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楼主:harvey

试重写音响系统XX要 [复制链接]

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harvey
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harvey

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t T
发表于 2005-01-18 06:55 |只看楼主

多谢，sfxlo826，其实这帖子离整理成书还有很大的距离，书必须要非常严谨，不像在帖子上闲聊，瞎扯几句没会唾骂，书就不能不负责任地乱弹琴了。我不是说想出丛书吗？真的，这帖子里的每一节，都可以说能写出一本小册子，而且图文并茂，问题是有没有出版商支持出书吧了。我甚至半年前就连书名也拟好——《音响系统的感性与理性分析丛集》，是以札记方式写，写的纯粹是个人的心得和笔记。这个构思怎样？希大家多提意见。谢甚！
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diala
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diala

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t T
发表于 2005-01-18 08:02 |只看该用户

老爺子實在是您進展的太快了，我現在連看都覺得吃緊呢!!

指導不敢，只是你帶進的範圍極廣，其中有很多議題以前可能要花上半學期才搞定的，你把他濃縮再濃縮，結果就是我想"解壓縮"時，發現你的一小段文章，我可能要花上好幾整篇的篇幅才能對應.......這確實是另一種苦惱

不是惜墨阿，年底，恩，這是經商的苦惱，尤其又是我們這行的旺季

我儘量，好嗎?

如您不嫌棄，喚我DiDi吧，親近的好友都這樣稱呼我。教授不敢當，現在扎扎實實在中國種水果兼營銷，是個商人了，唉!!

harvey 在 2005-1-17 13:15:18 发表的内容
多谢diala教授在<2004年度非常发烧论坛全明星网友选举>的支持，但为甚么在这帖子里却这样惜墨？不多加指导？
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harvey
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harvey

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t T
发表于 2005-01-18 08:50 |只看楼主

harvey 在 2005-1-16 12:58:07 发表的内容
制造如上图所示的弦形障板，首先找一块六呎高，三呎阔的长方形木板，然后裁四块半月形木板，面积是三呎阔，深度d必须超退六吋，四瑰平均钉在木板上，然后再用一瑰薄木板拉成弧形钉在半月形木板的边缘上，两面接口再用两条长方形木条钉牢长方形木板，使弧形障板更稳固。障板与背板之间要用吸音绵填塞所有空间，障板可贴上木纹纸做装饰。

应用时需要随机应变 弧形障板还有解消「掌击回音」的效用。当聆听房间有两面硬性平行面时，就很易发生「掌击回音」，大家站在房间中央大力拍一次手便可知道回音是否严重。对付方法也可利用扩散板，阔度可比第一次反射波用的弧形障板小，约四十五至六十厘米便适合。再者，除了弧形表面，可考虑山形，金字塔形、半球形等等，要配合缓境。

制作过程简易的还有下列的吸低音专用吸音柜子：    

[upload=jpg]Upload/200511612572225348.jpg[/upload]

根据这个公式，要设计土法低音陷阱的话就十分方便了。大家可以按自己聆听的长阔高，依照我提供的公式计算出可能产生的驻波频率，代入f(Hz) 便可以计算出可以用来作座椅、咖啡茶桌木柜容积，按容积再分解它的长阔高便可。这里要提的是管道的长度l(它可以内缩进入箱子里) ，面积S和直径d，就要做一番排列组合工夫了

但是假如聆听房要兼顾用为客厅及饭厅时，庞然大物可能不易摆放，此特便需在家具方面着手，挂墙毯、厚窗帘、铺地毯对吸音有一定的作用，声波反射可靠家具处理，但要随机应变，不可千篇一律。
                                              
处理聆听房间音响特性中，最伤脑筋的就是驻波。驻波是在一所密封房间里所发生的共鸣现象，任何形状的房间都会发生。即使大会堂演奏厅都会发生，但因为演奏厅的容积大，发生共鸣之频率低于耳闻范围外，所以平时也不会留意到，对音响效果也没有丝毫影响。普通家庭式聆听房间由于容积细小，容易在五十赫附近产生共鸣，而正在一百赫(两倍)及一百五
十赫(三倍)都合产生驻波现象。
    
最正宗、理想的聆听房间会做成多角形的形状(减少平行面)，将天花板、地板、四面墙壁都不构成任何平行面便最为理想，因为这样便可分散驻波。普通长方形或正方形房间，长、阔、高三者的比例如果出现整数倍数，便会有超过两段频带会出现驻波，情况最为恶劣。此时驻波会产生声频伸缩，即是有些地方声压比较低(声波较疏)，有些地方声压较大(声波聚集在一起) 。
    
为了消除驻波而改变聆听房间的长、阔、高比例是较为困潍。使用频率均衡器也只是在某一聆听位置去平衡音压而已，其它位置可能产生反效果，所以也不通用作解消驻波。最有效的方法是放置吸音箱在驻波最严重的地方，设计适当的吸音箱放置在驻波区内能将驻波暖和，使房间声音分布得更平均。

吸音箱尺寸要准确上图中所见的长方形吸音箱装有六个入气孔道，能有效吸收九十赫的低频驻波。吸音箱的计算方法可参考左图公式，吸音箱内的空气表面停留不劲，但实际上当九十赫频率的声音通过管道进入声箱后，再折回出来时，能量便在一出一入间消失耗尽，吸音效果也在于此。低音反射式喇叭也应用相同理论去设计声箱的开孔。
    
吸音箱的形状没有一定的限制，管道也不一定要圆形管道，最重要的是要计算箱内的容稽，孔道的长度及表面积。看看计算的方程式便可容易察觉得到，箱容积越大、孔道面积越广、长度越长，所得出的共鸣频率数值就越低。利用这方程式便可计算出能吸收频率的数值。
    
吸音箱要摆在驻波最严重的区域才有效，在一间房里，驻波最严重的区域有可能在正中央，至于四面侧墙通常也会出现驻波，如墙角的位置，将吸音箱放在这些地方就最好。吸音箱的形状可按各人之喜好、家具的形状去设计。如右图a，可将吸音箱设计成承放花瓶的木箱，在底部开孔道。图b的墙角形吸音箱。图c音响机柜下面也可设计成吸音箱。

[upload=jpg]Upload/200511612575672623.jpg[/upload]
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harvey

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t T
发表于 2005-01-18 10:02 |只看楼主

harvey 在 2005-1-18 9:56:01 发表的内容
harvey 在 2005-1-11 12:46:02 发表的内容

[upload=gif]Upload/200511112444083836.gif[/upload]

[upload=gif]Upload/200511112445845977.gif[/upload]

