yulihua大侠请进

henry余

这个帖我开始就留意，也像虎兄一样等yu兄的答复，不果。


我来具体写写对问题的理解及我的看法：

虎兄的波形图，看的见频率成分没有改变，只是相位移动了，听正弦波，人儿不会听的出分别 ---  还是2个频率的声音（不过看波形，两个波形的比例相差太大，小波幅的频率肯定给淹盖掉，只听见一个频率就谈不上分辨了）。

相位移动听得出有分别的，只在真实乐器的发声过程可以分辨，因为真乐器发出的声音都是多频率，而器材传真度越高，音头出现时越同步--- 所有频率包括口水弦碰撞噪音按原来的先后出现。（这些是乐器发声的性格）
在听正弦波时，没有所谓的“音头”部分，相位就没有意义。




另外关于音箱分音器的4价问题：
价对分频箱的影响在于重叠频段的频带大小，越高价重叠的频段越窄，两只单元互相的影响频带就窄， 如你说的在4价分频时相移很大，两只喇叭就会出现相同频段---
某些频率的反相对消，
另一些频率的同相增强


高价就是想令出现这些相消相激的频率更少。

这个，就是我理解风吹兄的帖的意思 -- 两只喇叭出同一个频率但是相位不一样，到我们耳朵之前就是相消与相激后的结果。




如上所说，相位在真实乐器的音头性格起决定性的作用
----吉他拨弦时，基频和谐波不是一起出现，听感是模糊的 --- 等于拔河手不同时间发力肯定输掉。
---- 所有频率同时出现时，感觉就是“看见”弦的发声点是具体而坚实的。

另外 ，相位在力度方面也起决定性的作用（也是拔河手的例子，他们发的力同样大，但是时间先后）
--- 先后发声，力度软绵绵，开叉
--- 同时发声，力度强而凝聚
（只在乐器发声才有的现象，正弦波、频谱测试对这个问题没有意义，但方波测试看到一部分）


还是写的太长......ai......

饿虎扑食

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原帖由 henry余 于 2011-1-20 18:18 发表
这个帖我开始就留意，也像虎兄一样等yu兄的答复，不果。


我来具体写写对问题的理解及我的看法：

虎兄的波形图，看的见频率成分没有改变，只是相位移动了，听正弦波，人儿不会听的出分别 ---  还是2个频率的声 ...

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发烧族

1、对声波序列相位不敏感的例子是：脑袋前后移动1厘米，中高频的相位相对低频已经发生很大变化，而实际听感影响不大。
2、分频器每一个通道的相位必须是已知的，严格的和可控的，因为要保证分频点附近的高、低频率在最终叠加后保持响度的一致性。

obfyz

原帖由 发烧族 于 2011-1-20 21:56 发表
1、对声波序列相位不敏感的例子是：脑袋前后移动1厘米，中高频的相位相对低频已经发生很大变化，而实际听感影响不大。
2、分频器每一个通道的相位必须是已知的，严格的和可控的，因为要保证分频点附近的高、低频率在 ...

1不是相位问题,而是中高音乐器和低音乐器的发声时间差；2分频点附近如果只是按照正弦波声压测试合格，而相位不一致则导致瞬态响应问题，实际上只有一阶的功率分频器可以从理论上做到幅度和相位达到线性

还是来看看什么是相位吧！一个自然的特定的发声源发出的声音是一组特定的非正弦波形，表征了这个发声源的声音特点，也就是常说的音质音色。为了分析和应用方便，把这个非正弦波用傅立叶变换进行展开可以得到一组幅度频率和相位都不相同的正弦波，其中最低的频率称为基音，其余称为泛音。这组近乎无穷级数的正弦波可以合成为原波形，如果这组频率中幅度较大的泛音发生较大相移，则合成音质音色将发生很大改变，而分频器就有移相作用......

