關(guān)于音響標準的一些基礎知識

前面兩個(gè)章節的內容其實(shí)都是為了后面的幾個(gè)章節做鋪墊。目的是告訴大家多聲道其實(shí)是比兩聲道更為先進(jìn)的聲音格式。如果你家的多聲道系統聲音效果不佳，大多數情況，是一些技術(shù)參數并未達到標準，或者說(shuō)，離標準還差很遠。

要了解標準，首先，你需要了解什么是聲音。

很多燒友燒了一輩子，你問(wèn)他喇叭發(fā)出的是什么，他一定很不耐煩地白你一眼，然后說(shuō)，“那還能是什么呢？當然是聲音羅！”很遺憾，這位兄弟，你家那對100萬(wàn)的音箱，發(fā)出的不是聲音，是振動(dòng)！

真實(shí)的情況是，音箱的發(fā)音單元產(chǎn)生了振動(dòng)，這種振動(dòng)能量隨著(zhù)傳播媒介（比如空氣）進(jìn)行傳播，然后被人耳所接收并最終傳遞給大腦，大腦中形成了一種感覺(jué)，這種感覺(jué)就是聲音。所以說(shuō)，聲音是一種感覺(jué)。聲音形成的三個(gè)要素是：振動(dòng)源，傳播媒介和接受器（耳朵或錄音話(huà)筒）。

當振動(dòng)源振動(dòng)地很慢的時(shí)候，聲音的頻率就偏低，我們就感覺(jué)是低頻。
當振動(dòng)源振動(dòng)地很快速的時(shí)候，聲音的頻率就偏高，我們就感覺(jué)是高頻。
當振動(dòng)強度很大的時(shí)候，我們就感覺(jué)聲音很響亮。
當振動(dòng)強度很弱的時(shí)候，我們就感覺(jué)聲音很輕。

人耳能感知到的聲音頻率范圍是20-20KHz。因此，所有音頻設備的頻率響應范圍都必須符合這個(gè)范圍。但是，很遺憾，大多數的人實(shí)際聽(tīng)力范圍都無(wú)法達到這個(gè)大的范圍，年齡越大，范圍越窄。初生的嬰兒的聽(tīng)力可以達到這個(gè)范圍，但是大多數成年人基本都達不到。

一般30歲左右的成年人，其聽(tīng)力的高頻上限最高能到17KHz。本人大概是在15KHz左右，公司里一些年輕的小伙子，大概能到16KHz。一些60歲左右的老年人，估計只能到12KHz左右。但是，這并不很重要，因為我們生活中常聽(tīng)到的聲音信息基本都在8KHz以下。8KHz基本涵蓋了90%以上的聲音內容。

Max小貼士：如果你的預算比較有限，那還是不要考慮某些安裝了超高音單元（比如能到40KHz）的貴價(jià)音箱了，選擇一款在通帶范圍內（比如200-8KHz）表現優(yōu)異的音箱是比較務(wù)實(shí)的選擇。

聽(tīng)力范圍測試其實(shí)很簡(jiǎn)單，大家可以找一副優(yōu)質(zhì)的耳機，然后在電腦里安裝一個(gè)正弦波信號發(fā)生儀。播放測試信號（聲音不要太大，注意保護聽(tīng)力），從20Hz一直掃到20KHz，如果在某個(gè)頻點(diǎn)你開(kāi)始聽(tīng)不到了，這個(gè)頻點(diǎn)就是你的聽(tīng)覺(jué)上限。

其次，再讓我們了解下什么是分貝（dB）。

分貝是電子和聲學(xué)測試領(lǐng)域最常用的度量單位之一。分貝并不是聲學(xué)專(zhuān)用的度量單位，它是個(gè)相對量，它標稱(chēng)的是測量值偏離標準參考值的程度。因此，分貝一定要有個(gè)參考值。如果沒(méi)有參考值，你說(shuō)10dB還是100dB，完全沒(méi)有任何意義。
信號源產(chǎn)品的頻率響應測試圖如下圖所示：



 

測試的時(shí)候，一般先播放1KHz 200mVrms的信號（CD/DVD），然后測量信號源產(chǎn)品的輸出（比如左聲道），如果測量的結果是205mVrms，那么205mVrms的電壓就是本次頻率響應測試的參考標準，也就是0dBr. “r”的全稱(chēng)是“Reference”，意思是參考。信號源產(chǎn)品和功放產(chǎn)品的頻率響應測試基本都是以某個(gè)電壓值作為參考的。

接下來(lái)，再播放20-20Khz的掃頻信號，繪制出一條頻率響應曲線(xiàn)，如上圖所示。在20Hz和20KHz處大家可以看到，信號有所衰減。

如果在20KHz處測得的信號輸出幅度是191mVrms，那么20KHz處的信號偏離參考值的分貝數=20lg(191/205)=-0.2dB。

舉個(gè)例子，比如大家都很熟悉的OPPO BDP-93藍光機。官網(wǎng)上的頻率響應參數如下：

20Hz-20KHz(±0.3dB), 20Hz-96KHz(±2.0dB)