下列的表显出谐波的次数、波形变化

谐波Harmonic  节点数 Nodes  反节点数Antinodes    合成波形Pattern

1st        2             1                                
[upload=gif]Upload/20051189531036792.gif[/upload]    

2nd        3             2                           [upload=gif]Upload/20051189542991971.gif[/upload]

3rd         4              3                            [upload=gif]Upload/20051189553357727.gif[/upload]

4th    5    4                                 
[upload=gif]Upload/20051181001295048.gif[/upload]

5th    6    5                                           [upload=gif]Upload/20051181005712558.gif[/upload]                       

6th    7    6                                           upload=gif]Upload/20051181014385651.gif[/upload]                                 

nth    n + 1    n    --

音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。每个基音都有固有的频率和不同响度的泛音，借此可以区别其它具有相同响度和音调的声音。声音波形各次谐波的比例和随时间的衰减大小决定了各种声源的音色特征，其包络是每个周期波峰间的连线，包络的陡缓影响声音强度的瞬态特性。声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真(Hi—Fi)音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原重建原始声场的一切特征，使人们其实地感受到诸如声源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场听感的立体环绕声效果。
  　
另外，表征声音的其它物理特性还有：音值，又称音长，是由振动持续时间的长短决定的。持续的时间长，音则长；反之则短。从以上主观描述声音的三个主要特征看，人耳的听觉特性并非完全线性。声音传到人的耳内经处理后，除了基音外，还会产生各种谐音及它们的和音和差音，并不是所有这些成分都能被感觉。人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、音高和音品的功能，例如，人耳对高频声音信号只能感受到对声音定位有决定性影响的时域波形的包络(特别是变化快的包络在内耳的延时)，而感觉不出单个周期的波形和判断不出频率非常接近的高频信号的方向；以及对声音幅度分辨率低，对相位失真不敏感等。这些涉及心理声学和生理声学方面的复杂问题。

a 时间差和声级差的组合
  
双耳效应所产生的各种差别，对声源的方位感，都能够单独发生作用。在它们相互结合时，则产生综合作用。如果它们的作用相反，那末就相互抵消。正常情况下，我们的聆听室里经常会发生这种声音相互抵消的情况，这是本文要解决的重点，也是影响回放出来的声音不好听的罪魁祸首。

近代立体声技术的实践证明．时间差和声级差的组合，对声源方位感的效果十分明显。实验证明，在一定条件下，1 ms时间差相当于5 -12 dB的声级差，其关系可互换。在一个混响时间超过正常声学要求的大厅里，声频的反射声、混响声等声级大大超过其直达声。这时，人耳对声源的第一波阵声源的刺激甚为敏感，如果反射声和混响对于直达声延时40 - 60 M，人耳还可能把握到声源方位。如果延时超过这个40 - 60 M范围，人耳便无法分辨原发声到达双耳的时间差和声级差，就会产生分离的方向感，或混乱的方向感。这就是为什么一个回声很重的大厅里不容易把握住声源方位，需要用眼睛帮助定位的缘故。

这里我们要注意的是：怎样去保持第一波阵声源的纯净性，极力设法去保持以免受到干扰。我们的声学处理重点，就是尽量消除那些多次反射声波的干扰，设法吸收它们或扰乱它们的扩散方向。聆听室实际上也只不过是一种容器，在其中发生的声音反射回听者耳朵那里——音箱产生声波，其中一些直接到聆听者的耳朵，而大部份是由房间的地板、天花板或墙壁等反射之后，才到聆听者耳朵的。当两个同频率等幅度的声波，以不同的时间到达聆听者的耳朵，这些声音就是多少有点不同相位，即是说，声波形的形状和大小虽然一样，但波峰值和波谷值都不相吻合。两个声波在完全反相时，峰值填平了波谷值，就完全抵消。波形的总幅度是由「常态」或媒体的、非激发态开始算起的最大偏离，数值是正的。但声波的本身是在正负两个方向连续变化，因此在声波上的某一点，相对于正常状态时，声波的综合会产生正值或负值——这也就是为什么多个声波相交时，会互相加强或互相抵消的原因。这些合成声波的幅度，等于在相交点各声波幅度之和，如果是正值相加就定生一个更大的正值，负值相加产生一个更大的负值；如果正负值相加，总的结果就接近于零。如果两个声波的幅度完全相等，但是数值相反，合成声波的幅度就等于零。同样，对于声波其压缩的部份遇到另一声波的稀疏部份，互相会抵消，其程度依随着室内正常的空气密度的偏离而不同。如果完全抵消，就会没有声音。
声音的音色 *(注1) 是由声音波形的谐波频谱 ( spectrum ) 和它所凝聚的氛围决定。声音波形的基频( fundamental ) 所产生的听得最清楚的音，称为基音 ( fundamental tone )；各阶次 ( order ) 的谐波(harmonics )*(注2) 的微小振动所产生的声音，称分泛音 ( partial tone )。单一频率的音，称为纯音( tone)，具有谐波的音称为复音 ( complex tone )。每个基音都有独特的频率和不同响度的泛音，人们聆听到时，立即可以分辨出来这种独特的频率的特征，与其它不同响度的泛音 (overtone)，但具有相同响度和音调的声音之间的分别。声音波形及各次谐波的比例、声音波形随时间的衰减大小，决定了各种声源的音色特征，它的凝聚氛围是每个周期波峰间的连线，凝聚氛围的陡缓，影响声音强度的瞬态特性。声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真 ( Hi Fi ) 音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原去重建原始声场的一切特征，使人们真实地感受到：声源定位感 ( positioning or spatiality ) 、空间感 ( spaciousness ) 的质素，能显示许多不同乐器或演唱者，各个发声位置及其声音空间。有人认为空间感即是英文的声像演绎( soundstage presentation )，亦即回放系统准确地再生原始演唱者或乐器的位置、尺码、形状和声音的特征。空间感呈现很广阔环回声音、较两边音箱阔的三维空间，可以感觉得到临场的聆听感、大堂堂音 ( ambience ) ，包围感( envelope or ambience )、层次深度感 ( layers and depth ) 等各种立体声音的环回的效果。
*(注1)音色timbre的概念十分复杂，如上述的定义，构成音色的物理成分十分复杂；人耳对音色的感觉过程也十分复杂；每个人都生就一对与别人不同的耳朵，对音色感觉和心理上反应也十分错综复杂。因此，人与人之间的听觉，可以说十分错综复杂，彼此之间也干差万别的，各自有自己与别不同的「主观评价」。
*注2：谐波harmonics亦称为overtones: 它们是一群基频的倍数频率。谐波的延伸可以无限地超越人的闻阈。谐波里包含有「奇次谐波」和「偶次谐波」的特性。一个二次谐波相当于四倍的基频; 如此类推。每一个偶次的谐波，如2.4.6等，就是一个八度音阶 ( octave ) ， 或是音阶高于相应基频的倍数。另一方面，每一个奇次的谐波，如3,5,7等，及它们提升层次所产生的连串音阶，没有与任何八度谐波相对应，因而会是一种不愉快声音。因此，我在这里必须强调：音响系统会产生奇次谐波的话，它回放出粗糙难听而偏硬声音，因而也不会是一个好的选择。
c音色的物理成分：