所以脱离原信号波形来单独考虑相位是没有意义的，相位本来就很重要！

就这么的[s:30]

[ 本帖最后由 obfyz 于 2011-1-21 01:34 编辑 ]

obfyz

原帖由 henry余 于 2011-1-20 18:18 发表
这个帖我开始就留意，也像虎兄一样等yu兄的答复，不果。


我来具体写写对问题的理解及我的看法：

虎兄的波形图，看的见频率成分没有改变，只是相位移动了，听正弦波，人儿不会听的出分别 ---  还是2个频率的声 ...

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饿虎扑食

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原帖由 obfyz 于 2011-1-21 01:29 发表


1不是相位问题,而是中高音乐器和低音乐器的发声时间差；2分频点附近如果只是按照正弦波声压测试合格，而相位不一致则导致瞬态响应问题，实际上只有一阶的功率分频器可以从理论上做到幅度和相位达到线性

还是来 ...

一阶电分也可以做到。[s:14] [s:97] [s:30]

obfyz

原帖由 饿虎扑食 于 2011-1-21 09:01 发表


一阶电分也可以做到。[s:14] [s:97] [s:30]

传统HIFI以功分为主,所以没有提到电分

一阶电分当然可以做到,高阶电分也可以做到,比如高阶电分减法分频

饿虎扑食

原帖由 obfyz 于 2011-1-21 09:49 发表


传统HIFI以功分为主,所以没有提到电分

一阶电分当然可以做到,高阶电分也可以做到,比如高阶电分减法分频

哈，关于减法分频，我仿真过三分频的，高低用4阶林克威茨，中音用原信号减高、低频的信号得到。还原的信号是没有相移的，方波响应也很完美！

可是你看一下中音的频率特性，就发现太可怕了！全频段没有任何衰减，在两个分频点处有很高的隆起！如果这世上有能满足这个要求的中音单元，那就根本没有使用分频器的必要了，无论是电分还是功分！

南洋过客和革命领袖对减法器完全不屑一顾是有道理的！

henry余

刘汉盛访问Thiel工程师的访谈，谈了很多粗略的相位理论，（红色标出）部分商业理由隐藏，部分有点含糊其词（我尝试举具体例子），但不失为不错的参考：

http://audioart.audionet.com.tw/0Review2002/202/special/281-283.htm
／时间一致、相位一致的音响传奇_THIEL Audio原厂专访／刘汉盛
为何坚持使用一阶分音





（呵呵，与老虎登的小证据差不多复杂）
这是Thiel CS7.2的分音器，您能想象这是一阶分音设计吗？为什么一阶分音会那么复杂？因为除了分频之外，还要设计补偿线路。2584









图中有四个图，显示的是CS6高音单体的频率响应。由上而下第一个图显示的是理想的频率响应，第二个图显示的是装在箱体之后的频率响应，第三个图是补偿设计分频网路的频率响应，第四个图代表的是单体装在箱体后再加上分频网路的综合频率响应曲线，与第一个理想频率响应图相较，二者相当接近。如果不采用补偿线路，二者无法如此接近。





问：让我们回到早上所谈的Tonal Fidelity音调传真与Spatial Fidelity空间感传真身上。你强调如果无法做到时间一致性与相位一致性，当喇叭上面的每一支单体所发出的声音无法同时到达聆听者耳朵时，乐器的声音听起来就无法传真，能否请你再深入说明？

答：我们都知道乐器或人所发出来的声音由基音与泛音组成，基音决定音高，泛音则决定音色。换句话说，泛音决定了像不像某种乐器或某个人的声音。假若一对三音路喇叭再生钢琴的演奏，钢琴的声音并不是只有从三个喇叭单体中的某一个发出，而是三个单体都会发出泛音。在真实的世界里，我们所听到的现场钢琴演奏泛音是同时间到达耳朵的，没有时间差，也没有相位差。可是，如果喇叭无法做到时间一致性与相位一致性，三个单体所发出的钢琴泛音就无法如现场演奏般同时到达耳朵。人的大脑非常聪明，喇叭无法欺骗大脑，大脑听到不同时间到达的泛音，又有相位差，这就是为何我们觉得一般喇叭所再生的钢琴不太像真正钢琴的原因之一。




