要动听,它唱给你听

来源 :汽车杂志 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xianxing599
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  我的好友李总,为了整一处能让德国MBL 126喇叭释放理想好声的试音间,据说花了好几个月时问,不断调整房间内吸音扩散材料的布置方式,调整喇叭的摆位,甚至连空纸盒、名片、麻布、木板……各式各样的材料都用上,才换来我跟他一起听时,他还说只能给90分的声音水准。
  这种坚持,是要对音响“发烧”到80℃才能修来的缘,如果换成一般人,没那个时间与精力,是否就与好声音彻底绝缘?更惨的是,如果换到聆听音乐环境更差的车内,是不是想都别想了?不!有一种“神兵利器”现在好流行,只要有了它再外加懂声学、会调音的技术,就算不改原车主机、喇叭,都能让声音表现改头换面;若是搭配改装功放、喇叭,更能让你换出比好更好的天籁,这玩意就是——数字调音!
  调音走过这段路
  “神兵利器”出场前往往得暖场,笔者就先用它的“手下败将”来铺垫“调音之路”吧!
  回想我开始“随便”听音响是中学时代的事,那时候我的要求就是有声音即可,一台卡带式床头音响足矣,但直到90年代末期认识了我的启蒙恩师,从此开始“认真”对音响发烧至今,研究调音也就不眠不休了!由此可知,这篇酷改的主题——“调音”,说到底都是为对声音有追求者量身打造的,不然你大可像我未进“发烧圈”时一样,听着手机音乐和原车音响,耳朵不High、不发烧也没啥大不了。
  汽车音响,早在上世纪20年代胆管收音机被装进车内伊始,到70年代卡带机大行其道,再到80~90年代盛行的CD机,以及当代流行的数字影音档案播放对应,不知道看官看出汽车音响这一路走来的发展态势该如何总结吗?答案就是一句话:从模拟到数码!同样,汽车音响“调音”技术的流行趋势也是这般,笔者将其分为三个方面来介绍。
  要注意的是,这三个方面不能用绝对意义上的时间线来切割,只能说它们是一个时代的潮流或“玩法”。
  1923年首辆配备音响的汽车面世~今日:安装手法加电气零件折腾
  最传统,但又最发烧的汽车音响改装调音方式,不是从主机、功放上附加的简易调音功能动手脚,而是实打实的从喇叭安装、DIY被动分音器下手。对此,许多发烧玩家会试着在车内不同位置倒模,用不同角度安装喇叭,至于什么角度与位置会得出什么效果的声音,由于并非此文焦点,所以笔者留待日后为大家分解。而被动分音器,虽然许多套装扬声器都内附这配件,但毕竟是针对理想环境开发,不一定适合不同车辆的车室空间、安装条件使用,于是烧友们对此下手,包括笔者也成了其中一员,先买号称喇叭设计“圣经”——Vance Dickson写的《LoudspeakerDesign Cookbook》读透它,然后又买“LEAP”喇叭设计软件及测试工具,最后买了无数块电路板,无数M-Cap、Duelund、Rifa、WIMA、Vishay Dale、Jensen……品牌高端电容、电感、电阻等组件自制被动分音器,除了玩“量车打造”的分频、等化修正、相位补偿……效果之外,也不断尝试哪种设计与组件会配出最好的声音,个中经历就像回忆当兵路一般讲整夜都讲不完,而且真累人!
  70年代AudioControl引领前级调音~今日:模拟技术调音
  一套音响系统的组成,基本包括讯源器材、数字模拟转换器、前级器材、后级器材,而在车上为了节省空间,往往会行整合之道,故而让我们看到在许多音响主机或功放上,都附带有前级器材才有的简易调音功能。这些功能,大多是由可变电阻加讯号处理电路所成就,原理属于模拟讯号处理,例如简单的前后左右声道平衡、量感微调、高低通分频、正负相位……功能,可以帮助音响玩家完成一些简单、基本调音工作。
  直到1977年,一家名为AudioControl的美国汽车音响公司诞生,其专注推出各种汽车音响用前级器材。例如讯号分配器、主动分音器、均衡器……,更让汽车音响的声音从此变得“有声有色”起来——由于它家产品的调音功能比起主机、功放“附带”的更为丰富,再搭配其还有针对国际级汽车音响竞赛专门推出的SA-3055频谱仪能帮助音响技师调音,所以AuaioControl成了那个时代助推汽车音响调音完美度上到更高水准的“里程碑”之一。不过,AudioControl及许多其它品牌具备模拟调音电路的前级器材,不是所有汽车音响发烧者都爱用,因为他们觉得多一关前级器材在系统中,势必会对声音讯号传递的自然度造成负面影响。但玩这种前级器材调音的烧友,也觉得被动分音器天生存在影响声音动态表现、相位角,以及调音就得改组件、电路等问题。于是这世界就形成两派人马——玩被动分音器的与玩主动调音产品的,两者都认为自己的玩法最接近好声(注意:不可能是完美好声)!
