如何拯救平淡如水毫无亮点的耳机、音箱音质,手把手教平价高音质组合!

2021-01-12 20:50
 
二维码
103

Boom3d.jpg


随着饼干商城上线不少的耳机、蓝牙耳机、音响等,关于音质上的追求恍惚又将我带回了“发烧”的那段日子,实话说退烧以后我已经对音质方面的追求已经没有那么不理智了。不过,我们天天听差音质突然听好音质,这个听感上是不怎么强烈的,但如果天天听好音质突然听到差的音质,这个听感就非常明显了。最近我自己自购了不少的耳机、当然厂家也送了我不少产品进行体验,似乎在音质这个追求上,始终存在着这样一个真理,那便是:“一分钱,一份音质”,真个真理很大程度上成立的,不过对于发过烧的人来说,通过一些其他的方式来 DIY 音质也不是可能的。想要“用亲民的价格体验 Hi-Res、Hi-Fi 的音质效果”,其实有一个比较简单粗暴的方式。不过在给大家作出这个「简陋」的组合之前,我先给大家讲一下影响音质的几个主要的因素,或者说音质是由那几个因素决定的:


Flac.jpg


音源|有损、无损

音源是对音质产生直接影响,这是大多数普通玩家不太重视或比较容易忽略的一个重要因素。大家所熟知的 MP3、ACC 都属于压缩后的音频文件,其他的大家先不要管,大家先知道 MP3 是有损压缩就行了。有损压缩就是音频发布后为了方便传输搞的一个文件格式,和 JPG 的原理一样。那么有损压缩就会对应有无损压缩,无损压缩的音频格式有:APE、FLAC、TAK、WavPack、TTA 等。相对与有损压缩的音频文件,无损压缩的音频文件体积更大,一首歌通常几十兆到上百兆,非常不利于传输。目前比较主流的「好音质」的代表是 Sony 退出的「Hi-Res」,Hi-Res 全称为 High Resolution Audio,中文名称为高解析音频,Hi-Res Audio 是由索尼提出并定义、由 JAS(日本音频协会)和 CEA(消费电子协会)制定的高品质音频产品设计标准。Hi-Res 音频的目的是表现音乐品质**和原音重现,获得真实感受原唱者或演奏者在现场演出的临场氛围。Hi-Res 高解析音乐是指声音信息量超越 CD 音质的音乐格式,即采样率大于 44.1kHz 以及比特深度大于 16bit。Hi-Res 通常的参数标准是:采样率 192kHz + 比特深度 24 bit!


采样率 192kHz + 比特深度 24 bit,首先定义的音源已经完全超出了 CD 音质的信息量,但同样 Hi-Res 音乐体积庞大,价格也非常昂贵,一首价格上百!我并不建议大家花费上百元去一首首的去买歌,可以使用像 QQ 音乐的绿钻会员下载 SQ 音源来听歌。或者其他音乐播放器,一年的会员费就几百,这个才是合理消费。音质上虽然无法和 Hi-Res 直接抗衡,但听感上来说的话,SQ 的音质已经非常不错了,大家也可以理解为 SQ 音质约等于 CD 或稍微大于 CD 音质的「简配版 Hi-Res」音源即可。


DAC.jpg


DAC|前级

数字信号 → 模拟信号

对于普通玩家来说,DAC 这个玩意是没有听说过的,但对于高端玩家来说,DAC 是一个必备的东西。这个东西就是发烧友常说的“解码器”!不过严格意义来说「DAC 解码器」是一个错误的称呼。正确的称呼应该是“数模转换器”。英文「Digital to Analog Converter」缩写形式为DAC。这里没有“解码”的概念,而是数字信号到模拟信号的转换。所谓“解码器”,AV 中用到的杜比环绕声解码,那个是解码,但 DAC 这个概念是“转换”,并非解码。不过,用解码器这个词来表示 DAC,长期以来已经约定俗成了,所以大家理解就可。我们都知道电脑的数据都是数字储存的,音频文件同样也是如此。也就是说本质都是用 0 和 1 组成的二进制数字信号来表示音频。手机、电脑、电脑声卡、电视机(基本都实现了全数字化)、随身听、录音笔,我们用得到的声音重播和录音设备,都是数字音频,没有模拟音频。基本上现在除了发烧友外,普通人士很多已经不知道什么是模拟音频设备、模拟音频媒体了。磁带、黑胶唱片、磁带录音机、黑胶唱盘,那些模拟音频的载体和设备,都已经进入博物馆了,和普通人的生活,没有什么交集了。


