【導(dǎo)讀】這兩年，隨著視頻顯示快速升級(jí)，很多廠商也開始大打Hi-Fi牌，號(hào)稱以極致地音視頻體驗(yàn)來(lái)吸引用戶，一時(shí)間無(wú)論是出于好奇還是媒體的渲染，HI-FI越來(lái)越受追捧。不過(guò)，細(xì)心的用戶卻發(fā)現(xiàn)一些所謂的Hi-Fi發(fā)燒設(shè)備其實(shí)有一個(gè)驚人的誤區(qū)。
今天我也談如何提升消費(fèi)電子產(chǎn)品的音頻用戶體驗(yàn)，順道給產(chǎn)品經(jīng)理們掃掃盲。《星球大戰(zhàn)》的導(dǎo)演喬治盧卡斯大爺曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“電影的感受，一半由聲音構(gòu)成。”這句話也適用于所有音視頻設(shè)備電子設(shè)備。來(lái)看看現(xiàn)在一些HIFI設(shè)備的現(xiàn)狀：
“聲音木，量感不足！”
“有沒搞錯(cuò)？他們說(shuō)專門針對(duì)低音進(jìn)行了加強(qiáng)！”
“就是這個(gè)問(wèn)題，除了有響度什么都沒有，小心聽壞你的耳朵！”
以上是最常見的現(xiàn)象，以響度（也就是幅度音量）來(lái)掩蓋一個(gè)發(fā)燒音響的重要指標(biāo)---相位失真！真正的發(fā)燒友是非常關(guān)注這個(gè)問(wèn)題的。
這是某品牌的一個(gè)Soundbar宣傳資料，看到里面的“響亮、高保真”的字眼兒，我不禁笑了，難道音箱喇叭也要搞成類似多核那樣的節(jié)奏？越多越好？要知道，在音頻里面，每個(gè)揚(yáng)聲器之間是互相干擾（頻率及相位），猶如一個(gè)沒有指揮的樂(lè)隊(duì)，不是越多越好哦！是越多越亂呢。
還有這個(gè)：推廣語(yǔ)是“從聲學(xué)曲線可以體現(xiàn)音響系統(tǒng)的整體素質(zhì)。聲學(xué)曲線越平坦，各個(gè)頻率的聲音就越均衡，人們聽到的聲音細(xì)節(jié)就越豐富。音響系統(tǒng)聲學(xué)曲線非常平坦，在大響度時(shí)也能保持較低失真。表現(xiàn)力更飽滿，細(xì)節(jié)更豐富，聲音更完美。”
是這樣的嗎？更有厲害的，把這個(gè)幾乎設(shè)計(jì)成了直線，號(hào)稱真正發(fā)燒級(jí)，如這個(gè)發(fā)燒級(jí)手機(jī)的頻響曲線所示，可惜人耳的頻響曲線不是這樣的！它是一個(gè)非線性的。
人耳的響應(yīng)曲線
回歸根本，到底是什么是Hi-Fi？
這里我們需要回歸到根本，去看看到底什么是Hi-Fi？Hi-Fi是英語(yǔ)High-Fidelity的縮寫，直譯為“高保真”，其定義是：與原來(lái)的聲音高度相似的重放聲音。那么什么樣的音響器材的重放聲音才是Hi-Fi呢？我的理解就是能真實(shí)還原音源聲場(chǎng)、音質(zhì)的設(shè)備才可以堪稱Hi-Fi設(shè)備。
什么是聲場(chǎng)？就是原始音源的方位角+距離。比如通過(guò)耳機(jī)，我想大概聽到，耳機(jī)里面的那聲鼓，大概在我右前方的多少角度，大概多遠(yuǎn)。其實(shí)際的例子就是聲納，玩的就是聲場(chǎng)，定義敵艦，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是敵艦（也就是原始音源）的方位角為60度，距離30KM，只不過(guò)音響系統(tǒng)要更復(fù)雜。
