从零开始学音响知识 第一章

前言：

本人是唯真派发烧友，即是音响烧友又是音乐烧友，我追求准确的声重放来欣赏音乐制作人做出的音乐本身音色，因为买不到自己需要的性能的音响，所以走上了自学的道路，设计开发音响。由于我本人只信权威教材和事实证据，所以没有被主观派忽悠，少走了不少弯路，学到了一些知识，抱着学习交流的态度来写这篇帖子，分享我学到的知识和经验给入门的朋友一个参考引导，同时和大家交流学习，.貌似在网络上搜索音响入门知识，总是星星点点的，而且很多主观意念的知识，本文的内容主要是想尽量全面的讲解比较客观准确的音响知识，包含了一些专业书籍中的知识和我的积累。本人才疏学浅，能力有限，错误在所难免，希望大家指正。 由于知识面比较广，想要理清思路是很困难的，我还是尽力把文章流程写得清晰，凌乱之处请多多包含。

  本文的流程是，先大致讲明音响系统的原理 包括部分声学，然后通过权威资料和我的电声实测结果，然后讲讲音响发烧。  主要内容包含了: 简单的声学，看懂频响曲线等电声参数， 录音与音乐制作简介，线材，功放 音箱 音响原理，电声参数实测，唯真派与唯美派 ，心理暗示，等等。

  本文的亮点是：证据，欢迎大家拿证据来反驳和交流。
                        第一章---音响知识

  既然是音响知识，我们就从源头说起吧，这里简单讲声学。声音怎么来的？物体震动产生声波，在空气中传播到耳朵里，让耳膜振动转换为信号传输给大脑， 我们才感觉到声音。当声音不够大时，我们用麦克风 功放 音箱把声音放大，这样 路径就是：物体震动产生声波 通过空气传播给麦克风 麦克风振膜震动转换为电信号，功放把电信号放大 推动音箱，音箱的喇叭震动 产生声波 传入耳中。

  录音就是把麦克风接受的声音保存下来，以前是模拟方法用磁带，现在是数字格式了，这里不具体讲，然后通过解码 前级 功放 音箱 重放出来。

  录音机原理就不说了，过时了。说说解码吧，数字录音技术把模拟音频信号转换为数字信号记录下来，简单讲模拟信号就是正弦波，数字信号就是1011011010这样的控制占空比的方波信号，音乐文件例如MP3格式 保存在电脑硬盘里，当你用音乐播放器打开这个音乐文件时，声卡就把数字信号转换成模拟信号 然后通过信号线传输到功放部分了。

  接下来是音箱，喇叭震动发声，我相信这不用再讲了，但是我们有必要知道几个重点，频响曲线和失真曲线，以及指向性等问题，频响曲线让很多人苦恼 ：一条曲里拐弯的线 到底什么意思啊！通常情况下，我们总是没仔细观察，那就是横坐标是频率 纵坐标是声压级，说白了，横坐标就是声音震动的快慢，纵坐标就是声音的大小，频响曲线的专业名称是幅频特性曲线 也就是幅度与频率的关系，下面我在一个频响曲线中画2条绿线

这里就很明显了， 频响曲线是由点组成的，每个点是每个频率对应的声压级大小，上图中45hz频率对应75db声压级 60hz频率对应85db声压级，  如果是一条水平直线的频响曲线 就意味着各个频率的声音一样大 就是保真的频响，那么像上图波纹状的频响曲线 就能看出不同频率声压级不一样 ，我们还可以看出4khz有一个凹陷 这就表示4khz的重放声音会小一些，4khz正是齿音的附近 我们就能知道这个音箱齿音会稍微弱一点。偏离直线的频响曲线 就是音染，也就是说改变了原始的声音 不保真了。 从上面的频响曲线还可以看出，大约低于平均频响曲线3db的频率是80hz和35khz，那么这就是这个音箱的频响范围 80hz-35khz -3db，频响范围决定了这个音箱有能力重放声音的范围，就是高音能放多高 低音能放多低。频响曲线能客观看到音箱的音色，这就是频响曲线的含义。如何通过频响曲线看出音色呢？这个需要经验，建议使用foobar播放器的均衡器 调节各个频率声压级，然后感受每个频率的多少对音色的影响，例如3-4khz频响峰 齿音就重。