数码录制和数码播放设备,里面都有一个部分、一个芯片、一块电路,是做“数字模拟转换”这个功能的。也就是必须把 0 和 1 二进制信号表示的数字式音频信号(Digital),转换为模拟式的电信号(Analog)。什么是模拟式的电信号呢?它和数字音频信号的**区别是什么呢?一句话解释就是,模拟式音频信号,是连续变化的电信号,用波形表示的话是一个圆滑的波形。数字式音频信号则只有 0 和 1 两种状态,非黑即白,没有中间状态。从电信号的角度来看,数字音频信号是一系列的脉冲信号,而模拟式音频信号是频率和强度都在不断变化的、非脉冲型的信号。声音的本质是振动,把声音的振动记录下来,就是一系列的波形。声音从其本质来说,是“模拟”的,爱迪生最初发明的留声机和保存声音的腊筒,其原理都是直接记录声音的波形,从爱迪生时代开始,到后来的磁带、LP黑胶唱片,都是模拟音频的时代。也是因为模拟音频的储存介质及传播方面的缺陷,逐步被数字音频所取代。数字音频储存及传播上的优势不用我说了吧,CD 优于黑胶,纯数字音频优于 CD,但是不是绝对的。音源不是数码就一定好,请认真阅读「音源」部分,数字音频部分中的码率(采样率、位深)才是决定数字音源的关键。


无论是电脑中集成的解码芯片,还是手机中集成的解码芯片,在音源一致的前提下,集成芯片都很难与独立的 DAC 转化器相比较,最明显的区别就是「独立 DAC 转换的模拟波形将更加圆滑,更圆滑音质更好」。这个道理和独立显卡与板载显卡差不多,大家可以用这个来理解它就容易理解了。但是大家也许也很好奇,为什么不直接用数字信号播放,非要转换为模拟信号呢?这是因为音源必须输出模拟音频信号去给放大器,不能直接输出数字式的信号去给放大器和喇叭,只有将数字信号转化为模拟信号(扬声器震动发声的波形模拟信号)这样我们才能听到扬声器震动发出声音,才能欣赏音乐。这也就是为什么说,音乐的码率越高通常音质越好。而 DAC 的作用就是将数字信号不失真的进行还原转化为模拟信号,而这一切集成的芯片因为成本等方面的考虑,转化上或多或少都有失真。大家叫解码器虽然是错误的,不过这么叫好理解是吧!所以,DAC 通常也会被叫做「前级」,前级就是输送到耳机、音响、后级功放之前的音源输出!


功放.jpg


功放、耳放|功率放大器

无源音响、耳机、耳麦

经过「集成解码芯片」或「DAC 解码器」转化输出的模拟信号,就需要音响(发声单元)进行扬声,但模拟信号是极其微弱的,需要功率放大器对模拟信号进行放大输出,这便是我们俗称的「功放」。功放是音响系统中一种最基本的设备,俗称“扩音机”,它的任务是把来自信号源( DAC、前级、专业调音台... )的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。我们都知道发出声音的是音响,但是音响分为了无源音响、有源音响。这里t讨论的是功放,因此功放背后接的是无源音响。无源音箱(Passive Speaker)又称为“被动式音箱”。无源音箱即是我们通常采用的,内部不带功放电路的音箱。直白点说的话,无源音箱就是不内置功放不需要外接电源线的音响(接功放),有源音箱就是内置功放需要接电源线的音响。不过,对于普通的玩家来说,大多都是购买的现成的「有源音响」,或者说多数非专业非发烧的用户也对这块并不了解。


