REW和相關聲學知識的介紹(11.28更新相位解釋)

本帖最後由 huikaichedegou 於 2013-6-11 22:41 編輯 我們一個項目一個項目的來介紹吧。 1、頻響曲線和相位 先介紹下頻響曲線的定義:將一個以恆電壓輸出的音頻信號與系統相連接時,音箱產生的聲壓隨頻率的變化而發生增大或衰減、相位隨頻率而發生變化的現象,這種聲壓和相位與頻率的相關聯的變化關係(變化量)稱為頻率響應,單位分貝(Db)。看明白了嗎,測的是聲音的響度,理想的頻響曲線應當是平直的,聲音信號通過後不產生失真,形象點說就是前端給了個不管多少聲壓差的不同頻率的信號,後端喇叭送到你耳朵的也是同樣聲壓差的信號。 頻響對聲音的影響 人耳的遮蔽效應,同一時間不同響度的不同頻率聲音,響度高的會遮蔽響度低的信號,同時還會遮蓋前20ms到後100-200ms內的響度低的信號,所以,峰谷大的曲線,不單單只會讓你覺得頻段不均衡,嚴重的會造成頻段缺失。 對音色的影響。組成我們感知的不同樂器或不同的音色是由什麼決定的呢?不同的樂器彈奏出同一個音調的時候為什麼會有不同的音色?我們知道,聲音是靠振動傳播,也就是說到達我們耳朵的是振動,同一個音調,振動頻率是相等的,那麼為什麼我們能感知到不同的音色呢,換句話說用不同的材料發出同一個頻率的振動應該是一樣的聲音,對吧。可實際上為什麼我們會聽到不同的聲音呢?這是因為音色是由基音和泛音組成的,基音就是我剛剛說的音調,基音決定了音調的高低,與基音頻率成倍數的頻率聲音組成了泛音,而不同材料或樂器的泛音組成部分是不同的,泛音的響度也是不同的,這才形成了千差萬別的音色。說到這裡你就理解了,頻響準確與否對音色的改變了,不平坦的頻響改變了基音和泛音的響度比例,必然改變了聲音的特性,台上演奏的YAMAHA鋼琴到你耳朵里可能就成了TOYAMA了。 各品牌箱子一般都會給你一條該箱子的頻響曲線,那應該怎麼看呢?

這是一條TI6F的頻響曲線,縱坐標是響度單位是分貝(dB),橫坐標是頻率單位是赫茲(Hz),這條曲線反應了測試輸出的等電壓的20-20KHz的頻率信號,喇叭響應後回饋到接收端的信號,可以看出來,在50Hz以上,響應基本可以算是完美的,怎麼看呢? 我們經常可以看到廠商提供的箱子參數,頻率響應:37-20KHz@+-3dB、24-20KHz@-10dB,大家都知道這個頻率參數覆蓋範圍越廣代表喇叭素質越高,其實這個參數就是從上面的這個頻響曲線得出來的。我們可以給這條曲線在87dB處畫條均線,這條均線在和頻響曲線在低頻滾降處的交叉點是44Hz,-3dB也就是84dB和頻響曲線的交叉點是37Hz,這個頻率就是該箱子+-3dB時的頻響下限,同理可以看出-10dB時的頻響範圍。 既然廠家提供了頻響曲線我們為什麼還要測呢?這就說回了我經常說的一句話,箱子都是半成品,只有你系統搭建好了之後,到達你耳朵的才是成品,我們買音響其實買的是聲音,聲音到達我們的耳朵必須得有個載體,就是你的影音室里的空氣,聲波在你的影音室里經過直射、反射到達你的耳朵,這時候你聽到的是不是還是廠家測試時消音室里的聲音呢,顯然不是。 聲音在空氣中是以震蕩波的形態在傳輸,相同頻率的聲波經過反射,直射聲和反射聲在同一位置疊加就會產生干涉,要不加強,要不抵消,結果就是頻響曲線的峰谷,也就是我們經常在文章里看到的梳狀濾波效應。這個在中低頻比較明顯,因為中低頻的能量較大,房間的吸收能力較弱,反射聲比例相對大。

相位:

聲波的傳輸示意圖 聲音在介質中是以縱向震蕩波的形式進行傳遞,我們利用時間軸展開,以兩個頻率的聲音信號為例,100Hz和200Hz,Hz的含義就是每秒震蕩的周期,所以我們可以知道100Hz的聲波每秒上下震蕩100個周期,也就是0.01秒震蕩一個周期,200Hz的快一倍,也就是0.005秒 一個周期,聲音在空氣中的傳播速度我們設定為340米/秒,每個周期我們設為360°相位,看明白了嗎?如果這兩個聲音信號在原點同時發出,在5ms後同時到達1.7米遠的測試位置時,這兩個信號的相位是多少呢?到達0.85米的位置時相位又是多少呢? 答案就是1.7米位置的相位分別是180°和-180°,0.85米是分別是90度°和180°。如果不是這個相位的話,說明什麼問題呢? 說明了到達測試點的時間改變了!因為相位和時間必然是一致的,而到達時間改變的意義呢? 到達時間的改變代表了失真,喇叭本身的素質、前級里eq和聲場處理、聲音放大等等處理的應用都會帶來相位的變化,這個變化只要在耳朵不敏感範圍都是可以接受的。 Rew里理想的聲波到達的相點陣圖如下:

怎麼看?橫軸為頻率、縱軸為相位,因為測試距離固定,那麼和測試距離成倍數的波長的信號到達測試麥的時候就剛好是0度或±180度,這時候就成圖中的虛線,理想的響應和傳輸保證了連續頻率的信號到達測試麥時的相位是連續平滑的,就是虛線中間的那條線。

這是張兩個相點陣圖的疊加比較,可以看出,受喇叭響應能力和房間影響,兩個0相位間的曲線並不平滑,兩次測量的某些頻率到達相位也不同,這個相位就可以換算成到達時間,這個相點陣圖可以比較直觀的看出我們做的任何調整對於聲音到達時間的改變。
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