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家庭影院的音頻標準(第三章):關于家庭影院標準的一些基礎知識

發布時間:2019-05-17 19:07 來源:未知 閱讀: 我要投稿

家庭影院從入門到精通

  前面兩個章節:《家庭影院的音頻標準(第一章):兩聲道立體聲與多聲道家庭影院》、《家庭影院的音頻標準(第二章): 立體聲不為人知的小秘密》其實都是為了后面的幾個章節做鋪墊。目的是告訴大家多聲道其實是比兩聲道更為先進的聲音格式。如果你家的多聲道系統聲音效果不佳,大多數情況,是一些技術參數并未達到標準,或者說,離標準還差很遠。

  要了解標準,首先,你需要了解什么是聲音。

  很多燒友燒了一輩子,你問他喇叭發出的是什么,他一定很不耐煩地白你一眼,然后說,“那還能是什么呢?當然是聲音羅!”很遺憾,這位兄弟,你家那對100萬的音箱,發出的不是聲音,是振動!

  真實的情況是,音箱的發音單元產生了振動,這種振動能量隨著傳播媒介(比如空氣)進行傳播,然后被人耳所接收并最終傳遞給大腦,大腦中形成了一種感覺,這種感覺就是聲音。所以說,聲音是一種感覺。聲音形成的三個要素是:振動源,傳播媒介和接受器(耳朵或錄音話筒)。

  當振動源振動地很慢的時候,聲音的頻率就偏低,我們就感覺是低頻。

  當振動源振動地很快速的時候,聲音的頻率就偏高,我們就感覺是高頻。

  當振動強度很大的時候,我們就感覺聲音很響亮。

  當振動強度很弱的時候,我們就感覺聲音很輕。

  人耳能感知到的聲音頻率范圍是20-20KHz。因此,所有音頻設備的頻率響應范圍都必須符合這個范圍。但是,很遺憾,大多數的人實際聽力范圍都無法達到這個大的范圍,年齡越大,范圍越窄。初生的嬰兒的聽力可以達到這個范圍,但是大多數成年人基本都達不到。

  一般30歲左右的成年人,其聽力的高頻上限最高能到17KHz。本人大概是在15KHz左右,公司里一些年輕的小伙子,大概能到16KHz。一些60歲左右的老年人,估計只能到12KHz左右。但是,這并不很重要,因為我們生活中常聽到的聲音信息基本都在8KHz以下。8KHz基本涵蓋了90%以上的聲音內容。

  Max小貼士:如果你的預算比較有限,那還是不要考慮某些安裝了超高音單元(比如能到40KHz)的貴價音箱了,選擇一款在通帶范圍內(比如200-8KHz)表現優異的音箱是比較務實的選擇。

  聽力范圍測試其實很簡單,大家可以找一副優質的耳機,然后在電腦里安裝一個正弦波信號發生儀。播放測試信號(聲音不要太大,注意保護聽力),從20Hz一直掃到20KHz,如果在某個頻點你開始聽不到了,這個頻點就是你的聽覺上限。

  其次,再讓我們了解下什么是分貝(dB)。

  分貝是電子和聲學測試領域最常用的度量單位之一。分貝并不是聲學專用的度量單位,它是個相對量,它標稱的是測量值偏離標準參考值的程度。因此,分貝一定要有個參考值。如果沒有參考值,你說10dB還是100dB,完全沒有任何意義。

  信號源產品的頻率響應測試圖如下圖所示:

  測試的時候,一般先播放1KHz 200mVrms的信號(CD/DVD),然后測量信號源產品的輸出(比如左聲道),如果測量的結果是205mVrms,那么205mVrms的電壓就是本次頻率響應測試的參考標準,也就是0dBr.“r”的全稱是“Reference”,意思是參考。信號源產品和功放產品的頻率響應測試基本都是以某個電壓值作為參考的。

  接下來,再播放20-20Khz的掃頻信號,繪制出一條頻率響應曲線,如上圖所示。在20Hz和20KHz處大家可以看到,信號有所衰減。

  如果在20KHz處測得的信號輸出幅度是191mVrms,那么20KHz處的信號偏離參考值的分貝數=20lg(191/205)=-0.2dB。

  舉個例子,比如大家都很熟悉的OPPO BDP-93藍光機。官網上的頻率響應參數如下:

  20Hz-20KHz(±0.3dB), 20Hz-96KHz(±2.0dB)

  誤差一般是由于元器件的質量誤差產生的。信號源產品的頻率響應的誤差一般在0.5dB之內。High-end的產品,由于使用了優質的元器件,可以將誤差控制在0.1dB之內。從這個角度來說,貴價產品是有其貴的道理的。

  功放產品的頻率響應誤差一般在1dB之內。揚聲器產品的頻率響應誤差一般在3dB之內。

  那我們平時所說的75dBc影院標準參考聲壓值又是什么意思呢?

