HIFI大敌------音响失真漫谈

普兰

HIFI大敌------音响失真漫谈

HIFI是音响设计、制造、使用的不断追求，音响技术进步就是克服种种失真的过程。本帖漫谈电声中的失真和克服方案。因基础知识长期少用，有关参考书尽数搬家时送人，叙述错误，请指正。

一，谐波失真  

狭义谐波失真是指，绝大多数物质振动产生声音时除基波还会产生谐波，频率为基波的整倍数，即2次、3次、4次......n次。乐器的谐波是区分各自音色的主要因素，这种谐波是HIFI需要保留的；音响的谐波是破坏高保真记录和重放的大敌，必须最大限度地抑制。

广义的谐波失真是指通过音响设备后波形的各类畸变。例如相移、交越失真、北京朱耐东先生提出的电动扬声器反生电动势造成的失真、扬声器振动系统分割效应产生的原波形没有的添加波、环境造成声音变劣等等。

目前信源设备和功率放大器环节谐波失真控制已经很好，一般都在0.00%以下。就综合破坏讲，环境对音频波形破坏最大，音箱次之。（待续1）

一只性能很不错的扬声器100分贝声压时的主频率特征和多次谐波测试结果，谐波是节目里没有的，谐波失真将电声信号保真度大打折扣：

从上图可以看出，扬声器的谐波失真主要在低频端产生而且很大。额定声压时1%以下谐波失真，是录音混音商用音箱的基本要求。这只4寸全频喇叭的100分贝时只有0.7% 左右，是只性能很好的喇叭。但大多数家用音箱的低音扬声器谐波失真几乎达到5---20% ，这将严重影响节目播出的保真度。

有人说偶次谐波会好听，不错。但人们目前好像无法分别控制奇、偶次谐波，因此总体还是失真，还是难听。从扬声器设计制造环节减少谐波失真办法有：使用刚性振膜材料（如加强金属、陶瓷、碳纤维材料振膜）、使用柔性折环和支撑加强谐波能耗、选用对称磁路.....音箱制作使用高质量材料减小振动叠加等措施。

二、频率失真

是指音响对音频20---20000赫兹频率不能线性响应。显然这也是HIFI大敌。试想，中频塌腰，声音会不结实、无密度，人声表现失真；高频不好，器乐音色无法正确区别，例如古筝、古琴、吉他、阮、琵琶等弹拨乐器，基波的波形很相似，而谐波却差异很大；低频不足会使音乐、语言感染力大大下降。当然多数家庭音响因造价、家庭面积容积、声学环境处理因素，达不到20赫兹响应，欣赏残缺的声音，只能无奈。（待续2）

一款商用监听音箱的频率幅度实测曲线图：

一款家用音箱频率响应图

比较二者可以看出高保真音箱与一般家用音箱的差别。

普兰

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三，非线性失真

是指音响重放的声音响度与输入信号不能正比例线性输出。

例如唱片播出信号经30分贝增益功放放大后，输出没有线性增加，而是只有20分贝，造成听感原录音的动态压缩，起伏跌宕的音乐变得平庸无奇。

这种失真是由于放大器的电路和电源储备功率不足或喇叭振动系统的非线性造成。解决办法，按国际推荐的10---20倍功率储备选择功放；选择线性好、动态行程大、灵敏度较高的低频扬声器。

普兰

四，人类听觉音响的响度与频率（等响度曲线）失真

经抽样测试调查，人的听觉对不同频率在不同响度情况下，感受是非线性的。即音量小时人对低频、高频感知度差，这样小声听音乐就会感到只有中音，使音乐感染力大打折扣。

解决方法：在一定音量阈值设补偿电路，例如我的一款监听音箱，声音小时低频也丰满。查电路有85分贝以下音量有电容、电阻组成的低频提升网络。（这也是为什么音响测试、标准监听声压取85分贝原因，它是能够听清楚最小音量内容，又是等响度一个交越点）高端家用音响前级如FM、麦景图有EQ；商用音响有调音台、声卡EQ，电脑播放器软件（如foobar2000\i tunes)也有EQ可以根据音量大小提升衰减低频、高频，使任何音量播放都HIFI。