对于频响曲线和电声数据的争议很多，很多人认为电声数据没用，那就大错特错了，我要从两个方面说：第一点，频响曲线是判断保真度的重要指标之一（注意“之一”二字，频响曲线并不完全代表音箱的性能，还有失真等各个数据，请某些人不要断章取义），通过频响曲线是否平直 可以直观看到音染大小，这是判断监听音箱的指标之一。 第二点，频响曲线和实际听感的关系到底是怎样的，首先我表示当不考虑其他电声参数时判断频响曲线和实际听感的关系时，频响曲线完全客观反映了音箱的实际音色，但是由于人类的大脑不能完全将看到的频响曲线模拟成实际听感，所以 频响曲线只能做个参考，然后当我们考虑所有数据时， 频响曲线只是反应音箱性能的指标之一，还要加上失真度等数据。这里我的结论是 ：频响曲线是准确的，是人脑无法准确模拟出来（包括其他数据），频响曲线只是数据之一，要综合所有参数才能判断音响实际性能。

  下面说一下房间的声学特性，也就是房间的频响曲线，有时候 大家在音响店试听一套音响 觉得声音不错，买回家 声音就变了，这是因为房间各个墙面的反射造成了音染，下面我来实测一下我房间不同位置的频响，测试器材 我diy的索威4寸同轴，测试工具 clio电声测试系统以及clio mic02标准传声器

首先测一下近场

然后测一下听音位置的频响

结果，红线是近场测量结果  绿线是听音位置的频响，可以看到低频驻波导致了频响波动，这就说明了房间的声学特性会改变音箱原有的音色，要想听到音箱的本身音色 就要对房间做吸音等声学处理，这里是音响知识教程 我就不多说了。结论： 一套音响系统 音箱和房间各占一部分音色，要重视房间声学特性。  那么这个房间的本身的频响曲线是如何呢？ 用clio后处理一下 得到下图结果。

对于声压级的概念很多人都模糊极了，不知道到底是个啥概念，就像想体会10cm多长就买个尺子一样，你需要一个声压计 （噪声计） 也就100元左右，但是这能帮助你切实体会声压级的概念，而且可以让你知道自己的环境噪声 以及听音声压级。另外一个体验声压级的方法是用foobar播放器的音量控制条，它是以db标注的 你可以增减音量体会db于实际听感上声音大小的联系。

   下面讲失真，简单讲 失真就是播放的声波和原始信号不一样，产生了多余的分量，例如我们听到的音箱的破音 噼啪声 就是失真了，失真一般指谐波失真 （还有互调失真等等，谐波失真最严重），，谐波失真THD用%表示，一般认为小于10%的谐波失真是音响系统的容忍度，那么人耳到底能分辨多大失真呢？由于多余变量和不可控因素（包括听觉特性：掩蔽效应等等），暂时没有证据证明人耳可闻失真的确切数字，我们一般追求更低的失真 让音箱的失真小于1%，但是事实是 厂家不会轻易把实测失真曲线拿出来 这会暴露产品的缺陷 导致销量下降，下面随便找个失真曲线看看

失真度曲线很容易看懂吧，右边纵坐标写着百分之几 只要看各个频率的失真有多少就好了，这个音箱的失真度 在50hz-20khz看起来不错 失真小于1%，不过不要庆幸，这只是厂家在小音量下测得的，在最大声压输出时 失真会增大很多很多，因此  我到目前为止 没有看到敢把最大声压级输出的失真曲线拿出来的厂家。

