什么是音响？ [复制链接]

这个帖子的标题看来很幼稚，请抚心营谦虚的自问一下，究竟自己对HiFi的概念是不是很清晰？否则，为什么还会有这样多的音响迷老是惶惶不可终日的感到迷惘？

[quote]harvey 在 2005-8-12 9:03:06 发表的内容
什么是音响？

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波长（wavelength）: 任何声波与毗连相等相位的点之间的距离，照字面上地解释，称为该声波的波长。指在正弦波或其它周期性运动中，连续二个周波之间的间隔。

振幅（amplitude）:振幅是一种力量或是代表一种讯号波的功率。如图表中的波「峰」值。较高的振幅被解释如一个较高的体积——如增加振幅的装置名字「放大器amplifier」就是由此而来。

频率(frequency): 音源振动得愈快速，频率也就愈高。一秒钟内波长发生的数目，以每秒循环周期(cycle)去测量。指在一个循环周期内的重复次数，或每秒的周波数。计量单位为Hz（Hertz），如频率为1000Hz仟赫 (kilohertz 简写kHz）的音频信号每秒便有1000个正弦波的周波。

较高的频率被解释如一个较高的音高(pitch)。举例来说，当女高音歌唱的时候，她正在压迫她的声带高速地振动，因而产生尖锐的人声。

声波干扰(wave interference)：声音波是怎样彼此互相干扰的？当不同的波彼此相互碰撞（举例来说从不同的音源）的时候，它们会彼此干扰。这应该不令人惊讶，这就叫做声波的干扰。

定相位(phasing)：下列图表举例说明声波（或任何其它的波）是怎样依循着它们本身的相位关系彼此干扰定相。

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左图显示声音完全地是同相的（in phase）声波一起生产一个较强的声波。

中图显示声音完全地是 180 度异相的（out of phase）声波，彼此相互抵消，声音因而消失而静寂下来。（这就是噪音消除装置）

右图显示由于声音声波彼此相位不相同的关系，产生了差异音响效果的声波。

运作音响系统意义上相当于运作声音系统工作。自然地，不同的声音系统应用程序可用的系统音域是巨大的。然而，所有的电子声频系统是建立一个非常简单的概念基础上：将声波转换成一个电流并巧妙地根据自己的构思操纵它们，然后进入声波之内把他们变换回来。

一个非常简单的声音系统被显示在下面的图中，它由两种类型组件组成：

换能器transducer:

换能器是变换能量的一种装置，将某种能量转换成另外一种能量。这里面对的一种类型换能器是话筒（把声音的能量转换成电能）；另一种类型换能器是喇叭（把电能转换成声音的能量）。放大器(amplifier)是一个装置将一个输入的电子讯号增大的它是功率（也就是它增加振幅）。

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程序由一个音源（例如一个人类的声音）开始, 产生声音的波（听觉的能量）。这些声波被一个换能器 （话筒）探测到, 将他们转换成电能。来自话筒的电子信息非常弱，必须被喂到一个放大器里将电能放大，才能作进一步处理。音箱将输入的声波电子信息电能变换回声音能量，让人类的耳朵能够听到。

下一个图显示一个更精细的系统，它包含：

信号处理机(signal processors)是一种设置了处理软件的装置，巧妙地以各种不同的方式处理讯号。 最普通的处理机是音调的调整器, 像是低音(bass)和高音(treble) 的控制。

[quote]harvey 在 2005-8-12 9:13:30 发表的内容
[quote]harvey 在 2005-8-12 9:03:06 发表的内容
什么是音响？

唱片和回放部份(record and playback section)是一种为较后的再现将讯号转换成一个储存格式的装置。录音器(recorder) 有许多不同的格式，包括磁带，光学的激光唱片，计算机硬式磁盘机等。

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来自换能器（话筒）的声频讯号，通过一個或更多处理单位，为录音作好准备（或直接地为放大）。然后将需要储存的讯号被喂到一个录音的装置。被储存的讯号被回放，并且喂到较多的处理机。讯号被放大后喂到音箱。