人的耳朵是能感覺到聲場(chǎng)的存在的，總的來(lái)說(shuō)，人的聽覺定位，最主要還是由兩大因素限定：兩耳的時(shí)間差，強(qiáng)度差。這里的時(shí)間差就是跟相位失真有關(guān)系的指標(biāo)。這里的強(qiáng)度差是指左右耳聽到的聲音強(qiáng)度之差（注意不是強(qiáng)度或者響度哦）。音源發(fā)聲時(shí)，音源到兩耳的距離一般來(lái)說(shuō)并不相等，因此到達(dá)雙耳的聲音也就不完全相同，而是具有一定的強(qiáng)度差和時(shí)間差，一般我們近似的把人頭當(dāng)做一個(gè)球體來(lái)處理，對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)兩耳間距為17厘米左右。時(shí)間差的作用是判定聲場(chǎng)中的方位角。強(qiáng)度差的作用是判定聲場(chǎng)中的距離。
研究表明人對(duì)聲音方向和距離的判斷主要來(lái)自于三個(gè)方面：一是響度優(yōu)先：當(dāng)兩個(gè)來(lái)自不同方向同樣頻率的聲音同時(shí)到達(dá)人耳的時(shí)候，我們會(huì)感到那是一個(gè)聲音，并且感到聲音的來(lái)源是兩個(gè)聲源中間的位置，哪邊的響度越大，“成像點(diǎn)”越偏向哪邊，當(dāng)兩個(gè)聲源的響度差超過(guò)一定大小時(shí)，無(wú)論聲源的距離有多少，弱小的那個(gè)聲源幾乎不起任何作用。
二是時(shí)間優(yōu)先：兩個(gè)頻率相同的聲源同時(shí)發(fā)聲，離人耳比較近的那個(gè)聲源比較占優(yōu)勢(shì)，也就是最先到達(dá)人耳的聲音優(yōu)先，成像點(diǎn)會(huì)比較靠近較近的聲源。如果不是同時(shí)發(fā)聲，則先發(fā)聲的聲源占優(yōu)勢(shì)。當(dāng)兩個(gè)聲源的時(shí)間差大于一定數(shù)值時(shí)，我們則會(huì)感到是兩個(gè)聲源了，不能被合成單一的成像點(diǎn)。這個(gè)時(shí)間差和各人的耳朵有很大關(guān)系，某些人比另外一些人更敏感。
三是耳廓、耳道效應(yīng)：這是聲音在耳廓和耳道內(nèi)反射時(shí)產(chǎn)生的很復(fù)雜微妙的生理聲學(xué)現(xiàn)象，主要有兩個(gè)方面的影響，一是反射，使得聲音發(fā)生微小的時(shí)滯，不同方向的聲音產(chǎn)生的時(shí)滯不同；二是吸收，反射次數(shù)較多的聲音的高頻部分會(huì)被吸收較多，因此當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)腦袋的時(shí)候，聲音的頻響特性會(huì)發(fā)生變化，通常面部正對(duì)音源的時(shí)候吸收最少，聽到的細(xì)節(jié)最為豐富，響度也較高。
立體聲系統(tǒng)實(shí)際上時(shí)利用上面三種聲學(xué)效應(yīng)而設(shè)計(jì)出來(lái)的，當(dāng)兩個(gè)聲源發(fā)出同樣的聲音的時(shí)候，我們不會(huì)感到時(shí)兩個(gè)聲源在發(fā)聲，而是主動(dòng)把這兩個(gè)聲源進(jìn)行了合并，按照上面的原理“想像出”一個(gè)其實(shí)并不存在的居于兩個(gè)聲源之間的“虛幻”的聲源。當(dāng)這樣的兩個(gè)聲源發(fā)出復(fù)雜的并帶有部分差別的音樂(lè)時(shí)，就會(huì)使得我們產(chǎn)生一個(gè)聲場(chǎng)的幻覺，每個(gè)樂(lè)器或者發(fā)聲物是根據(jù)它們?cè)趦蓚€(gè)聲源的響度、時(shí)間的微小差別在我們的前方的相應(yīng)位置產(chǎn)生“幻像”，這就是所謂的“成像”。在成像過(guò)程中，兩個(gè)聲源的響度、時(shí)間、頻響的差別都會(huì)對(duì)成像點(diǎn)產(chǎn)生影響。這里的“聲源”就是我們音響系統(tǒng)里的喇叭和耳機(jī)。
