3 评价高保真音响标准与方法
1)听HIFI时,追求的“高保真”是指什么?
高保真是力求让耳朵收到犹如在现场听真实演奏一样的声波。注意这个声波不一定是乐器合奏发出的声波,而是演奏现场听者双耳附近的声波。模拟耳朵收到声波越准确,保真度就越高。
由于音乐录制并不属于HIFI职能。所以更精确的播放HIFI设备保真定义是:让耳朵收到的声波,尽量符合音乐媒介(黑胶,CD,DSD等)记录的信息。
这个定义排除了之前描述的大部分玄学源头。
为了理解上面黑体字,举几个例子。
如果你在大剧院,座位到交响乐团的距离是50米。那么进入你耳朵的声波是交响乐团演奏出的声波经过50米空气衰减后的声响。你在家听HIFI播放交响乐CD时,只要从音箱中听到的声波,与距离交响乐团50米开外听到的差不多,就叫“高保真”了。CD内容+HIFI设备只用模拟距离交响乐团40多米位置的声波即可。
如果在小型场地近距离听演奏,你到演奏乐团的距离,就是听回放时你到音箱的距离,那么音箱就应该发出与现场乐器一样的声波。才能有“高保真”效果。
对于音乐内容忠实还原,参考以下描述:
我们看下CD记录演奏声波的样子(从logic pro x截图):
可以简单理解为这就是需要让音箱送入你耳中的声波。波形是矩齿而不是曲线,因为这首歌曲我们用整数来记录模拟声波震动的样子。最小震动单位是1. 能够记录波形振幅的范围是 -32768到32768 。也就是16bit的整数。更高精度的音乐,可以用 -800多万到正800多万的范围来记录,也就是24bit的整数。通过数字转模拟电信号,通过HIFI功率放大后成为电压曲线,送给扬声器。
为了把声波和HIFI器材挂钩,我们还要了解一下声波的频谱。这段声波(0.1秒)如果用数学处理一下,可以得到响度在不同频率上的分布。见下图。 (处理方法是傅立叶变换,可以不用关心。)
横轴是频率,从20hz到20000hz。纵轴是响度大小。 能看到在20hz到80hz的低音区间,明显响度要大一些。乐队的电贝斯,爵士鼓的底鼓,交响乐团的倍低音提琴,定音鼓,钢琴最左边的几个键,发出的声波都在这个区域震动。
你听到的音乐,是由多种乐器共同发出的声音混合而成。HIFI音箱只有几个纸盆。用几个纸盆去模拟众多乐器/人声混合起来的声音。纸盆要能忠实还原声波各个频段的响度。
HIFI音量决定了你给定回放声波的综合最大响度(注1)。如果HIFI设备能够按照上图的频率分布响度发出声波。那么就是高保真的还原了音乐内容(波形)(注2)。
(注1,其实音量决定的是最大瞬时功率,考察声波功率在不同频率的分配还需要看功率谱,一段时间内你听到声音的情况还要考察能量谱,这些没必要深究)。
(注2,数字波形内容的录制与制作,是音乐制作商的事情。不属于HIFI器材要关注的。)
2)美学角度考量
必须把美学角度从HIFI高保真价值体系中剔除。否则就无法找到客观评判“保真度”标准。
“好听“与“高保真”本质上逻辑无关。走调难听的演奏被播放为天籁之音,也不是高保真。玄学中存在各种混淆,此例便是其一。
美学角度涉及到监听音箱与HIFI音箱的异同。监听音箱是搬砖干活用的生产工具。其实更符合HIFI字面本意。它要确保播放出来的声音尽可能还原媒介记录的声音信息。以便工作人员对音乐进行制作和加工。HIFI则附带一些美学纬度。要在相对保真的基础上,在保真与美化上做取舍。
HIFI并不是纯粹的保真度价值体系,而是附带了极多美学元素的综合领域。但又如何评价一台电子仪器的艺术性?那只有靠故弄玄虚,以及大众宣传心理控制与洗脑。宣传与洗脑技术,与HIFI器材设计制造一样有门槛与水平。好的HIFI/Hi-End器材公司两者兼备。
3)评测原理参考
先说一种原理上的大致评价标准。作为理论参考。
脑袋插电极,收集人耳内声波刺激产生的生物电流。先后进行真实乐器演奏与HIFI播放这段乐器演奏对耳朵刺激的电流的采集,之后对比。如果刺激电流波形越相近,则说明器材越“HIFI”。
4)标准与测试
上面的比较条件需要开脑壳,不太现实。退而求其次:
如图,在同样场地,由乐器演奏声波a。通过麦克收音后经由AD处理器转为数字波形信号序列A。