3 部分音响模型 一个的简单方式形象化任何的声频系统，是把它分化成三个部份： 音源（s），处理机（s）和输出（s）。音源是电子的声频讯号被产生的地方。 这可能是一个「现场(live)」音源, 像是一个话筒或电的乐器, 或一个「回放(playback)」音源, 像是一个卡式机(cassette deck)片组，激光唱片(CD)等。处理段是针对于我们的目的将讯号操纵的地方，它还会包含着一个放大器。

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[修正补图：
所有的声波存在特殊性质，我们在这里显示三种重要的：

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波长（wavelength）: 任何声波与毗连相等相位的点之间的距离，照字面上地解释，称为该声波的波长。指在正弦波或其它周期性运动中，连续二个周波之间的间隔。

振幅（amplitude）:振幅是一种力量或是代表一种讯号波的功率。如图表中的波「峰」值。较高的振幅被解释如一个较高的体积——如增加振幅的装置名字「放大器amplifier」就是由此而来。

频率(frequency): 音源振动得愈快速，频率也就愈高。一秒钟内波长发生的数目，以每秒循环周期(cycle)去测量。指在一个循环周期内的重复次数，或每秒的周波数。计量单位为Hz（Hertz），如频率为1000Hz仟赫 (kilohertz 简写kHz）的音频信号每秒便有1000个正弦波的周波。

较高的频率被解释如一个较高的音高(pitch)。举例来说，当女高音歌唱的时候，她正在压迫她的声带高速地振动，因而产生尖锐的人声。

audio 在 2005-8-12 13:25:40 发表的内容 What is audio ？

你是什么？请赶快招来！

谈了这样多的影响回放出来的声音的因素，综合地说都是为了想声音听来好听吧了。聆听室到底有些甚么问题会影响声音回放的好坏？音响器材回放声音的好坏，与聆听环境的建筑声学特性，有着非常密切的关系，要使音响系统发挥最高性能，必须对聆听房间作一定的声学处理。

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为了容易一些说明，这里再将上文已经引用过的图，作一次较为深入的讨论：

图中纵坐标代表声音的amplitudes振幅，横坐标time代表声音的传送时间，整个时间历程曲线所包围面积，即是声音在这段时间历程的氛围，声音强度随着时间历程的变化；声音的传送时间历程是由：attack冲撞先后产生数个onset transient实时瞬态声波→进入stationary state稳定状态(期间偶然会有transient瞬态声波突发)→声音开decay衰落(这个阶段就是我们说的泛音、残响、余韵等等声音绕梁表现……因此，我们要研究的，就是怎样能令到整个音响系统不会改变这个声音氛围的状态。要弄清楚：这张图只是展示那一瞬间的、某一个音符的、某种乐器所发出来的、声音的声音氛围，真实的情况中，该瞬间应该还有同样的n个声音氛围同时发生，所聆听到的该瞬间的整体声音氛围 = n个声音氛围曲线的总累迭值。它的声音氛围曲线的总累迭的情况，与下述的谐波频谱总累迭的情况相似：

harmonic谐波频谱的图例，它是一共显示了两个单音的锯齿声波，图中只列出6个谐波曲线：红、蓝、绿、青、紫、灰依次代表：f基波、2 f、3f、4f、6f…等谐波，为清晰可见，其它的谐波未予画上。

上图右方显示的6条振幅大小不同的曲线，依次代表：f基波、2 f、3f、4f、6f…等谐波：

f基波可以用  y1 = a1 sin (2π*ft) 代表；
2f谐波可以用 y2 = a2 sin (2π*2ft) 代表；
3f谐波可以用 y3 = a3 sin (2π*3ft) 代表；
4f谐波可以用 y4 = a4 sin (2π*4ft) 代表；
5f谐波可以用 y5 = a5 sin (2π*5ft) 代表；
6f谐波可以用 y6 = a6 sin (2π*6ft) 代表；

在下面右方另一条的线图中，则是上图基波、谐波频谱的振幅/频率实时总坐标了，是f基波、2 f、3f、4f、6f…等谐波的累加总和，也就是我们耳朵真实聆听到的声音(当然，我们已经将更高次的谐波忽略去了)。

