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关于Hi-Fi | HI-FI 毒药·再谈驻波

Avatar photoCayla 视听专题 2017-06-22 1,108 0
关于Hi-Fi | HI-FI 毒药·再谈驻波-影音新生活

相信发烧友们都知道玩 Hi Fi 要讲究聆听环境的音响特性(Acoustic),而且明白聆听环境会深刻地影响 Hi Fi 的音质。但一般说认真在这方面致力改善的人绝无仅有。不少发烧友明知道自己的?Hi Fi?房真正具有音响学上的毛病,亦知道怎样去医治这些毛病,可是他们却不去着手做,理由是害怕发现事实的真相。他们不敢正视自己那间 Hi Fi 房的音响曲线(Acoustical Response),因为看到了以后,就可能患上忧郁症:明明自己那套 Hi F i组合由头到尾每件东西的频应都是由二十至二万加减 0.5dB,怎的用仪器在聆听位置上测量却是加减 15dB!十余年来一向认为自己那套 Hi Fi 全世界最靓(而且每次换一件东西就更靓),怎的自己竟然欣赏了十几年加减 15dB 的音响重播!

勿再做鸵鸟

醒来吧,朋友!不要再把头埋在沙堆里面了。让我们面对现实,研究一下厅房环境能够改变 Hi Fi 扩音的线性和平衡度到甚么田地。

首先,我们必须沉痛地接受一件事,普通一台扩音器配一对音箱的组合,是无论如何不可能在一个位置上享受到正负 4dB 的频带。如果你的房间在谐振点上只读到一个 +8dB 的波峯,你还是幸运的。香港地有间 160 平方呎的 Hi Fi 房算是比下有余,而这个面积房间的谐振周率 60 或 90 赫之间所出现的波峯,达到 +18dB 的数字是不足为奇。

如果我说听惯了 90 赫音波被强调了 18dB 的发烧友根本像吃白粉一样非此不欢,那是很容易了解的。但这班发烧友们却绝不肯客观地接受他们听 Hi Fi 时从未听过大合奏乐段里低通 90 赫的低音。因为,在他们的 Hi Fi 生命里,「低音」是那末的顶心顶肺,天崩地裂。何况,当他们用正弦波试音唱片放唱 40赫那一段时,扬声器播出的胡胡声也清晰可闻。

「遮盖」效果

他们忽略了音响重播技术上「线性」的重要和听觉反应上「遮盖」效果(Masking Effect)的原理。当一大堆音波一齐振荡时,这些音波的强弱比例是重播时必须准确地再生的。这就是线性(Linear)的重播。非线性重播是电路上和物理上的强调或衰减作用,把频带上某部分有所加多减少,做成大声盖细声的反应,使我们听不到应该听到的音响。非线性的强调作用只要超过 +3dB 的强度,它的邻近频率就被遮盖效果所掩没,开始在听觉上消失。如果你的房间或扬声器有+18dB 的 90 赫高峯,或简单的说,如果你承认你的 Hi Fi 有低音「箱声」或「撞声」,你就认真要检讨一下究竟在爆棚时你听到多少 90 赫以下的真正低音了。

讲到 Masking Effect,其实听觉心理和听觉系统的天然平衡度也有影响。各位看官不妨用自己的 Hi Fi 做个简单实验,以判定遮盖效应对你有几重要。如果你的前级附有高、低音调节的话,你只要拣张高低音都丰富的碟放唱(例如天方夜谭终章),把低音调节由“关尽"慢慢扭至“开尽",如果你听到低音开尽时除了低音份量大大增加之外,高音份量同时相对地减少的话,那多数是你的听觉系统具有较“宽带"的遮盖效应。属于这类的人,在一个全音域音箱之外,不经分音,再加上一只超低音,他也马上觉得超高音蒙了。

把「箱声」和「撞声」一并作低音办

可喜的是,发烧友中真正讲得出「箱声」和「撞声」是甚么的人占少数,而把「箱声」和「撞声」一并作为低音办的人则占多数,所以有箱声的扬声器就经常比无箱声的扬声器畅销。同时,占了音响市场百分之九十的「Mid」Fi,得以靠一百赫以上的「劲」声日益繁荣。

要明白音波在一间密封的房间内的走势,我们不妨以一片小石丢进一个水盆中所引起的涟漪作比喻。这些此起彼伏的波纹在浮至盆边时就被反弹回来,与迎面接踵而至的波纹构成一幅错综复杂的图案,乍看之它们就像「停驻」在水面上一般。扬声器音圈在空气中振动的作用和石块投入水中的作用是一样的,只是前者却形成了立体的空气扩张和反弹。所形成「停驻」在空间的音波,就是音响学上被称为「驻波」(Standing Wave)的奇妙东西。

在一间 Hi Fi 房内,我们听到的音响成分大多数是经过一次或多至二十次墙壁及其他对象表面反射的音波,只有小部分是由扬声器直达耳朶的直射音波。反射音波事实上是属于余响(Reverberation)或回声(Echo)成分,它抵达耳朶的时间比直射音波有些少延迟。音响学上「余响」、「驻波」和直射波等混淆在一堆就产生一些匪夷所思、光怪陆离的效果。

任何房间必存在无数强调点或衰减点

房间的任何两个相对面都是个谐振器,对某段频率或其谐波(Harmonics)产生激烈的反应。计算谐振周率的公式十分简单;两个相对平面的距离,就是谐振率的半波长度。例如两面距离 4 公尺墙壁所构成的谐振波长就是 8 公尺,周率约为 40 赫。反之,两面距离 4 公尺墙壁也对 4 公尺波长(80 赫)的音波具有抑制「衰减」作用。由此可知,任何一间房间对音频重播必然存在数之不尽的强调点或衰减点。这种非线性的峯谷凹凸,与原音比较等闲有 20dB 的差误。20dB 这数目,若以音量强度来表示,就是跟原音(讯源)的响度有加或减一百倍的分别!

有的聆听室,“没有"低音,把扬声器摆去另一面墙的前面就“有"低音,亦是驻波的和差效应。发烧友有幸有不幸,有的一摆就好声,有的搅几年都不好声。

为了使各位更容易理解一间普通体积的房间对 HiFi 重播所引起的谐波反应,我在这里算出了一间 15x 11 x 8(高)英呎房间的十三个低频谐振约数。它们是 36、51、63、68、78、86、92、101、104、110、112、113、114、119 赫。轻而易见地,这间 15x 11 呎的房间的音响反应十分强调由100~120 赫之间的音波。此外,60 赫的谐振又很容易与扬声器声箱的谐振点互相连结而兴风作浪。体积愈大的房间,谐振周率也开始得愈低。一个音乐厅的体积,当然是庞大到没可能引起听频范围内的谐振。以今日的录音及重播水平来说,一间谐振点低至 30赫的大厅,也会严重影响低音重播的清晰度。

(原文刊于1987年3月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

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