  90年代DSP芯片进驻汽车音响~今日:
  数字技术调音
  如果我们要用主动方式来调音,透过早期使用模拟电路的AudioControl器材要怎么干呢?首先来一台6XS电子分音器,接着来一台EQL等化器,这才满足了简单的分频、等化调音功能,但也占去大约一台功放的车内空间,而且用上的线材、安装也更复杂了。
  Duang!“神兵利器”现身,它几乎与AudioControl同时诞生——1978年AMI公司发布世界上第一个用于数字讯号处理的单片DSP芯片S2811,四年后的1982年,可正名为“第一代”的DSP芯片TMS32010及其系列产品由美国德州仪器(TI)催生,这种芯片采用微米工艺制作,处理FFT快速傅立叶、滤波、卷积、相关等算法的运算速度比微处理器快几十倍。只不过,这时很多音响业人士还不知道。这个以数字方式处理讯号以代替传统模拟电路的小东西,日后会成为让音响调音狂开“脑洞”的利器,理由在于八十年代的DSP芯片制造成本还高,多只应用在航空、仪器领域。
  九十年代,DSP芯片的制造工艺更成熟、成本更降低,一些日系品牌音响厂商,例如AIWA、SONY等开始将DSP芯片应用至旗下中高端汽车音响主机上,使得小小的主机能够提供前所未有的丰富调音功能,甚至时间延迟、等化Q值这些以往模拟电路前级调音器材很难办到的事也成就了!如今,DSP芯片已经大量普及,可以被应用在独立的数字讯号处理器中,也可以被应用在主机内、功放前级讯号处理端,然后让使用者透过独立控制机构,或是对接电脑软件读写来处理声音讯号调整工作。更重要的是,在技术进步的引领下。DSP芯片与电路对声音造成的劣化影响越来越少,故而在汽车音响领域成了明日之星。   三步调音心法
  既然有了数字调音这“神兵利器”,怎么用?我们当然也要了解,但前提请先跟我一起想一个问题:为什么要调音?
  其实,如果我们能有像音响公司无响室、监听室那般标准的聆听环境与器材设备去还原声音,就可以听到音响公司工程师调整出来的器材声音都不会差到哪里去。问题就是,没有!不然也不会像前言所说的李总需要那么大费周章整试音间,更何况在空间狭小,声音驻波、反射、吸收、相位抵销……问题倍加严重的车内,喇叭推出的声波本来就已经走样了,再加上不同的单体安装位置、器材配置,更使得声音听起来很难完美。调音,就是为了针对各种走样的声波,来从讯号部份就加以处理弥补,尽量还原到音响器材被设计出来时那般理想的水准,用数学公式表达,就是:
  没有调音的声音=器材原音+环境因素=劣化状况
  经过调音的声音=器材原音+环境因素-环境因素=器末才原音
  而如何调音呢?专业的操作方式共包括三大步骤:1.量感、分频点、分频斜率、相位设定;2.等化、Q值设定;3.时间延迟设定。这三步骤必须依照顺序执行,不然等于事倍功半!
  Ⅱ等化、Q值设定
  1.最受用的等化:不管你的车有没有改装音响器材,“等化”都是最受用的功能,因为它能让人耳听觉范围20Hz~20kHz频域中,因器材、安装、环境等条件影响而变得不平衡的地方尽量拉平。和谐平顺的声音,能让廉价的原车音响配备虽然欠缺音质,但也听起来是舒服、耐听的,而所谓的和谐平顺,一般是指200Hz以下频率音量稍多3~6dB,4kHz以上频率音量稍减2~3dB,其中相邻频率的音量落差都不超过3dB,这是人耳天性所喜!