这个声音的曲线数式为：

y = a1 sin (2π*ft) + a2 sin (2π*2ft) + a3 sin (2π*3ft) + …… + an sin (2π*nft) …

即是说我们聆听的这个声音，是在同一瞬间一齐听到的，是一个复杂的频谱组合。

在聆听这个复杂的频谱组合时，能清楚地听到频谱组合「和弦harmonics」的「节点node(横坐标的0位置)」。

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要搞清楚的是，在相同音阶、相同声音强度的情况下，不同乐器的频率曲线绝对不会同的，即使同一种乐器，的严格地测量的话，它们的频率曲线绝对不会同。这就是鉴定音色、音质的依据。

对于聆听房间的建筑声学特性，可以依次地从下列几个方面去考虑：

attack冲撞先后产生数个onset transient实时瞬态声波，当然首先牵连到音响器材的瞬态响应，这一点我们已经谈了。其次就是聆听房间的频率响应特性：

驻波(standing waves) 上文已经谈及聆听房间里在相对的墙壁之间，由于声音的多重反射而产生驻波，当驻波发生时能产生共振，其频率取决于墙壁间的距离，可见房间实际上就是个谐振器。房间里产生驻波造成声染色最多的地方，尤其是音箱后墙的两边墙角，它会反射不干净的低音，这种效应称为房间隆隆声(room booming)。这种低频驻波是常见的声学缺陷，造成低音清晰度下降，需要小心处理。控制驻波反射的一个好办法，是利用每人家里都会有的装满书籍的书架(没有玻璃门的那种)，书籍的不规则外形和不太强的吸声作用，能使声波发生散射，从而减轻声音反射的影响。大理石和花岗岩地坪和落地玻璃，是现代家居装修的首选，但却是音响效果的大敌，会引致声音的模糊嘈吵。改善的方法，在音箱前方放置适当大小的地毯、在玻璃前加上厚窗帘。

聆听房间的混响时间(reverberation time) 聆听房间的建筑声学特性各不相同，不同物体对声音的反射和吸收的特性也各不相同。尽可能避免房间任何两面墙壁的尺寸相等，或一面恰好是另一面的倍数，正方形或长宽比是两倍的房间，因为这种比例的房间会产生驻波、低频声音产生共振，造成声音染。

聆听房间里从墙壁、天花板、地板、家具和人的身体，反复地反射所形成的声音持续存在、逐渐衰减的现象，称为混响。它与回声(echo)不同，回声不是一种平滑的衰减，而是声音的突然返回。对于室内声学的最重要指标，首先是混响时间，它是声能衰减下跌到原有强度的百万分之一(60dB)所需的时间，对于一个已确定的房间，混响时间主要取决于吸声处理。对于Hi-Fi聆听房间的混响时间，控制在0.4~0.5秒范围较为适当。混响时间适度可使乐音丰满；语音饱满，混响时间稍长的话，声音较活泼丰润；但太长时声音容易含混不清，语音清晰度下降，乐音缺乏力度和节奏感；混响时间太短则声音较干硬，缺少生气，没有混响的声音(如室外)常有呆板感。

既然大家已经明白在同一瞬间里，耳朵一齐聆听到音箱回放出来的，是一个非常复杂的频谱组合，这里我要特别强调的另一个重要因素：回放环境擅自把回放出来的声音搞乱的频谱情况，较诸音箱回放出来的情况复杂千万倍！人们投诉自己的音响系统不好听，罪魁祸首的捣乱者就是「回放环境」。

「音响」是声音的载体，但它是能够改变声音效果的，即使是被公认为Hi-Fi极品的产品，回放出来的声音也是一样的不会很"真"。那么什么才是"真"的呢？从音乐创作到发烧欣赏的过程中，应当说只有乐谱才是音乐有形存在的本原，它才是唯一的真实。音乐声音的产生只是演奏产生的结果，它包含了指挥与乐队共同的艺术，再创造以及乐器和配器所能产生的各种声音效果。如果认真的想聆听到Hi-Fi的声音，那么就应当只有一种声音。而我们从音响听到的声音，是经过录音、音响重放、环境……等等重重干扰后所得到的结果，它是一种已经被「加工」了的音乐声，试问为什么又不可以是对原音乐的艺术再创造呢，不是许多发烧友都有自己的听音偏好吗（这里不是指对某些音乐类型的喜好）？所以，笔者认为Hi-Fi只应作为音响制造时所依循的标准，假如把它作为声音欣赏的标准的话，反而是有害的！因为，音响没有Hi-Fi作为保证，就会失去对音乐表现的基准，这与没有好的乐器就不能正确实现乐谱音准的道理是一样的。相反，对声音的欣赏，则是在听到正确的声音的基础上，也要满足个人对这些声音效果体现的喜好和多方面的乐趣。