我们耳朵对音色的感觉，是人类听觉器官最为神奇的功能之一。活到八十岁的老人，一生中可能听到并且能瞬息间分辨出亿万个不同声音的音色，而且可以清晰地记忆它们之间的不同音色的特点，可以说人耳对音色的分辨能力是无限的。这也是人类听觉器官最挑剔的功能，是判断声音音色好听或是不好听的主观直接神奇的功能。

声学上音色之间的差别分解为：

(1)频率frequency 是声音的基础，不同的频率产生相异的音调，令人聆听到不同的意义或旋律(基频频率fundamentals及其谐波序列orders of harmonics) ；

(2)振幅modulation 是声音天赋的特质，每一个人或每一件乐器，都会有它自己与别不同的特质。它会令人聆听起来时产生感觉，令人的情绪产生变化：立即分辨出是谁或者是甚么乐器的发出来的声音；

(3)发声过程sound sequence是声音产生的源头，决定声音的赋有的特征，它是根据乐器的材料成份、形状、构造…的不同，产生的声音也不同。这便是名歌星、名琴的分别，他们的声音产生的源头与别不同，人们喜欢聆听。上篇<再谈音响贵气>文章提起的意大利小提琴，和下文所提的土耳其钹，都是因为它们的声音产生的源头特殊，人们喜欢聆听而誉满全球。

这三个变量因素，是一种包含着时间的当量，帮助我们进一步弄清楚音色概念。音色感觉的生理机制，是人耳蜗基底腹，在受到这三个当量的刺激后，向大脑皮质所发送相应的脉冲信号。这些变量因素是构成音乐语言要素：旋律、节奏、节拍、速度、力度、音区、音色、和声、复调、调式、调性等等的复杂变化，令音乐多姿多采、千变万化。

每个人都有与别人不同的发声腔调，每一件乐器也会奏出不同于其它乐器的声音。事实上每一滴雨水落地的响声，落点不同因而彼此各自也有区别。这些音色差别，我们都能够感觉出来。 因此可以得出一个这样的结论：各种各样的音色的感觉，都可以归纳为听觉器官对声音进行频谱分析的结果。 每个人对同一种音色的评价可能会有截然相反的意见。形成音色主观评价不同的心理因素，是多种多样的，就像每人的口味嗜好一样，各有各人自己的偏好，很难强求一致。

d 形成对音色主观评价不同的心理因素：

在交响乐队中的土耳其钹 (Cymbals)，也是一种用“响铜”制造的体呜乐器，源出自古代土耳其，最早在埃及、叙利亚和伊朗流行，后来随着土耳其帝国的扩张而传入欧洲。1623年，土耳其君士坦丁堡(今伊斯坦布尔)的一位名叫艾夫迪斯(Avedis)的炼金匠，发现了一种冶炼合金的秘方，并将其应用到制钹上，才使土耳其钱各扬天下。由于艾夫迪斯的成名，人们给他取了“齐尔德吉安”(Zildjian，即“钹匠”)的雅号。时至350余年后的今日，艾夫迪斯的直系后裔仍在使用世传的秘方制造着世界闻名的“齐尔德吉安” 钹。但现代欧美的一些制钹厂，已经学会模伤“钹匠”的技艺，造出了不少出色的仿制品。这是世人主观评价对钹音色独具爱心的例子。
  
(1)  每个人的生活环境不同，日常接触的声音信号亦不同，适应了较为宁静的生活环境的人，对城市的烦嚣音响感到刺耳；长期生活在城市的人，习惯了城市街道杂音，对城市喧哗嘈杂声响，却并不那样无法忍受。
  
(2) 每个人的文化素养会有很大的不相同，经常接触音乐艺术，对乐器音色和演奏技巧有研究的人，和平时不接触音乐艺术，不关心乐器演奏的人，对音乐音色虽然有不同的评价。前者对音色要求细腻、严格，能够区分音色的微小变化；后者对音色要求祖糙，无法感觉出音色的细微变化。
  
(3) 一个人随着年龄的增长，聆听声音的能力会逐渐下降，音色的谐波成分(高频泛音)听不见了，因此，上数岁的人与年青人的音色感觉有所不同。 老年人觉得不明亮的音色，年青人感觉明亮，老年人感到明亮的音色．年青人可能会感到刺耳。
  
(4) 每个人聆听音乐时的心态状况不同．亦影响对音色的感觉。例如一个人处于极度悲痛的情况下，对明亮尖锐的音响感到厌恶和格格不入，而其它人并没有这种感觉。
  
(5) 一些人听觉生理上有缺陷，对音色产生与常人不同的感觉，会影响对一些特定的频段音色的分析能力，从而影响音色的正常感觉。

音色的美与丑感觉依附于人的物理条件，就个人的感受来说，又带有极大的主观随意性。因此，纯粹地为某一个音色的好坏去争辩不休，显然是没有意义的。

e声级差

不同的声强的声波到达两只耳朵时，会产生声级差。形成声级差的主要原因是人耳朵的遮蔽效应。前进中的声波如遇到几何尺寸等于或大于声波波长的障碍物，会发生遮蔽效应。其原理是：高频声在传播遇到障碍物时，因无法越过障碍物，在障碍物后面形成声阴影区；低频声波波长大于障碍物而在障碍物后面形成声音衍射区。
  
高频声音对于声级差起重要作用，因为高频声波不能绕道聆听者头部，所以处于声阴影区的那只耳朵，比较能够听到直达声的那只耳朵，声强级产生差异。频率愈高，声源偏离正面中轴线愈大，声级差就愈明显。 这就是我们对高频声波有更高的方向分辨能力的原因。

从衍射效应的角度看，低频声音当然也会形成声级差。但是由于头部直径为20 cm左有，低频声音发生衍射时，多走的路程有限，因衍射而损失的能量也很小。因而偏离中轴线的低频声，到达两耳的声级差几近于零，对声源定位作用不明显，因此低频声音没有方向性。