  下面我要拿出万元低音炮的实测失真曲线，不要惊呆哦

紫色失真曲线是90db声压级的实测 而黄色失真曲线是106db声压级的实测，可以看出低频部分 失真度直彪100%。

下面讲瞬态响应，瞬态响应就是音响能不能重放好一个突发的声音，例如一声枪响。如果枪响是非常利索的 就啪的一声 那说明音响的瞬态很好，如果你听到了啪~~~~！这样很长时间的枪响 也就是拖尾  那就说明音响瞬态差 不能快速反应突发信号，瞬态差就像山谷里的回声 你在山谷里说话停止时 回声还在响。 反应瞬态响应的电声数据有阶跃响应和累积频谱衰减图，先讲累积频谱衰减吧，下面再贴个图

有人说了 频响曲线好不容易才看懂 这个曲线这么复杂 怎么学啊！我想说不要担心，只要你看懂了频响曲线 这个就是多了一个东西--时间。首先 我们看横坐标hz 和纵坐标db，那么这就是频响曲线的坐标，我们看到的千层饼一样的频响曲线 实际上是反应了不同时间的频响曲线，说白了就是音响刚发声的时候测一条频响曲线对应0.00秒那条， 等0.59毫秒再测一条频响曲线再等几毫秒再测一条对应0.59毫秒那条，这就反应出音箱什么时候才停止发声，这就是前面说的瞬态响应，那么看看上图中右边的z坐标 就是往里面看的，最里面是0.00秒 就是刚开始对应的频响曲线 面向自己出来的频响曲线是0.59毫秒对应的频响曲线，到了1.91毫秒 基本停止发声了。那么怎么通过累积频谱衰减判断瞬态好坏呢？很简单 除了最里面0.00毫秒那条频响曲线 ，多余的都是拖尾，简单吧？也就是说 拖尾越少 音箱的瞬态就越好。同样 累积频谱衰减也只有屈指可数的厂家敢拿出来。

瞬态响应的第二个电声数据是阶跃响应，这个数据我从来没看到哪个厂家主动拿出来 看下图 这是国外烧友自己测的

阶跃响应怎么来判断瞬态呢？很简单 第一个波后面的波形越小越好，看第一个图片波形很小瞬态不错， 第二个图片波形很大说明瞬态很差 严重拖尾，阶跃响应更多的信息是判断低频瞬态的，这里可以估计第一个是密闭箱体 第二个是倒相箱体，好了 说到这里 就过度到了音箱原理（我也没想到），下面就说说密闭和倒相吧，这里为了省事 我把我监听低音音箱的介绍搬过来了。

在介绍密闭倒相原理之前 先说说为什么要箱体，因为低频的波长很长 所以会发生绕射 那么低音喇叭前面的声波就会和后面的声波抵消，所以用一个密闭的箱子把喇叭背部的声波阻隔，就剩下前面的声波了。先说密闭音箱  密闭音箱阻隔了扬声器背部辐射声波 防止低频绕射到前方声短路抵消低频，在动态时气压差会将振膜快速复位能快速重放连续变化的低频 有着极快的瞬态响应。但是密闭效率极低，而且扬声器低频振幅大 非线性失真和谐波失真也大，这就造成了密闭音箱声音做不大 下潜做不低 低音浑浊 就连瞬态响应快的优点也无济于事。这里特指低音音箱工作的频率极低 振幅极大 书架密闭箱并不严重。

倒相音箱利用了扬声器背部声波 效率提高 体积减小，而且分担扬声器振幅 失真明显下降，但是 为什么实际听音低频还是浑浊？这就是倒相的原理了： 倒相管和箱体通过谐振把扬声器背部辐射声波延迟半个波然后辐射出去，加上谐振不会马上停止 一般功放停止驱动音箱后 倒相管的辐射声波要等40毫秒才停止发声，这个拖尾不但掩盖低频细节 而且会在复杂的快速变化的低频中与下一个低频混合，造成浑浊，这样造成瞬态差 不能反映快速变化的低频声波

这就是为什么上面冲击响应反映出密闭和倒相的瞬态不同。

说到这里 有必要说说市面上的音箱类型，因为倒相的高效率，目前的监听音箱和hifi音箱几乎被倒相音箱占据，密闭箱很少，所以 追求澎湃低频的烧友可以选择倒相，追求准确 瞬态好的烧友可以选择密闭。