通過(guò)上面的一些知識(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，“時(shí)間差”對(duì)于聲像的定位起著非常重要的作用，在聲場(chǎng)定位的三個(gè)原理中，有2個(gè)都與它有關(guān)。因此，相位失真是影響聲場(chǎng)定位最為重要的因素之一。所以，真正決定音響的品質(zhì)是輸入（功放前）和輸出（揚(yáng)聲器后）信號(hào)的相位差。
相位失真的產(chǎn)生和解決方法
影響相位失真的因素有幾個(gè)
1、 電源，這是發(fā)燒友們最熱衷于改進(jìn)地方；
2、 立體聲系統(tǒng)中左右聲道相位失真不一致，這是因?yàn)橥粋€(gè)頻率下，兩個(gè)聲道產(chǎn)生的延遲會(huì)有差異。當(dāng)這個(gè)差異比較大的時(shí)候，就破壞了兩個(gè)聲道中音樂(lè)信號(hào)的相位關(guān)系。這樣就會(huì)造成聲像的重疊，也就是通常所說(shuō)的“聲場(chǎng)混亂”。
3、 在設(shè)計(jì)時(shí)音響設(shè)備時(shí)，工程師都假設(shè)揚(yáng)聲器是一個(gè)負(fù)載（阻尼）。但揚(yáng)聲器在不同頻率的表現(xiàn)是非常不同的。而且不同揚(yáng)聲器之間也是不同！聲音是由一些基音、諧波組成，如果相位失真，就會(huì)導(dǎo)致某些諧波會(huì)被增強(qiáng)某些減弱，會(huì)導(dǎo)致樂(lè)器聲音的質(zhì)感發(fā)生變壞。
實(shí)際上，由于人耳對(duì)于低頻和高頻的聲音的敏感度較低，而對(duì)中高頻的敏感度較高。所以播放同樣聲壓級(jí)的不同頻率的聲音，人就會(huì)覺得較低頻率和較高頻率的聲音的音量較小，而覺得中高頻的聲音的音量較大。在這種情況下，在一個(gè)調(diào)平了的系統(tǒng)上（除去用不正確的手法調(diào)試的平的系統(tǒng)），因?yàn)橄到y(tǒng)對(duì)各個(gè)頻段的聲音表現(xiàn)是一致的，如果對(duì)音源（比如話筒）的信號(hào)特性不進(jìn)行均衡調(diào)整，就會(huì)感覺到低頻和高頻的聲音較弱，而中高頻的聲音較響，所以就會(huì)感覺到有些刺耳。所以那些有平坦頻響曲線的系統(tǒng)并不是最好的。這需要調(diào)音師針對(duì)人耳的特點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，這也是真正體現(xiàn)音響文化特色的地方，有的人吹噓用某個(gè)器件就可以實(shí)現(xiàn)Hi-Fi效果，那不是胡說(shuō)就是無(wú)知，真正做Hi-Fi音響的人都知道這個(gè)調(diào)試是非常復(fù)雜和艱辛的。我注意到VIVO的產(chǎn)品經(jīng)理也提出了頻響的問(wèn)題。
要解決相位失真問(wèn)題就要用系統(tǒng)的思維，只有產(chǎn)品里面的每個(gè)揚(yáng)聲器在一起同一相位地（例如樂(lè)隊(duì)指揮協(xié)調(diào)下）才可以將音頻信號(hào)高保真地還原，才能真正地解決音頻產(chǎn)品的局限性音頻系統(tǒng)的相位失真（不同因素）。
可以從以下幾點(diǎn)重點(diǎn)解決相位失真：
1、功放電路
2、濾波電路
3、揚(yáng)聲器
4、音腔
目前部分音頻處理軟件只是針對(duì)電子部分（功放及濾波）進(jìn)行相位校正，對(duì)揚(yáng)聲器是無(wú)能為力。但實(shí)際上揚(yáng)聲器及音腔帶來(lái)的相位失真是最大“禍害”。所以電子設(shè)備設(shè)計(jì)師該想想如何調(diào)校揚(yáng)聲器及音腔來(lái)解決相位失真問(wèn)題。而不是通過(guò)什么響度來(lái)掩蓋這個(gè)問(wèn)題。
Hi-Fi設(shè)計(jì)師們，請(qǐng)還給消費(fèi)者一對(duì)干凈的耳朵，讓他們選擇了你的產(chǎn)品后真正地享受高品質(zhì)的Hi-Fi音頻。