声级差令人们的感觉：对高频声波有更高的方向性，而低频声音没有方向性，因此我们做声学处理的时候，对高频声波(尤其是它们的第一、第二次反射波) 必需设法把它们吸收，以免它们产生声波的和差效应，破坏了整个音乐回放效果。

f音色差

遮蔽效应对于音级差产生作用的同时，必然会同时对音色产生影响。因为构成音色的主要成分是基础音和各次谐波的分量。例如一个基频为200 Hz，入射角为45º 复合波的点声源，它的基础音和低次序谐波，遇到头部障碍后产生衍射效应，其高次谐波则被头部遮蔽而出现高频声阴影区。这时，到达一侧耳朵的声音为直达声 (原音色) ；到达另一侧耳朵的声音，因为高频损失而使音色发生变化。大脑皮质根据两耳的音色差来辨认声源方位。由此可见，音色差是高频信号声级差的另一种反映。
  
必须指出，音色差的形成主要是那些基频在60 Hz以上的复合音声源。因为60 Hz以下的声音高次谐波波长较大，遇到头部尺寸(直径约20 cm)的障碍并不产生遮蔽效应；例如基频为30 Hz的声音，其15次谐波为480 Hz，波长为0.716 m，波长比头部直径大许多，双耳之间不会形成明显的音色差，其17、18、19次谐波，强度很弱，对音色构成意义不大。因此，60 Hz以下的声音比中频、高频声的声源方位感准确性要低。
  
从强度差和音色差对双耳效应作用中，可以推想出纯音比复合音更加难以定位，原因在于纯音是正弦波(单个波)，不能构造音色差。

g声源深度感

声源深度是听音人与声源之间的距离，所以声源的深度感，又可以称为声源距离定位。声源深度感常常同某个数字模式相联系。当我们听到一个声音时，我们除了感觉到这个声音发生的大致方位外，还会感觉到这个声音发生的大致距离。若要精确地感觉到声源的深度，则要熟悉声场环境，熟悉声源音色，或者直接借助视觉去测量声源与自己的距离。由此说明，声源深度感是后天形成的，可训练的。
  
深度定位主要通过声波衰减的程度来判定。声波在辐射过程中，能量随传播的距离而损耗，首先是高次谐波中振幅较小的先衰减，形成音色变化。人耳听到声信号后，同大脑储存的声信号作比较，从而判断这个声信号声源的深度。
  
深度感的另一途径是声源比较法。当有数个不同距离的声源存在时，人耳可通过最近的点声频，来推测出其它声源的深度。多个不同距离和入射角的点声源所形成的阵声源，使听觉产生声音的宽度感和包围感。再重复一句话；声源深度感通常与视觉并联，靠视觉形成经验，靠视觉帮助精确定位。

这里必须要提出的是必须注意聆听室的宁静性。这种宁静包括聆听室会不会受到外界声音的介入，最重要的还是音响系统会不会存在任何内部的噪音(local noise) 。
  
h频段跟踪与音色分离

声场中有许多音色相近，但频率不同的点声源同时发声，听觉能够跟踪其中一个声源，听觉的这种功能称为频段跟踪。例如交响乐欣赏，当许多拉弦乐器在不同高度上同时发声的情况下．欣赏者仍然清晰听见某一声部的声音，就是频段跟踪功能在起作用。
  
声场中有许多个频率相近、但音色不同的点声源同时发声，听觉能够将某一个音色与其它音色分离出来，这种听觉功能称为音色分离。最常见的例子是，在一个喧闹的环境里，当我们想要听清楚某人的讲话声时，我们就会全神贯注地去抓住这个声音，这时，仿佛其它声音都减弱了，被抓住的声音好像从众多的讲话声中分离了出来。这就是人耳的音色分离功能在起作用。
  
在现实生活中，频段跟踪与音色分离两种功能常常是同时起作用的。因为世界上绝大多数的声音信号，都存着频率差别。另外在乐器音域表中，弦乐的最高音并不是绝对不变的。而人声及管乐的最高、最低音也不是绝对的，它们会依演奏者的演奏能力而有些许的改变。同时管弦乐团的排列也会因乐曲需要而作调整。  

这里，我特意将音乐指挥乐团演出时，习惯性的将不同乐器的排列方式，借用了一个示意图列出如下，帮助乐迷们作频段跟踪，听觉能够跟踪其中某一种乐器声源，去分析自己的音响系统的音响舞台。这样或许会提高聆听音乐时的趣味性。

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发表于 2005-01-18 08:21 |只看楼主

声音整体平衡性

让我们首先了解各种不同频段有各自的音色特点：
　　
比如，一把小提琴拉出a'--440Hz的声音，双簧管也吹出a'--440Hz的声音，它们的音高一样，音强也可以一样，但是一听就能分辨出哪个声音是小提琴，哪个声音是双簧管。其原因是它们各自的高频频段频率泛音成分各不相同。聆听歌曲也是一样，例如由Sahara Brightman演唱一首"Don’t Cry for me Argentina"，Madonna也演唱一首" Don’t Cry for me Argentina "，两首歌调一样，响度也一样，配器也一样，我们一听便分辨出来哪个是Sahara唱的，哪个是Madonna唱的，说明两个歌手各自的声音高频频段频率泛音不相同，高频频段频率成分的幅度不同，两个人的音色个性也不相同。如果这种频频段成分过少，那么音色的个性就减色了，韵味也就失掉了，声音就有些尖噪，出现沙哑声，有些刺耳的感觉了。因此，高频频段成分不要过量。然而又绝对不能没有，否则声音会失去个性。

不同频率的细节对音色的影响 (上文已经在频域那节简单地绍过，这里再进一步分析频率与音色的关系，发烧朋友它认识清楚后，认为自己的音响系统回放出来的声音那种情况不对头，就不会像盲人摸象般无从入手了：

低音频段：20至200 Hz：如果低音频段比较丰满，则音色会变得雄浑厚实，充沛的空间感，因为整房间都是共振频率，而且都是低频区域；如果这个频率成分多了，会使人自然联想到房间的空间声音传播状态。如果这个频率的成分不足，声音音色就会显得苍白、单薄，失去了基音而感到乏力；如果这个频率的成分在声音音色中过多了，单元的声音听来就会显得浑浊不清，因而降低了音乐细节的清晰度。

