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浅析音箱频响曲线平衡度在实际应用中的用途

平衡是个广义词,这里的“平衡度”是指音箱频响曲线的平滑自然度。 

在音响的客观测试和主观评价中都有“平衡”的说法,通常用在客观测试上是指音箱的频响曲线平衡自然,无明显过份凸起的“山峰”,也无明显过份下陷的“山谷”;用在主观评价时,通常指声音真实自然、无突兀和无缺声。

音频测试软件和设备是通过瞬间平衡发出某种信号来检验音响频率特性的,这种信号在一瞬间可从20Hz~20KHz同时发声,除了发出我们耳朵可以听到的噪音信号外,软件和设备把瞬间的噪音信号转化成可视的频率信号,让工程师可以看到音响的实际发声特性(状态),以便工程师再根据经验来调整音色。

声音是通过物理振动而产生和传播的,声波在空气中的振动别有个性。比方说:低音鼓(地鼓),它只在某段的低频范围内振动发声,而高音镲只会在其特定的高音、超高音区域振动发声,它再低沉也去不到地鼓的那个特有频段去振动发声。

大自然里每种物体发出的声音都有个固定的基本特性频率(或叫频段),这些固定的声音频段就是物体的声音特征,也叫物体的音色。声波信号最强的频段是基音,而上下两头受影响而发出的声波是泛音,由于声音都是复合音,因此要相对真实完整表现出声音的特质,就要求音箱的频响要宽,并且曲线要合理平衡。比方说,老虎的低啸声在90Hz-1000Hz之间,但能量最强的音可能在200-300Hz之间,那么其低至90Hz的声音就是泛音。那么如果音箱的有效频响从120Hz到16KHz,这只音箱就不能相对更真实自然地去表现老虎低啸声的真实状态,听感上味道就变了。若这只音箱的频响曲线在300-500Hz有一个深达6dB的下陷,那么在重放老虎的低啸音时,就更无真实自然感可言了。 

再比如,狗的叫声若在300Hz-6KHz之间,一个音箱虽然频响从50Hz-18KHz的频宽,但其频响曲线在1K到6KHz处有一个深达6dB的“深谷”缺陷,在200-500Hz处有一个凸起4dB的“山峰”,那么这只音箱在重放狗叫声的时候,人们就大概听不出是狗的声音而误以为是别的动物的声音,人们仅能从狗那“汪汪汪”的声音节奏中,去猜想那是什么动物的声音了。

现代流行歌曲是几件乐器加上人声同时表演的,其中的一件乐器——爵士鼓来说,同一时间在不同频段发出声音的部件就有地鼓、镲、军鼓,地鼓的频响在低音;军鼓的频响在中音;而镲的频响在高音和超高音区,声音从超低音到超高音瞬间同时发出,因此如果音箱的曲线凹凸过大、不平衡,那么听音乐就会感觉声音不自然,人唱歌时声音唱到曲线凹处就感觉发音费力,唱到曲线过凸处,就会感觉声音过强而变得怪异,无论是听音乐还是唱歌都感到不自然。人一旦在听歌、唱歌时感觉得怪异、费力和不自然,那就缺少了临场感、亲切感,就不会有共鸣,因此就会觉得音响不好听。

曲线平衡的音箱才能真实自然地还原声音的本色,某个频段过强(测量时可见曲线凸起“山峰”)就会使该频段声音的能量过于突出而变怪;如果个别频段能量过弱(测量时可见下陷成“山谷”状),则会使某些声音缺声,凸起的“山峰”和凹下的“山谷”都会改变声音原本的特性,使声音的真实还原度受到破坏。

在实际应用中,10寸配3寸纸盆小高音的两分频KTV音箱,常常由于3寸纸盆小高音的有效频率响应下限不能太低而使音箱的曲线有致命的凹缺。纸盆小高音虽标出的频响宽度从1.3K-20KHz,但许多单元实际情况是低端从4KHZ处就开始急剧地下降了,十寸低音虽然能到4KHz,但实际上频率曲线到了1KHz后便急剧或缓缓下降,因此这种喇叭组成两分频的KTV音箱几乎都无可避免地在1KHz到4KHz的频段有山谷状的缺口。这一频段曲线凹陷(缺声)之后,在听感上表现是明亮度相对不足、声音靠后(有人理解为相对更柔和),相反如果这个频段相对平衡、不缺声、音箱的听感声音相对靠前。

这种从1KHz到5KHz频响曲线有凹缺的音箱,若凹缺不太过份,听音乐反倒让人觉得虽明亮略不足,但内敛而柔和。可是如果凹缺了太多,那么声音就往后缩退很远了,声音听感变得暗淡、阴冷、干扁。用中频段略有凹陷的音箱听音乐听感会相对干净、不吵,可拿起话筒唱歌时却又令人爱恨交加——唱歌费劲呀。 

在实用中, 1K-5KHz有缺陷的音箱和曲线相对平衡的音箱对比,有曲线凹陷的音箱听音乐和唱起歌来都会觉得声音往后缩退,声音明亮不足、唱歌相对费劲,让人感觉压抑。

有些调音师不明就里,为了让话筒的人声更明亮些,会提升话筒的中高音,可这一提升就加重了3寸纸盘小高音的工作量,这也是两分频KTV音箱容易烧高音的致命原因之一。 

如果1.5K到5K缺声(声能弱),不仅让人唱歌费力,听音乐时军鼓也缺乏了那扣人心弦、令人兴奋的清脆明亮的敲击声,也使吉它那富有弹性的明亮圆润的拨弦味道失去了应有的魅力,以及失去了钢琴和小提琴那圆润的活泼音色,使所有的声音干扁,失去了甜润的“水份”,失去了空间感、临场感,而一旦失去了这些味道,声音就变得缺少了鲜活的魅力,损失了可以令人共鸣的亲切感。 

因此,频响曲线的平衡不仅是HiFi(高保真)音箱首要具备的条件,更是娱乐音箱必需的重要基础。作为娱乐音箱,除了要经得起“粗用(稳定性高)”之外,还必须该有的声音全有,该听到的声音元素全听到,千万不能缺声,否则就不好唱歌,变得美中不足。 

现在的调音设备先进了,DSP前级不仅有多段均衡,还有了“Q值可调”、“频点可选可移”、“曲线可视”的全方位功能,哪段声音因为声场的影响而强了多了,或自己不想要哪段声音过强,减掉(压除)很容易,这就像一个人有100斤力,你只让他挑60斤担子一样,他不会太累。但是如果音箱本身缺了1.5K-5KHz的频段声波能量,调音师为了使话筒人声明亮而狂提升此频段,那么就犹如逼一个只有60斤力的人去挑100斤的担子一样,一个人承担了超出其体能之外的重担,他也就容易“光荣牺牲”了!

综合而言,曲线合理平衡的音箱,表现力强,声音明亮、清晰、自然,声音相对突出靠前,听音临场感、空间感和包围感强,唱歌轻松舒畅。曲线过强凸出的音箱声音不自然,容易啸叫;曲线有严重凹陷的音箱声音相对靠后,唱歌费力。

在实际设计生产过程中,KTV音箱(采用泡胶边低音和纸盆高音的)的3寸纸盆高音的曲线下限不足,中音声波能量不足,因此两分频KTV音箱普遍存在欠缺中音的缺点,虽然声音柔和干净有余,但明亮圆润不足,唱歌比3分频KTV音箱或两分频专业音箱相对费力。


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