提問音視頻專業(yè)人員：“保真度”到底有多重要,？

保真度,，對于音視頻專業(yè)人員而言，是個(gè)熟悉且重要的術(shù)語,?！霸黾踊蛘吒淖儽Ｕ娑龋娴臅?huì)對系統(tǒng)整體產(chǎn)生影響嗎?”如果會(huì),，代價(jià)是什么?Richard以他多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)給我們帶來了一些思考,。

　　我們音響行業(yè)的很多怪咖(年齡在50歲以上)*初都癡迷家庭音樂系統(tǒng)的音頻，受此影響,。我們垂涎于許多一線音頻產(chǎn)品,，狼吞虎咽地研讀不同產(chǎn)品冊。然后我們萌生這樣的想法：現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的音響系統(tǒng)必須擁有平坦的頻率響應(yīng),，從直流電到燈光,，并且總諧波失真必須遠(yuǎn)低于0.1%。人們不怎么強(qiáng)調(diào)互調(diào)失真(IMD),，我們也沒聽說過瞬態(tài)互調(diào)失真(TIM——也被稱為轉(zhuǎn)換失真：SID),。

　　那時(shí)候幾乎沒有廠家能為家庭應(yīng)用場景制造帶指向模式的揚(yáng)聲器。雖然參數(shù)表上常列出揚(yáng)聲器的頻響,，但是那些數(shù)據(jù)大都基于市場營銷需求,，而不是基于實(shí)際測量而得。以往規(guī)格參數(shù)表上很少提及揚(yáng)聲器失真,。

　　后來我們開始了專業(yè)音頻職業(yè)生涯,，其中很多人都抱著之前習(xí)得的知識/觀點(diǎn)來工作，很少甚至幾乎沒有批判性思考。我們理所當(dāng)然地認(rèn)為,，一個(gè)好的專業(yè)音響系統(tǒng)不過就是優(yōu)秀家庭系統(tǒng)的擴(kuò)大版本!重要的自然是頻率響應(yīng),，然后是失真電平。但再看看美國統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)(ASA),、美國音響工程學(xué)會(huì)(AES)和其他專業(yè)協(xié)會(huì)雜志上發(fā)表的長達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的研究成果,，我們早期的觀點(diǎn)中有多少仍然站得住腳?

　　隨年齡產(chǎn)生的聽力下降

　　還是業(yè)界新人時(shí)，我們認(rèn)為,，既然人的聽力范圍是20-20,000Hz,，那么音響系統(tǒng)的響應(yīng)至少也要覆蓋這個(gè)范圍。雖然當(dāng)時(shí)我們已經(jīng)知道,，年長者的聽力沒那么靈敏,，我們卻還不清楚他們對高頻段的聽力損失更嚴(yán)重，不知道我們常聽大音量搖滾音樂會(huì)損傷自己對高頻段的聽力,。

　　


　　圖 1: 聽力損失 vs 年齡 
　　圖1顯示,，65歲男性的平均聽力靈敏度比20歲男性低大約40 dB;女性的聽力損失沒那么嚴(yán)重，不過也損失近25 dB,。我們年輕時(shí)候主張音樂功放至少應(yīng)該保持在±3dB范圍內(nèi)的平坦性,，*好能在±1dB范圍內(nèi)。和這種主張相比,，這樣的聽力損失簡直不要太大,。(請注意這些只是平均值，對于懂得避免暴露在過大聲音環(huán)境,，且未受疾病影響或未被耳毒性藥物損傷聽力的人,，他們在老年時(shí)對高頻的聽力損失可能更小。)

　　頻率響應(yīng)

　　這對專業(yè)音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)有什么啟示呢?如果聽眾的平均年齡為35歲,，系統(tǒng)高頻響應(yīng)擴(kuò)展到8 kHz就已經(jīng)很優(yōu)秀了,。BBC(英國廣播公司)曾在二十世紀(jì)六十年代做過測試，參與者有受過訓(xùn)練的聽眾,，也有未受訓(xùn)練的聽眾,。那些測試結(jié)果顯示，幾乎沒有人可以區(qū)分哪只是平坦響應(yīng)為15 kHz的錄音室監(jiān)聽揚(yáng)聲器,，哪只是低通濾波到12.5-kHz截頻點(diǎn)的揚(yáng)聲器,。考慮到背景噪音和混響,，對于禮堂或教堂圣所的音響系統(tǒng)而言,，高頻擴(kuò)展更加沒那么重要了。