20至60 Hz频率：由于乐音的基音大多存在这段频率以上，这段频率又是房间或厅堂经常出现的谐振频率，对音色的空间感影响很大。如果这段频率表现得充分，会令聆听者产生一种置身于大厅之中的感受；如果这段频率贫乏的话，音色便会变得空虚；如果这段频率过强时，会产生一种嗡嗡的低频共振的声音，严重地影响了语音的清晰度和可懂度(驻波、共振)。

60至100 Hz频率：这频段频率影响声音的雄浑感，是低音的基音区。如果这段频率很丰满，音色会显得厚实、雄浑感强。如果这段频率不足，音色会变得无力；而如果这段频率过强，音色会出现低频共振声，有轰鸣声的感觉。这个频段也是驻波最易产生的区域，假如房间边长与这频段相近或成比例，即会因共振而产生驻波。

100至150 Hz频率：这段频率影响音色的丰满度。如果这段频率成分增强，就会产生一种房间共鸣的空间感、雄浑感；如果这段频率成分缺少了，音色会变得单薄、苍白；如果这段频率成分过强，音色将会显得浑浊，语音的清晰度变差。

中低音频段：200至600 Hz频段是人声和主要乐器的主音区基音的频段。这个频段音色比较丰满，则音色将显得比较圆润、有力度。因为基音频率丰满了，音色的表现力度就强，强度就大，声音也变强了。如果这个频段贫乏，其音色会变得软弱无力、空虚，音色发散，高低音不合拢；而如果这段频率过强，其音色就会变得生硬、不自然。因为基音成分过强，相对泛音的强度就变弱了，所以音色缺乏润滑性。

150至300 Hz频率：这段频率影响声音的力度，尤其是男声声音的力度。这段频率是男声声音的低频基音频率，同时也是乐音中和弦的根音频率。如果这段频率成分缺乏，音色会显得发软、发飘，语音则会变得软绵绵；如果这段频率成分过强，声音会变得生硬而不自然，且没有特色。

300至500 Hz频率：这段频率是语音的主要音区频率。这段频率的幅度丰满，语音有力度。如果这段频率幅度不足，声音会显得空洞、不坚实；如果这段频率幅度过强，音色会变得单调，相对来说低频成分少了，高频成分也少了，语音会变成像电话中声音的音色一样，显得很单调。

中高音频段：600 Hz至6K Hz：这个频段是人耳听觉比较灵敏的频段，它影响音色的明亮度、清晰度、透明度。如果这个频段的音色成分太少了，则音色会变和黯淡了，朦朦胧胧的好像声音被罩上一层面纱一样；如果这频段成分过高了，音色就变得尖利，显得呆板、发楞。 这频段是人耳朵最敏感的频段，因此人的耳朵对这频段的要求比较吹求疵，这频段可以说是耐听不耐听的分水岭。

500 Hz至1K Hz频率：这段频率是人声的基音频率区域，是一个重要的频率范围。如果这段频率丰满，人声的轮廓明朗，整体感好；如果这段频率幅度不足，语音会产生一种收缩感；如果这段频率过强，语音就会产生一种向前凸出的感觉，使语音产生一种提前进人人耳的听觉感受。

800 Hz频率：这个频率幅度影响音色的力度。如果这个频率丰满，音色会显得强劲有力；如果这个频率不足，音色将会显得松弛，也就是800 Hz以下的成分特性表现突出了，低频成分就明显；而如果这个频率过多了，则会产生喉音感。人人都有一个喉腔，人人都有一定的喉音，如果音色中的喉音成分过多了，则会失掉语音的个性、失掉音色的美感。因此，录音师认为这频率是"危险频率"，要十分谨慎处理。

1至2K Hz频率：这段频率范围表达通透感明显，顺畅感好。如果这段频率贫乏，音色则松散且音色脱节；如果这段频率过强，音色则有跳跃感。
　　
4K Hz频率：这个频率的穿透力很强。人耳耳腔的谐振频率是1至4K Hz所以人耳对这个频率也是非常敏感的。如果空虚频率成分过少，听觉能力会变差，语音显得模糊不清了。如果这个频率成分过强了，则会产生咳声的感觉，例如当收音机接收电台频率不正时，播音员常发出的咳音声。 2K至3K Hz频率：这段频率是影响声音明亮度最敏感的频段，如果这段频率成分丰富，则音色的明亮度会增强，如果这段频率幅度不足，则音色将会变得朦朦胧胧，聆听起来彷如隔着一层纱；而如果这段频率成分过强，音色就会显得呆板、发硬、不自然。

高音频段：6K至20K Hz：这个频段的声音幅度影响音色的表现力的重要频段，甚么泛音、余韵、残响都在这个频段现和衰灭。如果这个频段的泛音幅度比较丰满，那么音色的个性表现良好，音色的解析能力强，音色的彩色比较鲜明。这个频段在声音的成分中幅度不是很大，也就是说，强度不是很大，但是它对音色的影响很大。也就是说，声音的尾巴强度不是很大，但是它对音色韵味的影响却很大，所谓「绕梁三日」描述的就在这里，因此它十分宝贵，也是发烧的追求重点——贵气。

4K至5K Hz频率：这段频率对乐器的表现响度关系密切。如果这段频率成分幅度大了，乐器的响度就会提高；如果这段频率强度变小了，会使人听觉感到这种乐器与人耳的距离变得遥远了；如果这段频率强度提高了，则会使人感觉乐器与人耳之间的距离拉近了，对聆听的层次感影响相当大。

5K至6K Hz频率：这段频率最影响语音的清晰度、可懂度。如果这段频率成分不足，则音色显得含糊不清；如果此段频率成分过强，则音色变得锋利，易使人产生听觉上的疲劳感。

6K至8K Hz频率：这段频率影响音色的明亮度，这是人耳听觉敏感的频率，影响音色清晰度。如果这段频率成分缺少，则音色会变得暗淡；如果这段频率成分过强，则音色显得齿音显得过重。

8K至10KHz频率：这段频率s(嘶)音非常明显，影响音色的清晰度和透明度。如果这频率成分缺少，音色则变得平平淡淡；如果这段频率成分过多，音色则变得尖锐。

10k至12K Hz频率：这是高音木、竹管乐器的高音铜管乐器的高频泛音频段，例如长笛、双簧管、小号、短笛等高音管乐器的金属声、木管声、竹管声都显得非常强烈。如果这段频率缺乏，则音色将会失去光泽，失去个性；如果这段频率过强，则会产生尖噪，刺耳的感觉。分不出铜、木、竹的气质音色。
　　
12k至16K Hz频率：这是人耳可以听到的高频率声波，是音色最富于表现力的部分，是一些高音乐器和高音打击乐器的高频泛音频段，例如镲、铃、铃鼓、沙锤、铜刷、三角铁等打击乐器的高频泛音，可给人一种"金光四射"的感觉，强烈地表现了各种乐器的个性。如果这段频率成分不足，则音色将会会失掉色彩，失去个性；而如果这段频率成分过强，如激励器激励过强，音色会产生"毛刺"般尖锐烦噪、刺耳的高频噪声，对此频段应给予一定的适当的衰减。