(AD:是把由麦克风收到声波而产生的模拟电信号,转为数字信号,就是前面介绍的16bit或者24bit的数字波形)
把波形数字信号A通过一套HIFI音响(包括DA,前级功放,后级功放,音箱)播放出声波b,由同样麦克风设定与AD设定,采集为波形信号B。
用波形信号A与B模拟脑后插电极采集听觉生物电流数据。
A与B差异越小,说明HIFI音响越保真。
由于同样MIC与ADC器材对于同样声波的失真可认为大致相同。所以可通过解析正弦波发生器测试量化MIC与ADC失真,之后给数字波形B在一定程度上矫正。这样,波形A与通过数学建模矫正后的B,它们之间的差距,可以认为接近HIFI失真误差本身。
哪怕不经过矫正,A与B越接近,也说明HIFI设备越“保真”。因为A与B除了HIFI误差,只存在一次MIC与AD的恒等误差。如果A与B越接近,当然说明HIFI误差越小。
由此,我们得到了一种虽然实现成本较高,但可实施的量化保真度的测试标准与方法。
这个方法尤其适合横向比较不同HIFI器材。比如换掉一对音箱再测试出波形信号C。对比B与C相对于A的差异。就可知两对音箱谁的还原度高。B与C之间,除了音箱失真不同,没有其他差异。
这个对比原理其实也是很多HIFI设备厂商进行设计与制造的基础依据之一---系统频响以及音箱频响曲线
频响(频率响应)是表明恒定电压输出的音频信号进入系统,最后由音箱输出声波的声压(一台和声音响度有关的数值),相位随频率变化的情况。放到高保真音箱上,简单讲你输入同样强度的20hz到20000hz 的正弦波音频信号,合格的高保真音箱应该播放出物理强度(声压)大致一样的声音。下图横轴是声波频率。纵轴是同样强度的电压波形从音箱播放后得到的声压。
通过音箱的频响曲线,可以得知这个音箱对信号的基本保真度。对音箱做衡量的曲线还有很多。频响曲线是一种静态曲线。恒定强度的声音,单一的正弦波基波。现实的乐音无比复杂,除了频响,还需要其他一些指标和参数。比如动态性。即对实时变化巨大的不同频率声波的动态还原性。谐波的还原能力等等。这涉及谐波失真、互调失真和瞬态失真等。
由此可见音箱质量是部分可量化的。
但性价比,以及量化评测数据,则是HIFI器材商的核心机密。一分钱,一分货;两毛钱,两分货加一毛八玄学;三块钱,三分货加两块九毛七的玄学。
至于玩家自个,则是今天核电,明天水电,音质各有不同。故弄玄虚得比厂家还厉害。
这里只是介绍了一台思维实验与思路。了解原理,会帮助你更好在现实中衡量与选择器材。
4 如何正确给HIFI器材花钱
如何在现实中建立靠谱标准,用正确方法选择适合自个的HIFI音响?并且做到性价比相对较高?不被玄学忽悠?
在这里不介绍各种牌子不同价位的具体选择。研究某价位下不同牌子质量与特色,是最后一步。在此之前的功课才是核心。
1建立标准
你需要找到一台HIFI的基准点。一切都要从音乐现场中来。熟悉音乐在现实世界里听起来是指什么样子。没有这个,追求HIFI器材舍本求末。不瞎花钱才鬼。
如果你喜欢古典乐,一定要去当地最好音乐厅。比如北京的国家大剧院。去现场仔细听你比较喜爱风格的音乐会。演出乐团与指挥也要具备国际水准。
喜欢流行/摇滚/Jazz等现代音乐,一定要去高水平演唱会,音乐节和音响好的live house。 比如北京五棵松那边的演出大厅和live house。场地,音响,演奏者都需要是国际水准的才可以。
多听几场。
建立起强烈的听觉记忆。熟悉每样你喜欢的乐器的真实音色。尤其是身临其境时,你从耳朵与全身感受到的感觉。很多低频或者高频也许内耳神经无法感知,但身体其他部位可以。
有了标准,会较少被玄学蛊惑。也不会陷入无休止器材控。任何HIFI都无法完全保真还原好的现场,只能说尽可能逼近。明确认知乐器/人声的本来面貌。你就越有可能物尽其用。
真实世界中的演奏,交响乐中很普通的高潮段落,如果有Double Bass,长号,圆号,定音鼓,短笛和三角铁,中间小/中/大提琴鼓足劲齐奏。高中低频的能量分布是指什么体验?
Jazz四重奏鼓刷子与Double Bass给Cool Jazz小号伴奏,是指什么样子的感觉?
如果你不了解这些乐段演奏的现场听感,你还如何挑设备?
