玩音响心得-原来房间是音响最重要的一环

liujiejesse · 发表于 2018-11-25 22:40

本帖最后由 liujiejesse 于 2018-11-25 22:42 编辑

折腾了几年音响三大件（音源、功放、音箱）的玩法，总感觉投入了时间和金钱，但收效不显著。弃玩了一段时间，最近跳出这三大件，重新审视这种传统玩法，觉得之前有些盲人摸象，只关注了局部，没有整体考虑。

音源发出的声音信号经过功放进行放大后推动音箱的喇叭单元做机械运动，从而推动空气，以声波的形式传到耳朵中。这整条发声链中，发烧友往往只关注音源到音箱部分而忽略了声波传递过程。我想这里的原因一是音响三大件可测量、可控、可以量化进行比较，从而有各种搭配及升级玩法；而声波传递过程看不见摸不着，并且因人而异、因环境而异而不可控。这导致的一个现象就是，同一套音响设备，在别人家好听，可搬到自己家里就难听，比如低音浑浊、声音不通透等。而即便对音响设备做了所谓的升级，也不一定能解决问题。这让大家感到玩音响是玄学，越玩越没意思。

那么，房间影响了声音的那些方面呢？

首先是频率响应（简称频响）。一般音响厂商或hifi杂志都会给出音箱的频响曲线，有的甚至写明是在某某著名的测试室测量。这种测试大多是在专业的测试室进行，比如图一这样的测试环境。

举个例子，Stereophile杂志在专业测试环境下测量Revel Ultima Studio 2的频响曲线为图二。
https://www.stereophile.com/cont ... peaker-measurements

搬到Fred Kaplan家里后测得的曲线为图三的（红线）：
https://www.stereophile.com/cont ... r-room-measurements

上面两张图一对比，简直是理想与现实的差别，现实如此残酷。这款十万级别的音箱放在一个发烧友家里，并且这位发烧友家里也做了些房间处理，可依旧与理想情况差别很大。可以看到100Hz以下的低音部分有两个隆起，这主要跟驻波有关。可以这样估算，声音的传播速度按340米/秒计算，30Hz声波的波长为340/30=11.3米，60Hz声波的波长为340/60=5.7米， 100Hz为3.4米。一般房间的长宽高也差不多在几米到十几米之间。可见低频的波长与房间的尺寸是相当的。这很容易产生驻波，导致低频能量增强。带来的听感影响就是隆隆的低音，低音不干净。而声音心理学（Psychoacoustic)证明，人耳对于大能量声音信号过后的信号是不敏感的。这会导致隆隆的低音掩盖了后续的细节。并且大能量信号过多也会过度刺激人耳，听久了耳朵不舒服。

在房间中不同位置听到的声音是不一样的，这就是“皇帝位”存在的理由。可即便是坐在皇帝位，频响也是凹凸不平的。

那如何解决这个问题？

加强房间的声学处理？多放些低频陷阱以减少驻波？效果是有，但要达到在声学测试室那样的平直曲线，除非把房间改造成测试室。大家注意到第一张图那人是站在一个铁网上，也就是说他脚下是挖空的，目的是充分消除地面对声音的反射。

如此大手笔的房间改造对于大多数音响发烧友来说不切实际，比如对于寸土寸金的北上广的朋友来说，花几万十几万买套音响设备可以承受，但要花几千万买套有天有地的别墅并加以改造是无法想象的。

那么平直的频响只能存在于测试室里吗？

在平时翻阅杂志和浏览网页中，我注意到国外和台湾的hifi媒体时常提及采用DSP技术对声音信号进行处理，在不改变房间的情况下达到理想的平直频响曲线的目的。这种方法在家庭影院领域已经应用了很多年，可以用来消除多只音箱之间的互相干扰，降低音箱摆位的难度等。比如圣歌的AV功放集成ARC（Anthem Room Correction）功能，NAD的集成了Dirac的房间校正技术。这些房间校正技术的一个重要功能就是调整频响曲线。这种技术另一应用场景是专业音频工作室，比如Trinnov向工作室提供ST2 Pro数字声学处理器，并向Hifi玩家推出了ST2 Hifi版本。

我找了一个房间声学校正软件的试用版本，用一支USB测量麦克风连接电脑，用免费的REW软件进行测量。首先测量原有的音箱频响曲线，如图四。

低频部分确实惨不忍睹，跟糟糕的听音环境有关。书房空间有限，我把两个音箱摆在墙角，犯了音箱摆位的大忌。

按照校正软件的指示一步步测量设置好后，再用REW测量，曲线如图五。

我当时被震惊到了！如此平直的低频曲线竟然轻易得到了！实际听感上也跟测量相符，低频干净利落，房间的驻波几不可闻。两张图放在一起对比下，如图六。

但是！这是有代价的！再细看REW里其他的指标，发现失真明显高了许多。图七是原来不加校正的失真，图八是加了软件校正之后的。

图中土黄线为频响，红线为二次谐波，黑线为总谐波失真（THD）。加了房间声学校正之后，失真翻了几倍！这有些拆东墙补西墙的感觉。试分析原因，比如图中608Hz处，原来在频响里是个波谷，经过校正后，此处的信号强度被加强，经过功放后输出功率变大。因为失真与功放输出功率是正相关的，功率越大，失真也会越大。所以此处的失真被放大了。

难道果真鱼和熊掌不能兼得？如何既要平直的频响，又要兼顾低失真？在不断摸索中，我找到了解决办法，请听下文分解~~

关于房间声学校正的软件，大家可以看国外这篇文章的总结：http://www.thewelltemperedcomput ... /RoomCorrection.htm