16k至20K Hz频率：这段频率范围实际上对于人耳的听觉器官来说，已经听不到了，因为人耳听觉的最高频率是15.1K Hz。但是，人可以通过人体和头骨、颅骨将感受到的16k至20K Hz频率的声波传递给大脑的右脑听觉皮质区，因而感受到这个声波的存在。这段频率影响音色的气质、韵味、色彩、和感情。如果音响系统的频率响应范围达不到这个频率范围，那么音色的韵味将会失落；而如果这段频率过强，则给人一种宇宙声的感觉，一种幻觉，一种神秘莫测的感觉，使人有一种不稳定的、太空漫游般感觉。因为这些频率大多数是基音的不谐和音频率，所以会产生一种不安定的感受。这段频率在音色当中强度很小。但是很重要，是音色的表现力部分，也是常常被人们忽略的部分，甚至有些人根本感觉不到它的存在。这是我为甚么在<四谈音响贵气>中推荐大家加一对超高音单元的原因。

综合来说，整体平衡主要是讲高、中、低频段的适当量感分配。合理的高、中低量感就是整体平衡性，听音乐感觉到乐曲柔和但有力度,明亮，欢快而又有层次，明晰、融合而又立体感。临场感强，那么好的音响器材其整体便体现出来了。

例如松香味：一般用于对弦乐的评价，常见的说法有”松香味十足”、”松香味浓郁”等。实际上，这是一种音高较高（频率较高）、响度较低、有毛刺感但听上去使人愉快的音。

弹性：常用于对低频的评价，较抽象，具有力度、饱满和使人愉快感。

声音的冷、暖：二者都是愉快的，冷的音质清澈、有力度、甚至略有毛刺，暖的音质明亮、圆润、力度不是那么充沛。丰满、干瘪：丰满的声音饱满、宽广、融和、令人愉快且具有一定的响度，而干瘪的声音单薄、分割、干涩、令人难受且响度一般较小。

声音的宽、窄：二者直接与重放节目的频率范围有关。如果重放节目高音乐器和低音乐器都能很好的表现出来，给人以宽广的感觉，就叫做宽。反之，重放节目时基本听不见高音乐器和低音乐器，只有中频，就象在电话里听到的声音，令人难受，这就是窄。

声音的松、紧：一个声音如果比较散、比较圆润、有一定水分且不使人难受就叫松，而声音有力度、但比较干涩灰暗就是紧，使人不大愉快。

音响系统回放出来的声音整体平衡性要好的意思：音响器材与聆听环境都需要平衡；回放出来的声音高、中、低频段量感都需要平衡。选择音响器材应该彻底聆听清楚回放出来的声音是不是自己所喜爱的，不同的音响器材有它们自己独特的音色，而且搭配出来的音色，也会千变万化。最聪明的办法是根据自己的预算，参考友侪相仿的音响器材搭配出来的音色，去修订选购。
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发表于 2005-01-18 10:22 |只看楼主

SUNdeSONG 在 2005-1-18 9:33:59 发表的内容
陈先生：
    您好！
    把您写的书整理了一下：《聆听音乐的鉴定参考常识》、《声音听觉系统(Sound Auditory System ) 和声音音准的认知》、《声音整体平衡性》、《音乐的生理作用》。发给您，请接收邮件。请您批改。我把它作为宝贵的资料收藏了，如果您能出书我一定要买的。
    子曰：知之者不如好知者，好知者不如乐知者。感谢您与我们分享您的快乐！

SUNdeSONG兄，谢谢您的热心协助，我的notmail信箱经常难接上(太挤塞了) ，请再email到我另外的email信箱：

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谢谢。
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发表于 2005-01-18 09:56 |只看楼主

harvey 在 2005-1-11 12:46:02 发表的内容

[upload=gif]Upload/200511112444083836.gif[/upload]

[upload=gif]Upload/200511112445845977.gif[/upload]

下列的表显出谐波的次数、波形变化

谐波Harmonic  节点数 Nodes  反节点数Antinodes    合成波形Pattern

1st        2             1                                
[upload=gif]Upload/20051189531036792.gif[/upload]    

2nd        3             2                           [upload=gif]Upload/20051189542991971.gif[/upload]

3rd         4              3                            [upload=gif]Upload/20051189553357727.gif[/upload]

4th    5    4    

5th    6    5    

6th    7    6    

nth    n + 1    n    --

音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。每个基音都有固有的频率和不同响度的泛音，借此可以区别其它具有相同响度和音调的声音。声音波形各次谐波的比例和随时间的衰减大小决定了各种声源的音色特征，其包络是每个周期波峰间的连线，包络的陡缓影响声音强度的瞬态特性。声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真(Hi—Fi)音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原重建原始声场的一切特征，使人们其实地感受到诸如声源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场听感的立体环绕声效果。
  　
另外，表征声音的其它物理特性还有：音值，又称音长，是由振动持续时间的长短决定的。持续的时间长，音则长；反之则短。从以上主观描述声音的三个主要特征看，人耳的听觉特性并非完全线性。声音传到人的耳内经处理后，除了基音外，还会产生各种谐音及它们的和音和差音，并不是所有这些成分都能被感觉。人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、音高和音品的功能，例如，人耳对高频声音信号只能感受到对声音定位有决定性影响的时域波形的包络(特别是变化快的包络在内耳的延时)，而感觉不出单个周期的波形和判断不出频率非常接近的高频信号的方向；以及对声音幅度分辨率低，对相位失真不敏感等。这些涉及心理声学和生理声学方面的复杂问题。

a 时间差和声级差的组合
  
双耳效应所产生的各种差别，对声源的方位感，都能够单独发生作用。在它们相互结合时，则产生综合作用。如果它们的作用相反，那末就相互抵消。正常情况下，我们的聆听室里经常会发生这种声音相互抵消的情况，这是本文要解决的重点，也是影响回放出来的声音不好听的罪魁祸首。

