科普ldquo完整的重现乐器的真实音
以人类可以实际听到的声波频率而言,所谓“超高音”就是超过人耳可闻高频上限的高频声波,理论上人耳可以听到的高频上限是0kHz,超过0kHz的高频声响就可称为“超高音”,英文称之为Ultrasound或Ultrasonic。 在HiEnd音响领域,所谓“超高音”指得则是专门用于再生0kHz以上高频声响的单元,英文叫做SuperTweeter,精确的中文名称应该是“超高音单元”。不过,此类超高音除了具备可以发出超过0kHz高频信号的高音单元之外,通常还搭配了简单的高通分频线路,以及音量调整(衰减)功能。 人耳听得到0kHz以上的极高频吗?理论上人耳所能听到的高频上限是0kHz,不过实际上,大多数人最高只能听到16kHz到18kHz的测试信号,既然无法听到0kHz以上的高频,许多人因此认为替主喇叭加上超高音完全无用。不过,也有许多人提出质疑,认为用来测试听觉的正弦波高频信号,与自然环境与真实乐器发出的不断变动的超高频信号不同。早在年就有研究发现,人耳可以察觉10μs到0μs(微秒,百万分之一秒)的声音变化,换算等于kHz到50kHz的高频声波(AcuityofLaterisingTransients,KlumpandEady,.SeealsoYost,)。日本TsutomuOohashi教授也做过实验,发现人耳虽然不能听到0kHz以上的高频声波,但是耳蜗中的听觉纤毛细胞却依然可以接收到0kHz以上的极高频,并且造成脑波变化,可见人类对于极高频声波依然会有所反应。 (FrequenciesofInaudibleHigh-FrequencySoundsDifferentiallyAffectBrainActivity:PositiveandNegativeHypersonicEffects,ArikoFukushima,ReikoYagi,NorieKawai,ManabuHonda,EmiNishina,TsutomuOohashi,)以此观之,加上超高音所发出的0kHz以上音乐信号,我们虽然听不到,但是依然会对整体音乐感受产生变化。直到现在,音响系统到底需不需要再生0kHz以上高频信号?加上超高音到底有没有用?在HiEnd音响界依然是充满争议的议题,至今没有统一的共识。 如果只听CD或16bit/44.1kHz音乐信号加上超高音还有意义吗?CD规格制订时,就将重播频宽的上限订在人耳可闻极限的0kHz。依照Nyquist博士的取样定理,取样频率必须是最高声音频率的两倍,所以当时才将CD取样频率定为44.1kHz,换算CD最高重播频率为kHz,声音信号只要高于这个频率,在转换为CD规格时,就会被完全滤除。以此而言,在重播CD音乐时,就算加上超高音,也不会发出高于0kHz的信号。不过事实上,即使是播放CD,加上超高音对于音乐重播依然会有明显可闻的影响。为什么会这样呢?因为大家都被“超高音”这个名称所限制住了,认为超高音的用途,就是要补足主喇叭无法再生的超高频信号。如果纠结于这个想法,超高音就会变成一个充满争议的产品,除了永无止尽的争论人类到底听不听得到0kHz以上的高音之外,我们还必须探究录音时到底用得是什么麦克风?有没有办法收录到0kHz以上的信号?我们播放的音乐载体高频上限到底是多少?我们播放的黑胶、盘带或高解析档案到底是不是真的有0kHz以上的信号?我们的喇叭或扩大机又是不是真的能重播0kHz以上的信号?只要牵扯到0kHz以上超高音重播,我们必须思考解答的问题竟然有这么多,难怪超高音一直是HiEnd音响界最有争议的一种产品了。 让我们换个方向思考,其实超高音不只可以重播0kHz以上的高频声波,它的重播频宽也涵盖了0kHz以下的频段。事实上,超高音在0kHz以下的重播,其实才是影响整体听感最主要的关键。 许多人以为,如果将超高音的分频点设在18kHz,超高音就不会发出18kHz以下的声音。其实不然,超高音内建的分音器通常只是非常简单的一阶分音,大多只用了一颗电容进行高通滤波,如果分频点设在18kHz,那么18kHz以下的声音信号只会进行非常和缓的滚降。如果单独聆听超高音,你就会发现18kHz以下的音乐依然明显可闻,绝非只能发出超高音信号而已。这些由超高音所发出的0kHz以下声音讯息,会与主喇叭的重播频段重叠,有可能补足了主喇叭在这个频域的不足,也可能改变了主喇叭在中高频重播的音质音色。