有源音响|蓝牙音响

有源音响就是内置集成了功放电路的扬声器,它的好处是连接电源,连接 DAC 或者设备音频输出口即可正常发声。蓝牙音箱是内置电源,也算是有源的一种,只不过接受信号是通过无线蓝牙的方式。有线耳机就算是无源的一种,不过发声单元相对于音箱来说要小的多。TWS(真无线) 也是一种便携的有源。无线蓝牙耳机、音箱通常内置蓝牙接收器、内置功放芯片及电路等。


数字功放|D类、丁类

数字功放是一种具有失真小、噪音低、动态范围大等特点的放大器,在音质的冷暖度、解析力,背景的宁静、低频的震撼力度方面是传统功放不可比拟的。数字功放的基本电路是早已存在的 D 类放大器(国内称丁类放大器)。以前,由于价格和技术上的原因,这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。这几年的技术发展使数字功放的元件集成到一两块芯片中,价格也在不断下降。理论证明,D 类放大器的效率可达到 100%。然而,迄今还没有找到理想的开关元件,难免会产生一部分功率损耗,如果使用的器件不良,损耗就会更大些。但是不管怎样,它的放大效率还是达到 90% 以上。由于功耗和体积的优势,数字功放首先在能源有限的汽车音响和要求较高的重低音有源音箱中得到应用。随着 DVD 家庭影院、迷你音响系统、机顶盒、个人电脑、LCD 电视、平板显示器和移动电话等消费类产品日新月异的发展,尤其是 SACD、DVD Audio 等一些高采样频率的新音源规格的出现,以及音响系统从立体声到多声道环绕系统的进化,都加速了数字功放的发展。近年来,数字功放的价格呈不断下降的趋势,有关这方面的专利也层出不穷。在数字功率领域,现在有针对 HI-FI 发烧友而出现了一种新的名词“纯数字功放", 它直接传输数字信号,PCM 数字信号升频并重整时钟后再经过 PCM → PWM 转换,直接 PWM 对数字信号进行放大,PWM 功率输出再经过 LC 组成的 LPF 电路构成 1BIT DAC 后直接推动喇叭,带来的好处时数字信号在传输过程中不会带来相位廷迟、相位失真、交越失真等,听感的好处就是声音会更通透、定位更准、声音更接近真实。总之,通常情况下无源音箱才需要配置功放,有源音箱无需配置功放。不过到这里的话,音质的影响主要来自于扬声器本身的素质了。


扬声器|发声单元

扬声器又称“喇叭”。扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的部件。扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。音频电能通过电磁,压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。低档塑料音箱因其箱体单薄、无法克服谐振,无音质可言(也有部分设计好的塑料音箱要远远好于劣质的木质音箱);木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染,音质普遍好于塑料音箱。


频响曲线.png


分频|高频、中频、低频

一首歌,一段音乐都是由高频、中频、低频大致这三个频段的频响构成。扬声   对三频的解析能力直接影响最终发声的品质,这就是我们常说的音质!通常多媒体音箱都是双单元二分频设计,一个较小的扬声器负责中高音的输出,而另一个较大的扬声器负责中低音的输出。挑选音箱应考虑这两个喇叭的材质:多媒体有源音箱的高音单元现以软球顶为主(此外还有用于模拟音源的钛膜球顶等),它与数字音源相配合能减少高频信号的冰冷感,给人以冰凉、纤细、空灵的感觉。多媒体音箱现以质量较好的丝膜和成本较低的PV膜等软球顶的居多。大家都知道一般家庭影院音箱有一分频和二分频,也就是把声音信号分为高频和低频,或高频、中频 + 低频,但是如果更细化地研究音响声音频响的话,我们可以大致分出七个频段,因为简单把 20HZ-20KHZ 的频宽只以三段来分的话,必然会产生不够精确的混淆。为了让形容的文字更加精确,有必要把 20HZ-20KHZ 的频宽加以细分,如下分成七个频段:


极低频|20 - 40HZ:这个频段内的乐器很少,大概只有低音提琴,低音巴松管,土巴号,管风琴,钢琴等乐器能够达到这么低的音域。由于这个频段不是乐器的最美音域,因此作曲家们也很少把乐曲写的这么低。但是流行音乐或者电子合成器可能会刻意这么安排。但是有些人却误认一件事,说是虽然乐器的基因没有那么低,但是泛音是可以低至基音以下的。其实这是不正确的说法,乐器的基音就是该音最低的音,音只会以二倍,三倍,四倍,五倍等网上爬高,而不会有往下的音。这就像将一根弦绷紧,弦的全长震动频率就是基音,二分之一,三分之一,五分之一等弦长的震动就是泛音。而基音与泛音的相加就是音色。换句话说,小提起与长笛即使基音相同,音色也会有不同的表现。


低频|40 - 80HZ:这个频段的乐器有大鼓,低音提琴,大提琴,低音单簧管,法国号等。这个频段就是构成浑厚低频基础的大功臣。通常一般人会把这个频段误认为是极低频,因为它听起来确实很低了。如果这个频段的量感太少,就不会有丰润澎湃的感觉,而且还会导致中高频的突出,使得声音失去平衡感,不耐久听。市面上大多数的 Hi-Fi 音响、耳机也都将重心放在了中音的人声及高音上,所以通常都会感到低频量少,欠缺厚重感。


中低频|80 - 160HZ:这个频段是发烧友最头疼的一段,因为它是造成耳朵轰轰然的元凶。之所以这个频段有峰值,这与房间的长宽高的尺寸有关系。大部分人为了去除这段峰值,费尽心机的吸收这个频段,使耳朵不至于轰轰然。可惜当耳朵不再轰轰然的时候,下边的低频以及上边的中频也随着中低频的吸收成凹陷状态,使声音听着变瘦,缺乏丰润感。更不幸的是许多人认为这中声音是对的。这个频段的乐器有定音鼓,但低音,以及上边低频里所提及的乐器。


中频|160 - 1280HZ:横跨三个八度之间的频段成为中频。这个频段几乎把所有人声都包含进去了,所以是最重要的频段。许多人把乐器音域的**误解也发生在此。比如小提琴,一般认为是高音乐器,频率肯定很高,其实它的大半个音域却是在这个频段。比如女高音,不要以为声音很高,她的最高音域也只是在中频的上限而已。Vista 的海豚音依然属于中频这个频段!所以,这个频段在音响上是至关重要的。这个频段的重要性也可以从两分频音箱的分频点来分析。一般两分频音箱的分频点大多在 2500HZ - 3000HZ 左右,二者 2500HZ 约是1280HZ 的两倍,也就是说,为了怕中低音单元在中频极限处生出太大的分频点失真,设计师们统统都把分频点提高到中频上限的两倍处,如此一来完美的中频就由中低音扬声器来表现了。而高音扬声器则主要表现大部分的泛音,如果你把耳朵贴近高音单元就会发现,听到的全是些嘶嘶的声音,这就是泛音,如果没有这种嘶嘶声,只用独立的中低音单元来还原声音的话,听到的声音肯定是晦暗不堪的。如果是三分配的音箱,这段中频绝大多数会包含在独立的中音单元里。


中高频|1280HZ - 2560HZ:小提琴中四分之一的音域在这个频段,中提琴的上限,长笛的高音域,短笛的一一半较低音域,三角铁等。其实中高频很容易辨认,只要弦乐群的高音域及木管的高音域都是中高频。不过很多人都认为这个频段属于高频,是不准确的。