问：除了会觉得乐器的声音不够像真实之外，没有做到时间相位一致性还会有什么问题？

答：乐器的形体大小无法得到正确的比例，空间感也无法真实，乐器与乐器之间的定位也会模糊，你将会无法听出这件乐器很精确的位置。



问：到底要怎么证明Thiel的喇叭真正做到时间一致性与相位一致性呢？

答：你可以用测试仪器观察出我们喇叭的相位一致性，也可以用耳朵来听出我们的时间一致性与相位一致性。（此时Kathy插进来补充）例如我们有一位住在旧金山，拥有博士学位的用家，他长期使用我们的几对喇叭，有一天他把我们的喇叭卖掉，去买了更昂贵的喇叭。不久之后他打电话给我们，告诉我们，当他失去Thiel喇叭之后，才真正发现时间一致性与相位一致性的重要，他为自己卖掉Thiel的喇叭而感到遗憾。换句话说，如果经过比较，你就可以听出是否拥有时间一致性与相位一致性。





问：假若时间一致性与相位一致性真的这么重要，是否代表没有达到这种要求的喇叭声音都不够传真，例如四件式喇叭或其他厂牌的喇叭？很多人拥有这些喇叭，他们也都认为自己的喇叭非常好听与传真。

答：我想很多人没有机会比较过Thiel的喇叭，如果他们真的有机会仔细比较，就会发现我们的喇叭所再生的声音更真实，音像更精确，定位感更好。当然，其他喇叭还有他们的魅力，每个人也都有他们各自的偏好，这是不可否认的。事实上，四件式喇叭如果能够以时间一致性方式排列，让所有单体的距离与聆听者耳朵等距，也是可以达到时间一致性的要求。






问：刚才谈了那么多，都只是谈到时间一致性而已，现在论坛的读者们应该知道Thiel设计喇叭时非常注重Time Coherence(时间一致性)的要求，Thiel利用斜面来得到时间一致性，让每个单体所发出的声波都同时到达聆听者耳朵。至于相位的一致性，Thiel是怎么得到精确的相位响应呢？

答：要讲到相位响应，我想先解释什么是相位？相位也是同步与否的问题，以喇叭而言，如果每个喇叭单体的活塞运动在时间点上都一致，那就是相位一致。早上我说过，例如我手上提着一个弹簧，弹簧下端吊着一个有重量的重锤，如果我的双手缓慢上下运动，此时你会看到弹簧与重锤也会跟着手同步上下运动。如果我的手运动速度越来越快，你就会发现弹簧的上下运动无法跟手的重锤上下运动一致，这就是相位失真。通常，比较重大的喇叭的相位失真主要来自二处，一处是分音器本身的相位失真，另一处是箱体边缘所产生的声波绕射。






问：高、中、低音单体的振膜质量都不同，要如何让它们的活塞运动保持同步呢？难道它们不会因为振膜质量的不同而产生非同步活塞运动吗？如果单体的活塞运动无法同步，那不就是相位失真的一种吗？

OK，通常喇叭单体在实际运用中有一个最重要的物理特性，那就是最低相位。它的意思是，喇叭单体的相位响应（Phase Response）与强度响应（Amplitude Response）常常具有数学性的关连，这是可以预测的。如果喇叭单体能够得到最恰当的强度响应，就可以自动的得到最恰当的相位响应。而要如何得到最恰当的强度响应呢？就是采用一阶分音、取得最佳的相位响应，以及采用时间一致性排列，如此一来就能够自动得到最恰当的单体相位响应，对我而言这是相当方便与容易的。
（上面这段语焉不详）