　　至于低頻擴(kuò)展,，測量表明,，大多數(shù)原聲樂器很少包含40 Hz以下的能量(4弦的電貝斯或低音提琴使用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧),。即使是這些樂器，也很少帶基波能量,，所以二次諧波——80 Hz及以上——成為有效的低頻下限,。但這樣，就得有系統(tǒng)必須能夠重現(xiàn)合成器和聲音效果,。我有一張CD,，前幾分鐘在20 Hz含有強(qiáng)勁的分量;還有帶爆炸聲的影片，具有大量低至次低頻的能量,。所以,，所需的低頻下限取決于音響系統(tǒng)的使用。



　　說回我們所重視的±1dB或±3dB響應(yīng)平坦度容差,。圖2為當(dāng)今市場上*好的一款專業(yè)揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng),。

　　


　　圖 2:某款優(yōu)秀揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)

　　從50 Hz到18 kHz范圍內(nèi)的響應(yīng)平坦度大約為+3.5, -5 dB?？梢杂^察到,，平坦的頻響圖上的主要偏離，都為很窄的頻段,。根據(jù)我設(shè)計(jì),、建造和測量揚(yáng)聲器的經(jīng)驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn),，很難聽辨在1/3倍頻程之內(nèi)的響應(yīng)“偏離”,。而且偏離范圍越窄，它的表現(xiàn)可能越極端,，但是卻仍舊無法聽辨。(確實(shí),，有時(shí)揚(yáng)聲器的共鳴會(huì)造成很窄的極端響應(yīng)峰值,，這只揚(yáng)聲器不斷持續(xù)發(fā)出該頻段的聲音，這種聲音很惱人,，但這是該頻率阻尼欠佳結(jié)果,，阻尼欠佳源于響應(yīng)平坦度差)。

　　失真

　　現(xiàn)在,，我們討論其它讓剛?cè)胄械男氯藗冇憛挼拇舐闊菏д?。在過去數(shù)年，調(diào)研者已經(jīng)揭示了諧波失真和調(diào)制失真的感知閾值,，包括0.03% – 10%范圍內(nèi)的諧波失真,，以及0.1% - 1%范圍內(nèi)的調(diào)制失真(或互調(diào)失真)。它們的結(jié)論各異,，原因可能是缺乏統(tǒng)一的測試協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),。我自己的經(jīng)驗(yàn)是,，諧波失真要達(dá)到大約3%以上，我認(rèn)真辨別才能發(fā)現(xiàn)它,。如果我把注意力放在音樂的流暢度上,，那么除非諧波失真達(dá)到5%以上，我都可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)問題,。我本人對IMD的敏感度是比較高的,。

　　我去過很多音響系統(tǒng)備受聽眾贊譽(yù)的場地，但其實(shí)它們的失真度讓我很不舒服,。在20世紀(jì)50至60年代,，人們常使用削波限幅器來制作軍事訓(xùn)練電影，它會(huì)讓聲音峰值產(chǎn)生5%到10%的失真,。據(jù)稱,，測試表明這種失真實(shí)際上增加了語音清晰度——大概因?yàn)樯晕⒃鰪?qiáng)了高頻的能量。在以高電平工作時(shí),，大多數(shù)揚(yáng)聲器都會(huì)在低頻產(chǎn)生大于5%的總諧波失真,。并且人類的耳朵在收聽超過一定電平的聲音，比如聲壓級90 dB的聲音時(shí),，也會(huì)產(chǎn)生互調(diào)失真,。

　　到最后，我們也就發(fā)現(xiàn),，我們不得不承認(rèn)頻率響應(yīng)和失真并不是衡量音響系統(tǒng)質(zhì)量的*標(biāo)準(zhǔn),。場地中存在很多同樣重要的聲學(xué)因素。不過這是另外一個(gè)話題了,。

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(出處: HIFI音響)