近代立体声技术的实践证明．时间差和声级差的组合，对声源方位感的效果十分明显。实验证明，在一定条件下，1 ms时间差相当于5 -12 dB的声级差，其关系可互换。在一个混响时间超过正常声学要求的大厅里，声频的反射声、混响声等声级大大超过其直达声。这时，人耳对声源的第一波阵声源的刺激甚为敏感，如果反射声和混响对于直达声延时40 - 60 M，人耳还可能把握到声源方位。如果延时超过这个40 - 60 M范围，人耳便无法分辨原发声到达双耳的时间差和声级差，就会产生分离的方向感，或混乱的方向感。这就是为什么一个回声很重的大厅里不容易把握住声源方位，需要用眼睛帮助定位的缘故。

这里我们要注意的是：怎样去保持第一波阵声源的纯净性，极力设法去保持以免受到干扰。我们的声学处理重点，就是尽量消除那些多次反射声波的干扰，设法吸收它们或扰乱它们的扩散方向。聆听室实际上也只不过是一种容器，在其中发生的声音反射回听者耳朵那里——音箱产生声波，其中一些直接到聆听者的耳朵，而大部份是由房间的地板、天花板或墙壁等反射之后，才到聆听者耳朵的。当两个同频率等幅度的声波，以不同的时间到达聆听者的耳朵，这些声音就是多少有点不同相位，即是说，声波形的形状和大小虽然一样，但波峰值和波谷值都不相吻合。两个声波在完全反相时，峰值填平了波谷值，就完全抵消。波形的总幅度是由「常态」或媒体的、非激发态开始算起的最大偏离，数值是正的。但声波的本身是在正负两个方向连续变化，因此在声波上的某一点，相对于正常状态时，声波的综合会产生正值或负值——这也就是为什么多个声波相交时，会互相加强或互相抵消的原因。这些合成声波的幅度，等于在相交点各声波幅度之和，如果是正值相加就定生一个更大的正值，负值相加产生一个更大的负值；如果正负值相加，总的结果就接近于零。如果两个声波的幅度完全相等，但是数值相反，合成声波的幅度就等于零。同样，对于声波其压缩的部份遇到另一声波的稀疏部份，互相会抵消，其程度依随着室内正常的空气密度的偏离而不同。如果完全抵消，就会没有声音。
声音的音色 *(注1) 是由声音波形的谐波频谱 ( spectrum ) 和它所凝聚的氛围决定。声音波形的基频( fundamental ) 所产生的听得最清楚的音，称为基音 ( fundamental tone )；各阶次 ( order ) 的谐波(harmonics )*(注2) 的微小振动所产生的声音，称分泛音 ( partial tone )。单一频率的音，称为纯音( tone)，具有谐波的音称为复音 ( complex tone )。每个基音都有独特的频率和不同响度的泛音，人们聆听到时，立即可以分辨出来这种独特的频率的特征，与其它不同响度的泛音 (overtone)，但具有相同响度和音调的声音之间的分别。声音波形及各次谐波的比例、声音波形随时间的衰减大小，决定了各种声源的音色特征，它的凝聚氛围是每个周期波峰间的连线，凝聚氛围的陡缓，影响声音强度的瞬态特性。声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真 ( Hi Fi ) 音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原去重建原始声场的一切特征，使人们真实地感受到：声源定位感 ( positioning or spatiality ) 、空间感 ( spaciousness ) 的质素，能显示许多不同乐器或演唱者，各个发声位置及其声音空间。有人认为空间感即是英文的声像演绎( soundstage presentation )，亦即回放系统准确地再生原始演唱者或乐器的位置、尺码、形状和声音的特征。空间感呈现很广阔环回声音、较两边音箱阔的三维空间，可以感觉得到临场的聆听感、大堂堂音 ( ambience ) ，包围感( envelope or ambience )、层次深度感 ( layers and depth ) 等各种立体声音的环回的效果。
*(注1)音色timbre的概念十分复杂，如上述的定义，构成音色的物理成分十分复杂；人耳对音色的感觉过程也十分复杂；每个人都生就一对与别人不同的耳朵，对音色感觉和心理上反应也十分错综复杂。因此，人与人之间的听觉，可以说十分错综复杂，彼此之间也干差万别的，各自有自己与别不同的「主观评价」。
*注2：谐波harmonics亦称为overtones: 它们是一群基频的倍数频率。谐波的延伸可以无限地超越人的闻阈。谐波里包含有「奇次谐波」和「偶次谐波」的特性。一个二次谐波相当于四倍的基频; 如此类推。每一个偶次的谐波，如2.4.6等，就是一个八度音阶 ( octave ) ， 或是音阶高于相应基频的倍数。另一方面，每一个奇次的谐波，如3,5,7等，及它们提升层次所产生的连串音阶，没有与任何八度谐波相对应，因而会是一种不愉快声音。因此，我在这里必须强调：音响系统会产生奇次谐波的话，它回放出粗糙难听而偏硬声音，因而也不会是一个好的选择。
c音色的物理成分：

我们耳朵对音色的感觉，是人类听觉器官最为神奇的功能之一。活到八十岁的老人，一生中可能听到并且能瞬息间分辨出亿万个不同声音的音色，而且可以清晰地记忆它们之间的不同音色的特点，可以说人耳对音色的分辨能力是无限的。这也是人类听觉器官最挑剔的功能，是判断声音音色好听或是不好听的主观直接神奇的功能。

声学上音色之间的差别分解为：

(1)频率frequency 是声音的基础，不同的频率产生相异的音调，令人聆听到不同的意义或旋律(基频频率fundamentals及其谐波序列orders of harmonics) ；

(2)振幅modulation 是声音天赋的特质，每一个人或每一件乐器，都会有它自己与别不同的特质。它会令人聆听起来时产生感觉，令人的情绪产生变化：立即分辨出是谁或者是甚么乐器的发出来的声音；

(3)发声过程sound sequence是声音产生的源头，决定声音的赋有的特征，它是根据乐器的材料成份、形状、构造…的不同，产生的声音也不同。这便是名歌星、名琴的分别，他们的声音产生的源头与别不同，人们喜欢聆听。上篇<再谈音响贵气>文章提起的意大利小提琴，和下文所提的土耳其钹，都是因为它们的声音产生的源头特殊，人们喜欢聆听而誉满全球。

这三个变量因素，是一种包含着时间的当量，帮助我们进一步弄清楚音色概念。音色感觉的生理机制，是人耳蜗基底腹，在受到这三个当量的刺激后，向大脑皮质所发送相应的脉冲信号。这些变量因素是构成音乐语言要素：旋律、节奏、节拍、速度、力度、音区、音色、和声、复调、调式、调性等等的复杂变化，令音乐多姿多采、千变万化。