   下面该说功放 前级 线材了，对于这些设备，我可以给出一个明确的答复，对于高保真级别的器材来说（大约千元以上），他们都是高保真的，和音箱10%甚至到100%的失真度来说，功放 前级的0.1%甚至0.001%的失真都是微不足道的，正如上面所说 测量的困难，这么大的失真可否忽略我不能断言，但是一般是听不出的（这个请大家自己斟酌）。对于功放和前级的音染到底多大，千元以上的高保真级别功放器材一般都是直线级别的频响曲线，音染可以忽略了，对于功放还有互调失真 阻尼系数，但是目前的功放的性能都很高了，这些不必在意。所以高性价比的购买音响系统 还是多把钱花在音箱上，那么几十万的功放为什么还做呢？这就是下文将要讲到的 什么是发烧。

对于线材，分为信号线 音箱线 电源线。首先可以明确一点 电源线和音色无关，电源线是50hz差模信号 频率不变 供电电压自然不变，那么就不会对频响造成波动，所以电源线随便一条满足负载功率的就可以，但是数万元的电源线为什么还造呢？依然看下文 什么是发烧。

信号线和音箱线由于不同频率的阻抗不同 会造成频响的波动 但是下面看看我用意大利clio电声测试系统的实测 测试对象是给坛友做的一条rca线，

没有仪器能检测出的频响波动 可以认为是零音染，那么信号线重要的一点是屏蔽能力，也就是抗干扰能力，例如打电话发出的干扰 会让音箱吱吱叫。 ，信号线只要屏蔽达到即可，那么数万元的信号线为什么还造呢？还是看下文 什么是发烧 。

对于音箱线，频响的波动依然无法检测到，但是要满足一点 那就是国家标准对高保真音响系统的要求 阻尼系数大于20，阻尼系数决定了功放对音箱的控制力，阻尼系数是音箱的额定阻抗 除以（功放内阻+音箱线阻抗），它反映了功放对音箱的控制力，现在的功放都能做到0.1欧以下的输出内阻了，所以举个例子，功放内阻0.1欧  音箱阻抗8欧  音箱线阻抗0.1欧，阻尼系数等于8/（0.1+0.1）=40.如果要计算音箱线的容忍阻抗，那么就用音箱阻抗除以阻尼系数20 再减去功放内阻，例如8/20-0.1=0.3欧。也就是对于这个例子 线材阻抗不能大于0.3欧 否则控制力不良。这里顺便说下 功放搭配音箱，对音箱的控制力取决于阻尼系数 而不是功率。  既然只要满足阻抗的音箱线就可以满足需求 那么数万元的音箱线为什么做呢，还是下文的 什么是发烧。

功率搭配： 说到功率搭配 也是个很多人迷惑的问题，我有一只100w的音箱 到底配多大功率的功放呢？

下面先说功率，这里我们先讲音箱的功率，音箱的功率分为标称功率 额定噪声功率 最大正弦功率 短期功率 音乐功率，看了这么多功率 一定很烦吧？我逐一解释一下，标称功率：规定一个失真度 音箱能输入的最大功率。额定噪声功率：根据IEC标准或国家标准，对音箱输入持续一小时或其他时间长度的粉红噪声信号，音箱不发生永久损坏的最大功率。最大正弦功率：根据标准对音箱输入正弦波信号 不损坏的最大功率。短期功率：根据标准对音箱输入1秒之内的突发脉冲信号，音箱不损坏的最大功率。音乐功率：这个说法不一，一般是放音乐节目 ，听音员感觉没有明显失真的最大功率。那么对于功率搭配 我们使用的是额定噪声功率，一般正规的高保真音响都有标注，但是多媒体音箱之类的都是随便乱标。功率搭配要看两个方面--静态和动态：静态很好理解 给音箱输入持续的信号，这时输入功率不能大于音箱额定噪声功率 否则音箱损坏，能理解吧？下面说说功放功率过小是如何烧毁音箱的，听起来很不符合逻辑，功放功率小于音箱额定噪声功率 应该不会损坏啊？！事实是，有时候当使用者得不到想要的声压级时 就会提高音量旋钮，当功放已经达到最大输出时 继续提高音量 就会造成削波失真  直流成分和高次谐波烧毁音箱。