就是因为如此,所以即使重播CD,加上超高音一样会对听感造成影响。 所以加上超高音对于音乐重播到有有什么帮助?如上所述,加上超高音对于音乐重播的影响主要来自两个层面: 第一,补足主喇叭无法重播的0kHz以上频段。这是一般所认定超高音的主要功能。不过要达到这个目的,录音源头必须要收录到0kHz以上信号,录音载体必须可以纪录0kHz以上信号,音响系统必须可以重播0kHz以上信号,假设人类也必须可以感受到0kHz以上超高音讯息。这些前提全部必须满足,替主喇叭加上超高音才有意义,也才有其实际功效。 第二,改变主喇叭的中高频声音特质。几乎所有超高音都会发出0kHz以下的频段,在高频到中高频段都会与主喇叭的重播重叠,也都会影响整体重播表现。这部分其实才是超高音对于听感最大的影响。 以上两个层面会相互影响,无法切割,也无法单独测试其中任何一个层面。可以确定的,加上超高音之后,影响绝对不只在于0kHz以上的超高音重播,不论你听得是高解析串流、CD、黑胶或盘带,加上超高音都会造成显著的影响。 真正重要的是,我们应该重新思考超高音的定义,不要在仅仅纠结于0kHz以上高频的重播。在这次测试的超高音产品中,ELAC对于他们的4PiPlus.“香菇头”就有明确的定义。4PiPlus.的高频延伸虽然可达50kHz,但是他们不认为这个产品是SuperTweeter“超高音”,而是将这个产品界定为Add-onhigh-frequencydriver“外加的高音单元”,这才是对于此类产品更为正确的定义。 什么乐器可以发出0kHz以上的超高音?所有乐器与人声都是由基音与泛音融合而成,如果单论基音,大多数共鸣乐器的最高音其实都不超过5kHz,钢琴的最高音是4,.Hz,小提琴的最高音是,15.96Hz。但是如果加上乐器所发出的泛音,高频延伸就可以进入超高音领域,小提琴与双簧管的泛音延伸可以超越40kHz;加了弱音器的小号泛音可以延伸超过80kHz;铙钹敲击的高频延伸甚至可以超过kHz。事实上,乐器发出的泛音才是区别音色差异的关键。如果音响系统与喇叭的高频到极高频延伸越好、失真越低,理论上就能越完整的重现乐器的真实音质与音色。 超高音会影响中低频重播的表现吗?虽然中低频与超高音的重播频率没有重叠,但是中低频的倍频泛音会延伸到中高频领域。加上超高音之后,连带可以让中低频的泛音结构更为完整,所以的确有可能改善中低频的重播表现。 高解析音乐档案或串流的高频延伸到哪里?依照Nyquist取样定理,取样率为96kHz的高解析音乐档案,理论上可以记录48kHz的超高频信号;19kHz的高解析档案可以记录到96kHz的超高频信号;DSD的高频延伸则可以达到kHz。请注意,上述数字都只是理论值,实际上你听的高解析音乐高频延伸到底到哪里,跟录音源头到底记录到多少超高音信号密切相关。如果录音时使用的麦克风最高只能收录到0kHz的高频,那么就算是用4/96或4/19解析度录音,最高也只能纪录到0kHz的高频。如果录音源头的类比母带只记录到0kHz的高频,那么就算转换为bit/84kHz的高解析档案,高频延伸也只能到0kHz,源头没有纪录到的超高音信号,不可能在转换为高解析档案时,就无中生有跑出来。总之,就算聆听高解析音乐档案或串流,也不保证高频延伸一定可以超过0kHz。 超高音的摆位重要吗?超高音的摆放位置通常局限在喇叭顶板的小小范围,不过超高音的摆位依然非常重要,对于听感的影响也非常显着。对于采用动圈单元的超高音而言,摆位调整尤其重要,主要必须注意以下两个项目: 第一,Toe-in角度:对于动圈高音单元而言,重播频率越高,声波扩散角度越窄,指向性越为明显。建议超高音Toe-in角度最好从正对聆听位置开始调整。聆听使用动圈单元的超高音时,建议坐在两支喇叭正中央的皇帝位,可以听到最均衡的重播效果。 第二,前后位置:因为高频波长极短,所以如果将动圈超高音至于喇叭顶部,与主喇叭的动圈高音单元距离太近时,很容易在超高音与主喇叭的重播频段重叠部分,产生相位抵销或增益状况,而造成中高频段的明显凹陷与隆起。要解决这个问题其实不难,建议以一公分为单位,微幅移动超高音在喇叭顶板的前后位置,透过频谱测试或是直接聆听,找出中高频最平顺的超高音摆放位置。如果超高音是朝上发声或是60度发声设计,则比较没有这个问题。 超高音的分频点与量感如何调整?