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耳機知識篇:我眼睛想掃頻

Oridio 2015-7-31 22:253708 人围观 原作者: 陳總

简介 :有不少人認為兩對耳機的頻率響應圖Frequency response(FR)如果一樣,聲音也是一樣的,這是完全錯誤的觀念。 FR只是反映各頻段在某個能量下所輸出的“音量”,跟“音質”或風格毫無關係,所以兩對不同的耳機,縱使FR ...

有不少人認為兩對耳機的頻率響應圖Frequency response(FR)如果一樣,聲音也是一樣的,這是完全錯誤的觀念。或者我們先理解下FR的意義。

Frequency response(FR)簡單來說是發聲單元在每個頻段的靈敏度圖表,x-axis是頻率(frequency)y-axis是靈敏度(sensitivity)
Frequency即音調,數值越大越高音,越小越低音,人耳可聽範圍約在20-20kHz,不過就算是後生仔,實際能聽到大概15kHz已經很不錯了。(絕大部份的耳機在8-9kHz
以上就已衰減得很厲害)
單元的Sensitivity是指給一個能量出多少音量的概念,即數值越高,越容易發出聲音,舉例說如果圖表在2kHz時的靈敏度值比較高,就代表這單元在2kHz的音量比較突出。 

那一個理想(ideal)FR應該是怎樣的呢?

理論上希望能忠實反映出原來錄音,不多增/減頻段的,照推論是一條直線最為理想,即不會有一些頻段比其它頻段容易出聲。(下面再說明FR不平坦的影響。)


(圖片截自ecoustics.com
不過實際上還有很多考慮,所以也引申出應用上的ideal FR,另外耳機和喇叭的又有區別。

如何看出不良的FR?
最簡單就是看FR裏有沒有明顯的波谷(wave trough),即有沒有些頻段的靈敏度急劇下降。
出現波谷的頻段聲音一般明顯凹陷,不過也未必容易聽出或聲音不好的,一來要看波谷有多深和多寬,二來是常聽的音樂在該頻段是否有受到比較大的影響,三來是整體的質素是否很高,高得足以抵償波谷部份的影響。
出現波谷的原因可能是因為單元或腔體設計本身的問題,但比較常見還是多單元分頻時遇到的。後者波谷的形成是因為兩個不同的發聲單元訊號在分頻後出現相位(phase)領先/延誤(例如經過電容後,電流leads電壓90度),互相干涉(interference),兩個疏部(rarefaction)疊加,就成了波谷。單元/分頻器件越多,相位就越容易亂。

下圖是某大品牌的6單元CM耳機的FR,可以看到3.5kHz出現明顯的波谷。

實際的影響就是在3.5kHz左近的音樂會非常暗淡,如果有一支小提琴由低音拉到高音(200-6kHz),拉到3.5kHz時你會發現琴音突然小了很多,然後突然增大。

至於FR出現波峰(crest),只要突出的部份不是太誇張,則不一定是失誤做成,因為有些單元是刻意突出某些頻段作為調音特色的。
下圖是某另一大品牌的6單元CM耳機的FR,可以看到6.5kHz的波峰頗為突出,客觀點來說是太過誇張了。

這情況下,6.5kHz的樂器或人聲(如有)會非常突出,不過這種失衡的聲音亦不乏棒場客。

那麼可以從FR看出好聲音嗎?
嚴格來說FR只可以看出差,但不能看出好。即無論FR
多理想,聲音也可以很差。
靈敏度高低只可以表現出相對的音量,不代表質量。假設兩款不同的中低音單元,FR
是一模一樣的,聲音可以是〝好矇〞,也可以是〝好清〞的。
下圖是某另一大品牌的3單元CM(已停產),FR看似很“不錯”,但聲音卻很呆板,混濁不清。

(以上引述只為分享說明,無意冒犯,故也沒公開品牌和型號。)

再來一張我認為是現今聲音質素最高的動圈耳機的FR,讚美不用掩飾,就是Sony EX1000


(圖片截自innerfidelity.com
5kHz8.5kHz的峰值就是EX1000齒音很大和高頻刺耳的原因, 6-7kHz凹陷亦導致部份高音暗淡無光,也是EX1000美中不足的地方。可能有朋友會問,為甚麼我會犯了大忌,用眼睛來判斷聲音,請先不要誤會,以上對EX1000的評價是很久以前的了,而FR是剛剛寫此文時才找,只是FR跟聽感不謀而合,正好用來說解。

理想的FR都可以衰聲,不良的FR也可能好聲,那看FR有甚麼用呢?

到這裏大家可能已很清楚,FR只是反映各頻段在某個能量下所輸出的“音量”,跟“音質”或風格毫無關係,所以兩對不同的耳機,縱使FR一樣,也可以一對是天堂,一對是地獄。
當然我們還可以更深入一些探討,例如陳奕迅和李克勤演唱<<浮誇>>
,曲調完全一樣,為甚麼能分辨出兩把聲音?
再簡單點,兩支不同的小提琴拉同一個音,為甚麼都有區別?
這涉及一些入門的物理知識,有機會下次再分享。

縱使數據測試很吸睛,但我們都要記著,眼睛只有感光細胞。

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