动态，我们知道枪声是脉冲信号 是一个突发信号，那么如果一首歌曲里有一个枪声 比音乐大很多，那么这个枪声的信号功率就会比静态音乐功率大很多，如果比静态音乐声压级大3db，那么功率就是静态音乐的2倍，如果大6db 就是4倍，那怎么办呢？不要担心，扬声器的峰值功率是可以短期承受额定噪声功率数倍的功率的，这时候，要求功放的功率余量一定要够用，否则就会削波失真 产生大量直流成分和高次谐波失真 烧毁高音喇叭，例如100w额定噪声功率的音箱 可以承受400w峰值功率，那么功放可以配500w，静态音乐可以给音箱输入100w功率，当出现一个高于平均水平6db的枪声时 功放可以瞬间提高400w功率给音箱，音箱可以承受 也就可以重放这个枪声。对于一般的音乐 一般没有超过3db的峰值音乐信号，所以以2倍于音箱额定噪声功率的功放功率搭配即可。但是 对于无源功放的这种搭配 会容易输入过大功率 因为音量旋钮可以调节到最大 让功放最大功率输出 ，这时候留作峰值余量的功率全部加在音箱上 音箱烧毁（专业扩声系统中有限幅器等设备），而高品质的有源音箱再内部电路已经设计了配合音箱的保护电路 不会发生这种情况。

唯真派和唯美派：首先强调一下 我不强迫别人一定要喜欢什么。

我们在上文已经会看频响曲线了，那么我们可以用频响曲线判断音箱是否保真或者说保真度如何了，那么世面上流行两大派音响种类--hifi音箱和监听音箱，hifi音箱表面上的意思是高保真音箱，但是 hifi音箱属于平民化民用产品 用于音乐欣赏 所以有意加入音染，美化声音，从频响曲线大家可以看出，看下图 惠威m200 hifi音箱

波动的频响曲线可以看出音染吧，这就是唯美派喜欢的音箱，不同人喜欢不同的音染，也就是不同的频响曲线的音箱。

下面看看惠威x6监听音箱的频响

可以看出它的频响非常平直 也就是保真度很高。这是唯真派喜欢的。

那么唯美派和唯真派的区别何在呢？ 我们已经知道hifi音箱有较大音染 监听音箱音染很小，下面要了解音乐本身，首先音乐本身不是高保真的，歌手在录音棚录音后，录音师或音乐制作人要把母带经过各种效果处理 例如回声 声像定位，清晰度提高等等处理，目的是做出好听的音乐，那么我们可以认为音乐已经被音染一次了，那么唯美派对成品音乐的音色不够满意 就要使用hifi音箱再音染一次，也就是二次音染 这样才能满足自己的喜好。对于唯真派来说，当然包括部分录音师，是用音箱来听音乐本身的音色。我们可以概括为 唯美派听音箱 唯真派听音乐。那么有人注意到我上面说部分录音师 这是咋回事？录音师应该以监听音箱作为基准 来做出自己想要的音色啊 当然应该是唯真派，但是多数的录音师并不算合格，他们使用好听的监听音箱满足自己，然后做出的音乐就加上了他使用的音箱的音染，例如某录音师使用高频很弱的监听音箱，做出女声很甜美的音乐，那么实际上他的音乐高频已经多了，实际的音乐成品就会高频过多 过于明亮刺耳。在网上可以看到很多录音师在买adam 劲浪的监听音箱 然后评测说声音多么好听，这些有音染的监听音箱根本不提供频响曲线，也就无法知道它们是否准确，可想而知 做出的音乐也是个未知数，这就是很多烧友用频响准确的监听音箱欣赏欧美音乐 觉得高频多了 不耐听，从而认为监听音箱垃圾，而成为唯美派使用hifi音箱，这和欧美录音师使用好听的监听音箱有着很大关系。