大多数超高音都具备分频点与量感调整装置,例如TannoyPrestigeGR超高音就有14kHz、16kHz、18kHz三档分频点,以及89、90.5、9、9.5、95dB五段灵敏度可调。分频点部分,大多数喇叭的高频延伸都可达到0kHz,许多人可能因此认为超高音应该选择最接近的18kHz分频点。不过实际上,许多喇叭的高频可能在0kHz之前就开始衰减,所以每一档分频点都建议实际试听看看,选择听感上最均衡顺耳的分频档位。超高音的量感部分,以GrahamVOTU喇叭为例,这款喇叭的灵敏度是88dB,超高音选择89dB应该是最接近的档位,在重播量感上,超高音与主喇叭会最为接近。不过超高音量感的调整,与重播音量的大小也有关系,如果在夜间用较小的音量重播,超高音的音量就可以开大一些,用以补偿人耳听感在小音量下对于高频听力的衰减,让整体听感更为均衡,小音量下的细节也可以更为丰富。 文/AudioArt 往期精选EditorsChoice PS5 DolbyVision HLG HDMI.1 HDR10 HDMI长距离传输 HDMI与4KUHD DolbyVision实用性 YCbCr4:4:4 HDR电视 UltraHDPremium 电视屏幕分类 4KOLED和QLED HDR与投影机4K/UHD播放 ARC与eARC 超低音分频点 用好超低音喇叭 认识低频 超低音与空间 超低音与房间 避免低频驻波 Thunderbolt4线材 挑选电源线 H.66/VVC MiniLED 无线喇叭的优缺点 什么是无线喇叭 超低音的摆位与使用方法 - 专业级的影像校正 4K投影机支援HDR的状况如何? “给8K用的”新视频规格 在家里听音乐看电影,喇叭应该怎么选? 嵌入式扬声器的未来 多声道功放也可以用来播放立体声音乐? 有“自动音场校正”了,还要注意喇叭摆位吗? 功率放大器 功率放大器类型︱A类功放︱B类功放︱AB类功放︱DigitaIAmplifier|数码功放︱PureDigitalDrive︱USB与网络播放︱NAS与路由器︱数码传输︱线材Run-in︱无响室︱喇叭摆放 - 从零开始认识什么是功放? 音频功率放大器类型剖析 认识各种端口材料,和它们的影响 Hi-Res音乐也能具有环绕包围感? 我如果想打造多房间系统,有哪些品牌、产品、技术可以选择? 房间黄金比例 房间的声学问题 房间与残响 房间与驻波 房间的声音反射 房间的声学问题 房间与开放空间 房间与隔声 房间与喇叭 房间尺寸比例 房间设计 隔音板与吸音板 吸引系数 - 小空间能否听到够低的低频?适当的处理Hi-Fi房间要花很多钱吗? 聆听音乐的时候,低音“穿墙而出” 认识黑胶 黑胶味 黑胶版本 黑胶刻片 黑胶保养 - 进入数码音乐时代,还是有许多人钟情于LP黑胶唱片? 黑胶复兴指的是什么?为何还有那么多人在迷黑胶呢? 收藏精神的培养,让黑胶市场复苏平衡输出 平面振膜耳机 增益调整 耳机升级线 耳机端口材料 耳机导体材料 有线与无线耳机 耳机搭配耳放 购买耳机指南 定制耳机 耳机分类 HRTF头中效应 监听耳机 耳机单元数量 耳机参数测量 耳机用途分类 耳机类型选择 无线耳机选择 有线耳机选择 监听耳机特点 耳机发声单元 真无线耳机 真无线耳机购买攻略|铝带单元 - 真无线耳机是昙花一现,还是未来主流? 竟然有支持MQA的手机模块? “选对格式,才有正确的开始!”如何让耳机系统逐步升级 SoundBar有什么好处? 现在流行Hi-Res音乐档案,如何搭配喇叭? 手捧音乐艺术的感动! “更全面的音乐临场感”DolbyAtmosMusic 现在4K在家庭发展的状况如何? 随身投影机热潮过了吗? 现在流行的OLED和LED面板,有何不同? 今年投影机市场有什么发展趋势吗? 看不看4K跟买不买4K电视,可能根本没有关系 AppleMusicHi-Res与无线耳机不能同时拥有?01年激光大电视即将全面普及 我们和8K画质、.声道的奥运距离还很远使用EQ和RoomCorrection的方法 预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇 |
转载请注明地址:http://www.tanhuaa.com/ncth/10890.html
- 上一篇文章: 美国学生ldquo中文试卷rdqu
- 下一篇文章: 没有了