普兰

四，环境失真

音响的失真度指标都是按GB、 ISO 、IEC标准测试的。就是说，要达到测试的指标，需要消声实验室的环境。这对家庭几乎难以做到，我所知只有广东一位大发烧友芳芳先生装修了消声室，本坛网友李勇先生地下室的听音室做了近于消声室的强吸声处理。到他们的听音室里听过的朋友都惊叹：尽管是DIY的音箱、功放、播放器，声音的保真度、震撼力、感染力是几百万音响在一般环境中所无法企及的。可见环境对HIFI的重要性。所以我把环境失真列为音响的第一失真。因为无论多高级音响在澡堂子里也听不清，更勿谈HIFI了。

我国有个部颁参评片听音室标准大概是1985年颁布。它规定录音审片室需要100赫兹混响时间小于0.7秒。我个人的听音室和过去的工作室就是按这个指标装修的，那时，就有朋友说，在你这听的挺好的，回家一听与原来的低端音响没啥区别。我建议他搞搞声学处理，他望而生畏。但您要追求声音保真度、追求HIFI，实现处理环境，起码达到音频编审室的指标，是绕不开的必由之路。

AV风暴

人类听觉响度与频率（等响度曲线）是自然天生的，不应归为音响失真，通过EQ补偿小音量响度，是用一种失真俺盖另一种失真（音压失真），就像一个人断腿后装了个假肢。

AV风暴

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要听HIFI，没有一个合格的独立环境是不可能的，“小音量美学”也许很美，但与HIFI无缘。

ocl

功放：

石机 关注瞬态互调失真  THD以及前历效应

胆机和场管 机  关注的是2000hz以下的THD

箱子  尽量用全频+超高音和超低频

习惯 中小音量聆听的  对环境声学要求不高， 大空间 大音量 大喇叭  才对环境有较高的苛求。

ocl

箱子的 离轴效应和指向性  对箱子的摆放和黄金位 有要求。

普兰

ocl 发表于 2022-1-14 14:22
箱子的 离轴效应和指向性  对箱子的摆放和黄金位 有要求。

一般高保真音响产品的出厂说明书对谐波失真、线性最大声压级、频率响应、监听距离限制等都有指标标注。指标越高售价越高，音质越逼真。

音响生产厂家出新产品，首先是技术指标达到专业硬性标准和家用音响的参考标准。家用产品同时也会在新产品鉴定会上邀请专业和普通市民参加主观聆听，作为改进意见。

音响的失真还有许多参考指标，例如离轴响应、声轴高度、摆放角度、适合的聆听距离，适用温度、湿度、振动、海拔等。

普兰

五，声音传播过程的距离/时间失真

是指多单元分频的音箱，由于喇叭布置在同一障板垂直平面，音圈（发声元点）距听者距离有微差，造成距离产生的失真。在许多高端音箱使用斜面障板、波导等方式，使多喇叭的音圈对齐，减小时间效应，这类音箱只有大厂的产品重视，这对近距离聆听有意义，中远程聆听，距离比小，基本听不出失真。

斜面障板对齐音圈：JBL L7高端家用音箱

用波导对齐音圈的真力音箱

没资格做韭菜

前辈用REW~~~~这东西我刚接触，完全不会用，自己胡乱测了个near field FR，声卡话筒都没校准的。。。您有教程参考类的资源可以分享一下吗？万分感谢！另外，昨天有在另外一个帖子里面放了张我测试的图，也麻烦您帮忙瞧瞧，一个低音，一个中音测试曲线，为什么我测试的频响能这么平直，没做平滑处理的。。。看着太假了

没资格做韭菜

补充说明一下，这个是在居室里面测的，房间没有做声学处理，只在墙角，以及靠近音箱的那面墙壁放了很多吸音棉

没资格做韭菜

抱歉，还有分频点，400/4.1K~~~

光芒四射

没资格做韭菜 发表于 2022-1-14 15:07
前辈用REW~~~~这东西我刚接触，完全不会用，自己胡乱测了个near field FR，声卡话筒都没校准的。。。您有教 ...

原来你疑惑的是这个。

是话筒放大器削波失真了，所以平直在最大电平位置。

减小测试信号就行了。

普兰

没资格做韭菜 发表于 2022-1-14 15:08
补充说明一下，这个是在居室里面测的，房间没有做声学处理，只在墙角，以及靠近音箱的那面墙壁放了很多吸音 ...

我也是摸索着用，曾几次帮别人测砸锅露却

您的实况测试很好，对家庭听音室实际频率响应参考很有意义。