  這里所說的75dB,它的參考值的是我們的聽覺閾限(auditory threshold)。

  剛才我們介紹了,聲音產生必須有振動,如果振動的強度太小的話,人耳是無法感知到的。于是這里我就引入了聲壓的概念。聲壓就是大氣壓受到擾動后產生的變化,即為大氣壓強的余壓,它相當于在大氣壓強上的疊加一個擾動引起的壓強變化。人耳的聽覺閾限是20 upa,也就是2x10-6帕斯卡,低于這個強度,人是感覺不到聲音的。

  為了便于工程計算,我們把使用了聲壓級來標識聲音的強度。

  dB(SPL) = 20lg(Prms/Pref), Pref=20 upa。

  日常生活中,普通辦公室的環境噪聲的聲壓級大約50~60dB,普通對話聲的聲壓級大約65~75dB,紡織廠織布車間噪聲的聲壓級大約110~120dB,小口徑炮產生噪聲的聲壓級大約130~140dB,大型噴氣飛機噪聲的聲壓級大約150~160dB。

  另外一個細節大家也不要忽視了,75dBc中的那個小c,意思是C計權。關于計權,這里不細說了,可以自己查一下。

  最后,要給大家說一個很重要的概念。電影院和電影錄音棚的標準參考聲壓級其實是85dBc而不是75dBc,那為什么會有這10dB的差異呢?

  專業領域,使用的是-20dBFS(相當于200mVrms)的粉紅測試噪音,在錄音師位置/電影院中間測量85dBc的聲壓。但是,在普通家庭中,85dBc是很高的聲壓,在這么高的聲壓下進行聲道電平調試是很痛苦的事情,也不利于保護聽力,于是,在家庭AV功放和解碼器中,校準聲道電平的粉紅測試噪音是-30dBFS的,那么用戶只要把聲壓校準在 75dBc就可以了。這個校準的目的是尋找合適的音量位置,無論你使用哪種測試信號,其結果是一樣的。

  MAX小貼士:校準家庭影院的聲道電平,最佳方式是播放功放/前級解碼器中自帶的粉紅測試噪音。即使你是專業人士,最好也不要嘗試播放測試碟中的-20dBFS的粉紅測試信號。

  本章總結:

  頻率響應誤差(Error)是影響音質的主要參數之一,人耳對于超過3dB的頻率響應誤差很敏感。聲音忽高忽低,人就覺得聲音不好聽。

  1)信號源產品的頻率響應誤差一般在0.5dB范圍之內。

  2)功放產品的頻率響應誤差一般在1.0dB范圍之內。

  3)揚聲器產品的頻率響應誤差一般在3dB范圍之內,好的產品,可以控制在2dB之內。

  大部分AV產品基本都能符合這個標準。這也是為什么我說,你家的器材其實已經足夠好的原因。更換貴價的器材,在頻率響應這個指標上,最多也就提升1-2dB。

  4)最后,讓我們來看一看,在一間普通的小房間里面,也就是你坐的位置,測得的頻率響應曲線。

  上圖中,在60Hz和125Hz處,頻率響應誤差達到7dB(以75dB為參考)。這還算是不錯的,很多時候,低頻區域的誤差可能會超過到20dB,見下圖。如果排除器材本身的質量問題,那么更換更貴的器材,也無法解決這個聲學問題。解決聲學問題,需要其他更科學的手段。

 

  敬請期待第四章。在新的一章中我將以量化的方式告訴大家好的家庭影院應該達到哪些標準:《家庭影院的音頻標準(第四章): 家庭影院音頻標準揭秘》,更多新鮮好玩的家庭影院資訊請關注家庭影院網hdav.com.cn (微信:cnhifi),全國極具影響力的家庭影院音響玩家互動媒體網站。

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