  2.哪里过了哪里削:严格来说,等化最好是搭配频谱仪器测试来调整,更能得到事半功倍的效果,但如果你没有,甚至音响店家都没有怎办?听吧!一般来说,如果你听到人声嘈杂、高音聒耳,十有八九出在1kHz、2kHz、3.15kHz、4kHz这几个人耳最敏感的等化调整频点量感不均衡。试试把1kHz、4kHz先调低一点量感。3.这些缺了不能补:如果你总觉得声音听起来人声平淡、乐器演奏没魄力,问题往往都出现在250Hz、500Hz这两个等化调整频点量感有缺。怎么解决呢?用等化提高此频点音量呗!错!理由有二:首先是这里的缺量,往往是由于车室空间声波相抵造成,硬提高音量是无解的;其次记住音量每提高3dB,功放输出功率就得多一倍,提高量感太多可能会造成声音失真甚至弄坏喇叭,所以我们一般建议等化功能可以削减音量,但不宜增加音量,而250Hz、500Hz的问题,最好交由调整单体安装角度来克服。4.Q值的“影响力”:Q值就是中心频点量感调整时对附近频域的影响,如果把它当作一个图形来看的话,举例800Hz减6dB,高Q值就像窄而陡峭的科罗拉多峡谷,对附近频域量感减少的影响少;反之低Q值就像大范围的吐鲁番洼地,300Hz~500Hz、1kHz~2kHz甚至更广频域的量感都会随着800Hz的减量而降低。活用Q值的设定,可以将等化功能发挥得更淋漓尽致。
  Ⅰ量感、分频点、分频斜率、相位设定
  1.什么条件用:这个步骤,如果是使用原车主机、喇叭,就基本没有什么可钻研的。使用套装扬声器,并且不同喇叭单体以不同声道主动式驱动,或是加装超低音系统者,请进。
  2.分频的种类:分频的目的,在于分配与衔接不同尺寸喇叭单体,负责回放人耳可闻的20Hz~20kHz频域中部份工作。例如超低音负责20Hz~80Hz频域,低音负责80Hz~460Hz,中音负责450Hz~3kHz,高音负责3kHz~20kHz。其中像超低音部份,由于只是要设定播放低于80Hz以下频域,所以分频称为“低通”;低音、中音是负责一个频段的回放,所以分频称为“带通”;高音以此类推,分频称为“高通”。
  3.超低音背后来,高音嘈杂怎办:分频点设定没有固定答案,必须根据单体性能、安装条件来灵活调整,但一般来说,如果超低音放在后车厢,你听到超低音都从身后来而无法融入整个音乐中,可能就是超低音低通分频点太高。声音听起来模糊,可能低音、中音、高音的高通分频点太低。高音听起来聒耳,十有八九高音与中音的分频衔接没设好。
  4.分频斜率啥意思:分频斜率是代表不要的频域量感衰减幅度。好比高音高通分频点设4kHz,以下不要,一阶-6dB/Oct.代表低一个八度音程2kHz频率点的音量比4kHz减少6dB,二阶-12dB/Oct.代表减少12dB,三阶-18dB/Oct代表减少18dB,以此类推。
  5.高分频斜率非万能:如前述。如果超低音听起来从脑后传来,可能是超低音低通分频斜率太低;如果高音聒耳、人声唇齿音重,也可能是高音分频与中音分频的分频斜率没设好。记住,高分频斜率例如-24dB/Oct,对于数字调音设备来说一点都不难达到,但如果藉此将两单体的分频点挂在同一处,用高斜率接合,答案就是声音不容易出错,但欠缺韵味且不自然。
  6.超低音开越大声越没劲怎办:相位代表声音讯号波形的度量,说简单点,一般数字调音器材提供的正反相位设定功能,反相就好比把喇叭线正负极对调接。相位设定没有固定公式,但如果你觉得超低音音量开越大越没能量感,可能就是超低音与低音的相位相抵触。反过来试试?