问：你早上说Thiel选用一阶分音，是因为一阶分音的相位失真最低，而且你们采用分音器补偿的方式来达到真正的一阶分音。能否解释得更清楚呢？

答：一阶分音就是每八度音衰减6dB，这种衰减曲线很和缓，不过在分频点二端会有比较多的频率重迭区域。比较多的频率重迭区域意谓着高音单体与中低音单体（举二音路设计为例）二者都必须负责更宽的频域，否则分频点二端就无法做平顺的衔接。这样一来，你就必须拥有再生频域更宽的高音单体与中低音单体，而这类的单体在制造上更为困难，所以成本也更高。当然，你也可以随便买二个廉价单体，装上一阶分音器，就宣称这是一阶分音喇叭，不过这并不代表什么意义。

早上因为时间不够，所以我做比较简单的解释。有些人认为一阶分音因为使用元件少（二音路一阶分音通常使用一个电容与一个电感就可以了），成本低，这是一般的一阶分音，事实上这样的做法只不过是电子线路上的一阶分音而已，不可能得到真正的Acoustic 一阶分音。为什么呢？因为每个单体都有它本身的自然频率衰减滚降曲线，就说高音单体自然衰减曲线为6dB或12dB好了。而单体装入喇叭箱内之后，其自然衰减曲线又会改变，这种复杂的变化再加上分音器的电子一阶分音，早就不是真正的一阶分音了。因此，如果要做到真正的Acoustic一阶分音，就必须在分频网路上做补偿，设计补偿线路，让整体的衰减曲线保持一阶分音的衰减曲线模式，这就是我们的做法。所以，我们的分音器虽然都是一阶分音，但是分音器的设计却非常复杂，也使用更多的元件，你早上有看到我们7.2的分音器有多么复杂，那也是一阶分音而已。




问：那么，你们怎么知道所设计的分音线路能够补偿得刚刚好呢？

答：这就靠我们的设计能力与仪器测试了。






问：前面你说到，一阶分音的相位失真最低，到底这是怎么回事？难道二阶分音、三阶分音、四阶分音的相位失真就一定更高吗？

答：只要懂得物理的人都知道，一阶分音的相位失真在90度以内，二阶分音的相位失真在180度以内，三阶分音的相位失真在270度以内，四阶分音的相位失真在360度以内，不过这并不是一阶分音相位失真最低的主要原因。重点是，一阶分音的相位失真在90度以内，可以相互抵销，其他阶数的相位失真超过90度，无法相互抵销。







问：为什么在90度以内的相位失真可以相互抵销？

答：来，我画图给你看，这是一个0度到360度的座标图，在一阶分音网路上，高音域单体的相位会领先45度，而低音域单体的相位会落后45度，二者结合之后相位刚好处于0度位置，就是数学上的Vector（向量）问题，这等于就是抵销相位失真。只要高音域单体与低音域单体的相位失真超过90度，二者结合之后就无法回到0度位置，所以它们的相位失真永远存在，无法抵销。 (???-  没有图，无真相)






问：这么说来，一阶分音应该是最好的分音器设计方式，但为何还是有那么多喇叭设计者采用二阶、三阶、或四阶分音设计呢？

答：我刚才说过，一来想要达到真正的Acoustic一阶分音不是那么容易，必须在分音器上做精确的补偿设计。二者想要设计一阶分音必须要有频宽更宽的优秀喇叭单体，这也不容易买到，除非自己设计制造单体。事实上，采用真正的一阶分音设计意谓着更高的生产成本，这也不是所有喇叭厂所愿意付出的。






问：我还是想问，除了一阶分音之外，难道没有别的方式将相位失真降低吗？或者说，我们可以忽略相位失真而采用二阶、三阶四阶分音，是否二阶分音以上的分频网路也有它们的好处？