2明确聆听范围
明确HIFI用于播放自个喜欢的乐器演奏和人声。
明确常听音乐范围,有助于帮你找到最适合你耳朵的器材。建议HIFI需求可分为三类。
第一类:流行,人声,古典小品,jazz等。 其实这类音乐最省钱。因为对中高频的表现,钱不用花多就可以达到。小书架箱,小功率功放就够。代价就是要在低音延伸,力度,动态瞬间响应上做一些折中。
第二类:喜欢现场感,可以找那些刻意在高低频下功夫的设备。哪怕音色没那么自然。现场感来自高动态,高频与低频部分的高响度。以及高声压。音乐现场演奏,低频部分与高频率的响度,比录音室专辑相对较大。
第三类:要兼顾现场感,音色逼真自然,高频与低频体验真实的设备,门槛很高。我在乐团干了很久。感觉必须很大的音箱和很足的功率才能让人真的体验到大乐团的保真度与现场感。大箱子在表现跳动细节时必须特别精细。也就是控制力要够。可参考一些Hi-End产品线。
要广谱追求多种形式音乐的保真度,器材代价比想象得高太多。资金少干脆就不要追求即可。
非要和大交响较劲,先攒钱,然后先购入足够好的落地大箱子。这样的策略都和聆听范围定位有关。比如我就很少听上20人乐团的音乐。所以平时用最多的反倒是一对小书架箱。
我走的弯路之一是,总想花较少的钱,去追求品质不高的广谱适应性。结果买了一堆东西总也不满意。
关于录音室专辑的录制
一般流行乐都是分轨制作。每个乐器声部单独演奏录制,成为一台分轨。最后由专人把所有乐器的分轨进行缩混,输出立体声音轨。
这些分轨制作的录音室专辑,不存在整体音乐的还原。因为压根就没有过整体音乐的演奏。所以绝大多数流行音乐录音室专辑,就是听个歌---主场的嗓音而已。对HIFI要求不高。对人声与独奏乐器诠释好即可。
几个人一起演奏同期录制,在流行乐和摇滚乐而言都极为稀有。真这么录制的乐队专辑(或者一首歌)那一定是要在宣传里大书特书。
HIFI选择不用考虑摇滚乐,电子,嘻哈等欢闹的录音室作品。那些作品只要低音够,在什么设备上都差不多。本来就不是自然声,也就谈不上“保真”。充其量是让你听到音乐制作人希望你听到的声音。
现代流行乐录音室专辑制作都是流水线,打工人打工魂,大家都在搬砖,都是凑合能在汽车喇叭里听清楚声的标准。不是发烧天碟不用去较真。
古典乐,真正的即兴jazz演奏(smooth jazz,fusion,歌手独唱作品等同流行乐),一定是现场同期录制。因为磁带机发明前的音乐,大家都是看现场。黑胶录制也必须一次性完成。Jazz主要是即兴,需要乐团一起。这类音乐适合用HIFI播放。
3选择策略
最好不要看有太多“形容词”的评测。如果要看,一定要看形容词用在横向对比设备上的评测。烧友的耳朵和听觉经验和你完全不同。HIFI有个特点,听了好的,标准就下不去了。你碰上一台没什么见识的人描述HIFI,等于被他拖下水万劫不复了。
建立标准后,去音响店试听。先去上百万Hi-End设备上试听天碟。
音响最容易呈现的是声部少的音乐。从独奏开始听。人声,某种乐器,鼓。 然后四重奏,比如jazz,或者古典室内乐四重奏,接着室内乐,big band。 最后听大交响(上百人配置,大合唱团等)。 试听次序就是人数与乐器种类从少到多。
有了之前去现场音乐会建立的标准,你很容易听出HI-End 音响的终极表现能是指什么样子。这样你对自个能负担的HIFI能做到什么地步就心中有数了。
对品质要求高且手头宽裕的,建议箱子就去看接近Hi-End的。书架箱也别考虑。直接上好的落地大箱子。挑好箱子再搭配其他。功放哪怕不那么高级也可以。功率够就行。以后升级。
一般人手头都不宽裕,精准化自个的标准和聆听范围。不用太在意某个细节。花钱要花到整体性的听感上。放弃某些频段的卓越,或者你在欣赏音乐时不那么在意的特色与细节。
关于无源音箱大小,与保真度的关系
现实中,低音乐器的共鸣箱体积都与一台成年人大小类似。比如倍低音提琴,定音鼓,三角钢琴等。要让扬声器发出高保真低频声音,音箱的共鸣腔体与发声的纸盆,不能很小。很难想象用两个比巴掌大不了多少的小纸盆加一台小木盒子,就能模拟在10米到30米开外听贝斯,底鼓, 或者定音鼓,三角钢琴低音启奏的声音。另外男声、中音与中低音乐器音色比如中低音萨克斯、大提琴、圆号、长号音色,也有很多150hz以下的频率。低音频率的响度要够,模拟要真,无源音箱就需要足够大的共鸣腔体与扬声器震动盆。低音与音箱大小与有关系,但不只和大小有关。如果希望低频保真度高,优先选大箱子是正确方向。
如果听音乐离音箱很近,或者习惯小音量听音乐(等于现实中听者离演奏舞台较远但高频衰减比现实小)。不一定使用落地大音箱,但或是需要箱体与低音盆足够大。以较好还原出远距离听现场演奏的感觉。
小尺寸无源音箱,哪怕音箱品质很高,听到的也是把低音部分减弱的“弱低音高保真”效果。这种体验也有价值。听着不累。而且很多音乐压根没那么多低音比如没有低音乐器的管弦乐重奏。自行取舍即可。 |