  7.每个喇叭的音量别差太多:量感是用来设定超低音、低音、中音、高音各个单体的输出音量,将其设定为均衡是最好,如果听起来超低音模糊、低音膨胀、人声肥腻、高音嘈杂,可能就是其中某者的量感设定过大。当然,反过来说也有可能是其中一者的量感不足,从而与其它单体的声音量感没有理想契合。


  Ⅲ时间延迟设定
  1.让音场更有形:这项功能,在传统双声道立体声民用音响是非常少见的,倒是从51、61、71多声道环绕声家庭影院大行其道之后被应用,主要目的是针对不同喇叭距离听者不相等条件下,对距离近的喇叭延迟开声(单位以ms毫秒计),以求和远距离喇叭发出的声波同时抵达听者。同时,这项功能也是DSP普及之后的福音,因为传统模拟讯号处理器要执行时间延迟非常复杂。至于为什么要设定时间延迟,理由在于“哈斯效应”——同音源发声的不同喇叭,距离近而声波先到人耳者,人会感知声音方向来于它,唯有不同喇叭声波同时抵达听者,才能换得听觉上理想的音场还原,更好的结像与聚焦,也就是发烧音乐强调的“化喇叭于无形”,而对应汽车音响环境,就是声音听起来不会是歌手被“分尸”在车身两边,而且音乐环境比较能真实还原。   2.量距离不一定准:照理说,数字调音提供的时间延迟功能应该是以ms毫秒为单位,透过音速与你实际测量的距离换算而出,例如Alpine经典旗舰主机F#1系列就是如此设定,但,真的非专业搞不定!为此,目前大多数的数字调音器材,都已经把这个功能转换为距离标示,你只要用尺量每个喇叭单体到聆听者距离,输入数据即可。又错!根据经验,尺量出的距离只是“基准值”,你还得耳听为凭再微调。最好用那种有明显音场配置规模的音乐鉴听,例如IASCA试音碟“七声鼓”一曲中,那从左至右均衡位置的7个鼓点,就能帮助你判断什么样的音场结构才标准,一旦设定好,你会发现人声精确地重现在仪表台中央,而左、右音场听起来是宽松、有层次的。
  3.超低音设定之道:超低音的时间延迟设定其实是最为困难的,首先同样用尺量出超低音喇叭到人耳距离,然后开始以耳判断微调,当你觉得超低音的能量感释放最好,又能与前声场自然地融为一体,听起来超低音好像是从前方而来,而非从置于车尾厢的超低音箱来时,那就是理想的超低音时间延迟设定点了。
  懂声音的“速成药”:耳机
  说了那么多,相信读者们看了一定还觉得雾里云里,想说“调音”这么专业的东西与我何干,找音响店处理不就好了?OK!但请注意这里面就有很多疑问——店家够专业吗?你愿意把车放在音响店很多天让技师慢慢磨调音吗?店家愿意花很多时间为你调音吗?个人的建议是,既然你有兴趣改装数字讯号处理这般调音的“神兵利器”,何不趁此机会多了解它,多懂一点好声音的标准,多自行尝试调音以了解声音变化的特性?反正你的车随时都在身边等你“玩”,而且这类数字调音产品都有记忆功能,声音调得不喜欢选回记忆值即可,怕啥?
  但您可能又会问:我还是不懂到底啥样才是好声音,怎办?没错!好声音是一种比较值,你要有绝对标准的参考,并建立“听觉记忆”后才能拿到车上依样画葫芦地调音。以往,发烧玩家会像李总那般在家整个试音间,但如果你不想那么劳民伤财,最简单的方式就是买一付好耳机,真的要那种音质有口皆碑的全罩式耳机,搭配一台还不错的耳机放大器,加起来大约一万元以内搞定,然后聆听电脑或手机的WAV、FLAC无损音源档案,长时间多次听一首人声演唱曲、一首交响乐、一首小提琴演奏曲,你就会建立起“听觉记忆”,然后凭此记忆到车上玩转数字调音便会颇有心得了!
  建议大家,选购具有数字调音功能的产品,首要关注功能方面,例如分频点、分频斜率、等化调整段数……,可调空间越大、越多越好,不然怎么对得起“数字调音”这四个字?其次,则是一般人可能没法了解的零件用料,它会对音质起到至关重要的影响,而挑选好货的方法……如果你不是技术控,建议还是听老祖宗建议:一分钱一分货吧!最后,补充几点建议,希望大家玩转调音时能派上用场:
  1.最好有频谱仪器辅助调音,才能事半功倍。
  2.如果有频谱仪器,你会看到调音目的是调出平顺的频响曲线,不是比赛给仪器打分用的那种水平频响直线,超难听!没有最正确或完美的曲线,但低音稍多一点,高音稍少一点,更符合车上聆听条件。
  3.不管怎么调音,你首先得把车内共振等杂音问题处理好才能逼近好声,因此建议隔音制振是有必要投资一下的,更何况它还能发挥让你开车耳根清静的连带效果。
  4.永远记住,数字调音无法改写声学法则。假如周边器材很差或安装错误,调音是无法创造奇迹的。
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