尽管在发烧中音响、乐器、乐队、录音的作用各不相同，但作为载体的性质却是一样的。一切艺术都必须依赖于一定的载体，发烧就是利用音响作为载体形式而实现声音欣赏的。每一套以不同方式、不同产品、不同环境组合在一起的音响对其重现的声音都有不同的艺术效果，就和一件件的艺术品一样，但在人们固有的观念中音响只是一种器具吧了，谈不上是艺术产品。

其实有许多我们现在称为艺术的东西，原先也是以实现功利为目的的器具，陶瓷艺术品、教堂庙宇、佛像、典籍、圣歌和祭祀音乐…无不是这样。而器具又是怎样才转变为艺术的呢？这主要就要看它有没有超越其功利目的，能够引起审美趣味的东西了。就音响而论，且不说在录音中，录音师必须要根据自己对音乐的理解、音响器材声音还原的特点，对原声音进行艺术处理；放大器制造中的声音调校，也需要有丰富的审美体验和对组成组件音效的了解。在70年代以前，使用放大器只是为了得到适当响度的正确的声音，厂商和DIY们在放大器设计制造中主要还是从减少失真来考虑问题的，对放大器的音效影响并不太在意。其后，随着Hi-Fi音响在家庭中的普及，大家才逐步认识了：怎样用音响器材获得所需美感的方法、体现审美趣味的方法，对电路结构、有源器件、无源器件、线材产生的声音效果进行了大量探讨，使今天的人们更加追求于用音响进行对声音的欣赏体验，而决非仅仅是为了Hi-Fi。于是使音响产生了对其功利的超越，转向了对审美趣味的体现。

如果我们这里假定发烧是一门艺术，那么我们下面再对发烧艺术的形式、形象、意味如何形成，是什么作用做一番讨论。

任何艺术形式的形成都是历史积淀的结果，发烧也是从最初只是为了实现放大还原声音的功能，发展到如今对声音效果的控制，而为发烧走向艺术提供了表现形式的。尽管现在人们还不能通过设计参数的控制，来预知音响器材对声音的全面影响，以它为目的制造出理想的音响器材；但我们毕竟已经基本掌握了许多组件、电路、器材对声音效果的影响，还有许多发烧友仍然坚持不懈地在对每一种组件及其参数的作用，进行细致入微的研究，加深对电路结构的认识从而改进电路和其制作工艺；探讨音箱的形状、扬声器材质对声音重发的影响，利用数字技术提高信号的保真度，应用器材配搭实验、实现声音欣赏……等，知道如何控制器材，使声音的表现变得冷、暖、厚、薄、快、慢等，满足自己对声音欣赏的趋向，这就为发烧艺术的形式发展建立了广泛现实的基础。这里，我们还可以看到，发烧作为技术与艺术的统一体，正是从这一点上结合起来的。

理想的音响回放系统，除了应该要把音乐里所采用的各种乐器的音韵再生呈现之外，还要把各种乐器演奏的位置、距离、声音的场面再度重现出来。不论音响器材纯粹是经由个人偏爱的、是哪种色调或机型，如果播放出来的音色，是与原来乐器演奏的音色有听觉上的差异的话，就不能算是一台好设备。高保真音响（Hi-Fi) 的真正含义是高还原度。如果音响设备在回放时，不能还原出原有乐器音色的韵味，那么就称不上高保真设备。当我们利用主观听觉判断某一音响设备时，要充分注意这一点，不要因个人的偏爱而影响正确的判断与鉴别能力的提高。