答：纯就技术观点而言，我还是坚持一阶分音的优点多过其他分音方式，除非有设计者认为相位失真根本不算一回事。也有些设计者认为一阶分音会有Lobing（重迭），这也是跟声波辐射有关。没错，如果我们谈到声波的干扰，的确有重迭存在，在某些角度上，二个单体所发出的声波会有某些重迭现象，让声波辐射范围降低。一阶分音的确会有单体必须负责更宽的频宽、以及重迭这二个问题，其他我相信都是优点。
(余按:两个单元在相同频率互相干扰　---　例：高频单元往中频单元辐射1K时，与中频往前直射的1K的相位不一样而互消，等于收窄了单元的扩散范围)　


你看，如果以三音路喇叭来说，你把中音单体与高音单体之间的距离放得那么远，如果又把分频点选得很高，例如5kHz，而5kHz的波长只有不到7公分，此时一阶分音就会产生重迭问题。如果你把高音单体与中音单体之间的距离拉大一点，分频点选低一点例如3kHz，此时重迭问题就会降到最低。这也就是说，你可以透过分频点的选择以及二个喇叭单体间隔的调整来降低重迭问题。我通常不会把高、中低之间的分频点设得太高，分频点设得太高会让重迭问题更突出，所以我们的喇叭分频点都设在3kHz，不会再高。此外，我也把高音单体与中低音单体之间的间隔设计为分频点波长的长度（编按：也就是二个单体之间的上下间隔等于3kHz的波长，大约11公分。），这样就可以把重迭问题降到最低。另外，一阶分音也还可以采用高、中音同轴单体，就像我们现在使用的一般，因为同轴单体的重迭问题不存在。我想你也经常听到这样的说法，说喇叭的设计就是一门靠取舍妥协取得平衡的艺术，但我认为喇叭的设计就是精确与传真，那不仅是艺术而已，还有科学。







问：Thiel的分音器使用什么等级的元件呢？


答：我们的分音器所使用的电容依照不同售价的型号而有不同，早上我给你们看的有比较便宜的型号，所以上面还有使用电解电容以及PP（聚丙烯）
、PS（聚苯乙烯）电容。你知道电解电容是最便宜的，PP电容次之，最贵的是PS电容。电解电容容量大、体积小，PP电容的容量比电解电容小，但体积更大。至于PS电容，其其体积比PP电容更大，但电容量却更小。在我们比较高级的型号中，我们的分音器几乎都使用PP与PS电容。更重要的是，我们使用在分音器上的电容误差都要很小，所以我们在制造分音器时，几乎花一半的时间在筛选电容上。

在电感方面，当然全部使用空气芯电感，因为铁芯电感的品质效果与空气芯有一段距离。在分音器的配线方面，我们用的是以铁弗龙绝缘的绞线，里面以高纯度铜为导体。

[ 本帖最后由 henry余 于 2011-1-21 13:31 编辑 ]

弦歌

支持高手们深入讨论

饿虎扑食

原帖由 henry余 于 2011-1-21 12:41 发表
刘汉盛访问Thiel工程师的访谈，谈了很多粗略的相位理论，（红色标出）部分商业理由隐藏，部分有点含糊其词（我尝试举具体例子），但不失为不错的参考：

http://audioart.audionet.com.tw/0Review2002/202/special ...

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obfyz

原帖由 饿虎扑食 于 2011-1-21 10:47 发表


哈，关于减法分频，我仿真过三分频的，高低用4阶林克威茨，中音用原信号减高、低频的信号得到。还原的信号是没有相移的，方波响应也很完美！

可是你看一下中音的频率特性，就发现太可怕了！全频段没有任何衰减 ...

分频点处隆起的原因是什么?1+1=3?

饿虎扑食

原帖由 obfyz 于 2011-1-21 15:51 发表


分频点处隆起的原因是什么?1+1=3?

不知道，我是用软件仿真的，我没认真想过这个问题。所以我放弃了减法器，采用的是带通的方案。
因为高、低音的相位很乱，1+1等于几，我也搞不清了，大概是需要把360度的翻转扭回来，中音就要这么整吧。最郁闷的是两端都不衰减。[s:14] [s:97] [s:30]

xy8888

[s:40] [s:40] [s:40]