誤差一般是由于元器件的質(zhì)量誤差產(chǎn)生的。信號源產(chǎn)品的頻率響應的誤差一般在0.5dB之內。High-end的產(chǎn)品，由于使用了優(yōu)質(zhì)的元器件，可以將誤差控制在0.1dB之內。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，貴價(jià)產(chǎn)品是有其貴的道理的。

功放產(chǎn)品的頻率響應誤差一般在1dB之內。揚聲器產(chǎn)品的頻率響應誤差一般在3dB之內。

那我們平時(shí)所說(shuō)的75dBc影院標準參考聲壓值又是什么意思呢？

這里所說(shuō)的75dB，它的參考值的是我們的聽(tīng)覺(jué)閾限（auditory threshold)。

剛才我們介紹了，聲音產(chǎn)生必須有振動(dòng)，如果振動(dòng)的強度太小的話(huà)，人耳是無(wú)法感知到的。于是這里我就引入了聲壓的概念。聲壓就是大氣壓受到擾動(dòng)后產(chǎn)生的變化，即為大氣壓強的余壓，它相當于在大氣壓強上的疊加一個(gè)擾動(dòng)引起的壓強變化。人耳的聽(tīng)覺(jué)閾限是20 upa，也就是2x10-6帕斯卡，低于這個(gè)強度，人是感覺(jué)不到聲音的。

為了便于工程計算，我們把使用了聲壓級來(lái)標識聲音的強度。

dB(SPL) = 20lg(Prms/Pref), Pref=20 upa。

日常生活中，普通辦公室的環(huán)境噪聲的聲壓級大約50～60dB，普通對話(huà)聲的聲壓級大約65～75dB，紡織廠(chǎng)織布車(chē)間噪聲的聲壓級大約110～120dB，小口徑炮產(chǎn)生噪聲的聲壓級大約130～140dB，大型噴氣飛機噪聲的聲壓級大約150～160dB。

另外一個(gè)細節大家也不要忽視了，75dBc中的那個(gè)小c，意思是C計權。關(guān)于計權，這里不細說(shuō)了

最后，要給大家說(shuō)一個(gè)很重要的概念。電影院和電影錄音棚的標準參考聲壓級其實(shí)是85dBc而不是75dBc，那為什么會(huì )有這10dB的差異呢？

專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，使用的是-20dBFS（相當于200mVrms）的粉紅測試噪音，在錄音師位置/電影院中間測量85dBc的聲壓。但是，在普通家庭中，85dBc是很高的聲壓，在這么高的聲壓下進(jìn)行聲道電平調試是很痛苦的事情，也不利于保護聽(tīng)力，于是，在家庭AV功放和解碼器中，校準聲道電平的粉紅測試噪音是-30dBFS的，那么用戶(hù)只要把聲壓校準在 75dBc就可以了。這個(gè)校準的目的是尋找合適的音量位置，無(wú)論你使用哪種測試信號，其結果是一樣的。

MAX小貼士：校準家庭影院的聲道電平，最佳方式是播放功放/前級解碼器中自帶的粉紅測試噪音。即使你是專(zhuān)業(yè)人士，最好也不要嘗試播放測試碟中的-20dBFS的粉紅測試信號。

本章總結：

頻率響應誤差（Error）是影響音質(zhì)的主要參數之一，人耳對于超過(guò)3dB的頻率響應誤差很敏感。聲音忽高忽低，人就覺(jué)得聲音不好聽(tīng)。

1）信號源產(chǎn)品的頻率響應誤差一般在0.5dB范圍之內。

2）功放產(chǎn)品的頻率響應誤差一般在1.0dB范圍之內。

3）揚聲器產(chǎn)品的頻率響應誤差一般在3dB范圍之內，好的產(chǎn)品，可以控制在2dB之內。

大部分AV產(chǎn)品基本都能符合這個(gè)標準。這也是為什么我說(shuō)，你家的器材其實(shí)已經(jīng)足夠好的原因。更換貴價(jià)的器材，在頻率響應這個(gè)指標上，最多也就提升1-2dB。

4）最后，讓我們來(lái)看一看，在一間普通的小房間里面，也就是你坐的位置，測得的頻率響應曲線(xiàn)。





上圖中，在60Hz和125Hz處，頻率響應誤差達到7dB（以75dB為參考）。這還算是不錯的，很多時(shí)候，低頻區域的誤差可能會(huì )超過(guò)到20dB，見(jiàn)下圖。如果排除器材本身的質(zhì)量問(wèn)題，那么更換更貴的器材，也無(wú)法解決這個(gè)聲學(xué)問(wèn)題。解決聲學(xué)問(wèn)題，需要其他更科學(xué)的手段。





敬請期待第四章。在新的一章中我將以量化的方式告訴大家好的家庭影院應該達到哪些標準。