高频|2560 - 5120HZ:这个频段已经很少有乐器涉入了。除了小提琴的上限及钢琴,短笛的高音外,其余乐器大多都不会出现在这个频段。从音箱的分频点上我们可以看出,这个频段完全由高音单元发出,如果把耳朵贴近高音单元的话,只能听到嘶嘶的声音,这是因为高音单元所发出的不是乐器或者人声的基音,而是基音的高倍泛音。


极高频|5120 - 20000HZ:这个频段所容纳的全是乐器的泛音。而这些泛音大多是越高处能量越小,所以高音单元要制造的很敏锐,才能够清楚的再生非常细微的细节声音。


SPL vs Freq|频响曲线

频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时,音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关联的变化关系称为频率响应。也是指在振幅允许的范围内音响系统能够重放的频率范围,以及在此范围内信号的变化量称为频率响应,也叫频率特性。在额定的频率范围内,输出电压幅度的**值与最小值之比,以分贝数(dB)来表示其不均匀度。频率响应在电能质量概念中通常是指系统或计量传感器的阻抗随频率的变化。


频率范围是指音响系统能够回放的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围。频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时,音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关联的变化关系(变化量)称为频率响应,单位分贝(dB)。频率范围和频率响应这两个概念有时并不区分,就叫作频响。音响系统的频率特性常用分贝刻度的纵坐标表示功率和用对数刻度的横坐标表示频率的频率响应曲线来描述。当声音功率比正常功率低3dB时,这个功率点称为频率响应的高频截止点和低频截止点。高频截止点与低频截止点之间的频率,即为该设备的频率响应;声压与相位滞后随频率变化的曲线分别叫作“幅频特性”和“相频特性”,合称“频率特性”。


这是考察音箱性能优劣的一个重要指标,它与音箱的性能和价位有着直接的关系,其分贝值越小说明音箱的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。从理论上讲,20~20000Hz的频率响应足够了。低于20Hz的声音,虽听不到但人的其它感觉器官却能觉察,也就是能感觉到所谓的低音力度,雄壮震撼感,因此为了完美地播放各种乐器和语言信号,放大器要实现高保真目标,才能将音调的各次谐波均重放出来。所以应将放大器的频带扩展,下限延伸到20Hz以下,上限应提高到20000Hz以上。对于信号源 ( 收音头、录音座和激光唱机等 ) 频率响应的表示方法有所不同。例如欧洲广播联盟规定的调频立体声广播的频率响应为40~15000Hz时十/—2dB,国际电工委员会对录音座规定的频率响应最低指标:40~12500Hz时十/—2.5十/—4.5dB(普通带),实际能达到的指标都明显高于此数值。CD 机的频率响应上限为20000Hz,低频端可做到很低,只有几个赫兹,这是CD机放音质量好的原因之一。


频响曲线.png

昵称:
内容:
提交评论

如何系统的学习 Blender(布兰德) | Blender 中文教程

2020-05-13
Blender开源免费,热衷于更新课程的人也不少,但总无法让用户从0开始真正系统的学习 Blender。本文章为大家建立了一个学习的前后顺序,按照此顺序学习即可

技术思维「未完待续...」

2020-12-12
每个行业、每个职业都有其独特的思维方式,我们不在此讨论那个思维方式好或者不好,重点在于为大家提供除了技术思维以外的其他思维方式,也希望能通过这一系列的文章,让 CG 圈子的人认识、心平气和的接纳其他的思维方式。我会在这篇文章中尽量为大家阐述不同思维方式的区别及优缺点,相信对您今后锻炼敏锐的商业嗅觉有着巨大的提升!

自媒体为什么乐忠于编织各种“自学成才”的谎言?

2020-09-29
实话说,互联网上自媒体嘴里的“自学成才”大多数都是哗众取宠的东西,他们无外乎满足的是一群“白嫖客”的“成功幻想”!我负责任的告诉大家,自学成才当然是有机会也有可能的,但给你说几个免费的网站,你就能自学成才,这通常都是非常不负责任的...