱子好的评价)


(2)、声音窄: 欠缺高音和低音,频带窄、域范围狭窄,混响偏短或中频过分突出,高音缺少层次、低音不够丰满。(对箱子不好的评价)


(3)、声音亮: 又称为明朗度或明亮度,在整个音域范围内,低、中音适度,高音能量充足,尤其在2~5kHz频段内有所提升,并有丰富的谐音。同时混响比例合适,瞬态反应好。


(4)、声音过亮: 高频能量过度充足,以产生刺耳的感觉。专业工程箱较为显著。


(5)、声音暗: 缺少高频及中高频,尤其在5~6kHz以上有明显衰减,中、高频混响时间短,听音感觉声音暗且无光彩。


(6)、声音软: 一种是好的评价,指失真小,阻尼小,低频、中频出得来,混响声适量,低频段频率响应宽,声音松驰,听音感觉柔软舒适。还有一种是差的评价,是指缺少中高音,主题不够突出,没有力度。


(7)、声音硬: 缺少低音,中高音偏多,且高音频谐音衰变过短过快,低频混响声短,有明显互调失真,瞬态响应不好,阻尼差。在电声系统或录放音过程中有少许过载现象,会产生声音硬的感觉。


(8)、声音厚: 低音和中低音能量充足,混响适度,无失真。听音感觉低音丰满.厚实有力。是对声音一种很好的评价。


(9)、声音薄: 低频响应不好,声音平均能量低,低音及中低音能量不足,混响不够。听音感觉缺乏力度且共鸣差。


(10)、声音扁: 频带窄、声音单薄、音质不绝失真大、丰满度欠佳。


(11)、声音润: 失真小、频响宽而均匀,有一定的响度和亮度,混响声和直达声的比例合适,尤其是中高频混响声量中, 听音感觉是声音不干、圆润、有水份。


(12)、声音干: 听音环境音响条件差,扩散不好,混响时间短,无弹性,不明亮,尤其缺乏中高频混响声,听起来干涸、费力。


(13)、声音清晰: 频率响应宽而均匀,中高频较丰富,音色明亮、混响适度。若混响时间长,声级小,噪声大,录音或听音场所的声学特性不佳,都会使声音清晰度降低。


(14)、声音浑浊: 低频及中低频混响时间太长或能量过多,直达声比例小,主音不够突出,缺少中高频,明亮度差,谐振失真或互调失真大,瞬态反应不好,听音感觉声音浑浊不清。


(15)、声音发炸: 声能密度过大,高频及中高频过多,在电声系统中,过调幅度失真严重,并有过载削峰现象。


(16)、声音发破: 声能密度太大,有严重的谐波失真和互调失真,在电声系统中,任何声有过载削峰失真,都会产生“破”的感觉,有时还伴有“扑扑”声,声音发破也叫声音发劈。


(17)、声音闷: 缺乏高音和中高音,在3~4kHz以上有严重衰减,高频混响不足,低频能量过多,特别在150Hz左右,低频线性失真大,瞬态响应不好。


(18)、声音飘: 音色不结实,声音焦点虚,混响过大,直达声不够,音接声过多,缺少中音,声能平均声级较小,响度低,清晰度差。


(19)、声音透: 失真很小、瞬态响应好,频宽而均匀,中高频及高频分得出来,中高音混响充分,低音不含糊,有一定的力度、清楚明亮、层次感好。


(20)、声音糊: 含糊不清,音乐糊成一片,低音多且混凝土响时间长,有互调失真。


(21)、声音实: 结实中低频声平均能级较大高频及中高频不缺,失真小、响度高。


(22)、声音荡: 好评价: 低频有足够的能量,声音松驰有弹性,低频混响稍大,80~150Hz提升较多,听起来的感觉是低音丰满,音色荡。差评价: 低音过分夸张,声音失去平衡,声源本身缺乏低频,而由扬声器的低频振峰造成共振都会产生一种附加的低音,听觉上沉闷,缺少亮度与层次。


(23)、声音木: 低音或中低音较差、扩散差,混响时间偏短,中高频及高频欠缺。


(24)、声音尖: 频响分布不均匀,缺乏低音和中高音,尤其是高音分量过多,失真较大,感到刺耳。


(25)、声音粗: 低频声能密度较大,中高音相对较小,音色粗糙, 力度,明朗度和混响感都较差。


(26)、声音缩: 声能密度太小,声音送不出来,缺少中频混凝土响时间短,失真太大


(27)、声音干净: 声部之间、乐器之间、语言之间的干扰小,信噪比高,无附加成份,失真小,瞬态反应好,混音适度。


(28)、声音丰满: 声音厚实、圆润、功率较大,有一定的响度和亮度,中高频不缺,低频及中频能量充足,声音送得出,混响声充足,失真小,瞬态反应好。


(29)、金属声: 中高频某段突出或有谐振峰,频率响应不均匀,失真小,欠阻尼,瞬态响应不好,音质感觉硬,似拌有金属器件杂音。


(30)、齿音失真: 齿音又称S音,是声音在发振过程中高次谐波瞬态失真的一种反应。


(31)、亲切感: 这是较高的综合评价。要求响度合适,清明度高,自然度好混响适度,音域宽广,失真小,噪声水平低,好象置身于音响条件好的音乐厅剧场内直接聆听乐队的演奏一样,听音感觉亲切、自然、身临其境。


(32)、群感: 指乐队或某一个声部乐器多但演奏整齐,声音融合有厚度,层次好,气势大,整体感强,有相当的动态范围。


(33)、立体感: 声音不仅有层次、有方位,并且有空间感、距离感。对立体声来说,能反映出声源在空间的不同位置,使听音者能够准确地判断出每件乐器和各个声部的位置,声音定位清楚,宽度感好,有完整的声像群分布,失真小,动态范围大。     


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