每个人都有与别人不同的发声腔调，每一件乐器也会奏出不同于其它乐器的声音。事实上每一滴雨水落地的响声，落点不同因而彼此各自也有区别。这些音色差别，我们都能够感觉出来。 因此可以得出一个这样的结论：各种各样的音色的感觉，都可以归纳为听觉器官对声音进行频谱分析的结果。 每个人对同一种音色的评价可能会有截然相反的意见。形成音色主观评价不同的心理因素，是多种多样的，就像每人的口味嗜好一样，各有各人自己的偏好，很难强求一致。

d 形成对音色主观评价不同的心理因素：

在交响乐队中的土耳其钹 (Cymbals)，也是一种用“响铜”制造的体呜乐器，源出自古代土耳其，最早在埃及、叙利亚和伊朗流行，后来随着土耳其帝国的扩张而传入欧洲。1623年，土耳其君士坦丁堡(今伊斯坦布尔)的一位名叫艾夫迪斯(Avedis)的炼金匠，发现了一种冶炼合金的秘方，并将其应用到制钹上，才使土耳其钱各扬天下。由于艾夫迪斯的成名，人们给他取了“齐尔德吉安”(Zildjian，即“钹匠”)的雅号。时至350余年后的今日，艾夫迪斯的直系后裔仍在使用世传的秘方制造着世界闻名的“齐尔德吉安” 钹。但现代欧美的一些制钹厂，已经学会模伤“钹匠”的技艺，造出了不少出色的仿制品。这是世人主观评价对钹音色独具爱心的例子。
  
(1)  每个人的生活环境不同，日常接触的声音信号亦不同，适应了较为宁静的生活环境的人，对城市的烦嚣音响感到刺耳；长期生活在城市的人，习惯了城市街道杂音，对城市喧哗嘈杂声响，却并不那样无法忍受。
  
(2) 每个人的文化素养会有很大的不相同，经常接触音乐艺术，对乐器音色和演奏技巧有研究的人，和平时不接触音乐艺术，不关心乐器演奏的人，对音乐音色虽然有不同的评价。前者对音色要求细腻、严格，能够区分音色的微小变化；后者对音色要求祖糙，无法感觉出音色的细微变化。
  
(3) 一个人随着年龄的增长，聆听声音的能力会逐渐下降，音色的谐波成分(高频泛音)听不见了，因此，上数岁的人与年青人的音色感觉有所不同。 老年人觉得不明亮的音色，年青人感觉明亮，老年人感到明亮的音色．年青人可能会感到刺耳。
  
(4) 每个人聆听音乐时的心态状况不同．亦影响对音色的感觉。例如一个人处于极度悲痛的情况下，对明亮尖锐的音响感到厌恶和格格不入，而其它人并没有这种感觉。
  
(5) 一些人听觉生理上有缺陷，对音色产生与常人不同的感觉，会影响对一些特定的频段音色的分析能力，从而影响音色的正常感觉。

音色的美与丑感觉依附于人的物理条件，就个人的感受来说，又带有极大的主观随意性。因此，纯粹地为某一个音色的好坏去争辩不休，显然是没有意义的。

e声级差

不同的声强的声波到达两只耳朵时，会产生声级差。形成声级差的主要原因是人耳朵的遮蔽效应。前进中的声波如遇到几何尺寸等于或大于声波波长的障碍物，会发生遮蔽效应。其原理是：高频声在传播遇到障碍物时，因无法越过障碍物，在障碍物后面形成声阴影区；低频声波波长大于障碍物而在障碍物后面形成声音衍射区。
  
高频声音对于声级差起重要作用，因为高频声波不能绕道聆听者头部，所以处于声阴影区的那只耳朵，比较能够听到直达声的那只耳朵，声强级产生差异。频率愈高，声源偏离正面中轴线愈大，声级差就愈明显。 这就是我们对高频声波有更高的方向分辨能力的原因。

从衍射效应的角度看，低频声音当然也会形成声级差。但是由于头部直径为20 cm左有，低频声音发生衍射时，多走的路程有限，因衍射而损失的能量也很小。因而偏离中轴线的低频声，到达两耳的声级差几近于零，对声源定位作用不明显，因此低频声音没有方向性。

声级差令人们的感觉：对高频声波有更高的方向性，而低频声音没有方向性，因此我们做声学处理的时候，对高频声波(尤其是它们的第一、第二次反射波) 必需设法把它们吸收，以免它们产生声波的和差效应，破坏了整个音乐回放效果。

f音色差

遮蔽效应对于音级差产生作用的同时，必然会同时对音色产生影响。因为构成音色的主要成分是基础音和各次谐波的分量。例如一个基频为200 Hz，入射角为45º 复合波的点声源，它的基础音和低次序谐波，遇到头部障碍后产生衍射效应，其高次谐波则被头部遮蔽而出现高频声阴影区。这时，到达一侧耳朵的声音为直达声 (原音色) ；到达另一侧耳朵的声音，因为高频损失而使音色发生变化。大脑皮质根据两耳的音色差来辨认声源方位。由此可见，音色差是高频信号声级差的另一种反映。
  
必须指出，音色差的形成主要是那些基频在60 Hz以上的复合音声源。因为60 Hz以下的声音高次谐波波长较大，遇到头部尺寸(直径约20 cm)的障碍并不产生遮蔽效应；例如基频为30 Hz的声音，其15次谐波为480 Hz，波长为0.716 m，波长比头部直径大许多，双耳之间不会形成明显的音色差，其17、18、19次谐波，强度很弱，对音色构成意义不大。因此，60 Hz以下的声音比中频、高频声的声源方位感准确性要低。
  
从强度差和音色差对双耳效应作用中，可以推想出纯音比复合音更加难以定位，原因在于纯音是正弦波(单个波)，不能构造音色差。

g声源深度感

声源深度是听音人与声源之间的距离，所以声源的深度感，又可以称为声源距离定位。声源深度感常常同某个数字模式相联系。当我们听到一个声音时，我们除了感觉到这个声音发生的大致方位外，还会感觉到这个声音发生的大致距离。若要精确地感觉到声源的深度，则要熟悉声场环境，熟悉声源音色，或者直接借助视觉去测量声源与自己的距离。由此说明，声源深度感是后天形成的，可训练的。
  
深度定位主要通过声波衰减的程度来判定。声波在辐射过程中，能量随传播的距离而损耗，首先是高次谐波中振幅较小的先衰减，形成音色变化。人耳听到声信号后，同大脑储存的声信号作比较，从而判断这个声信号声源的深度。
  
深度感的另一途径是声源比较法。当有数个不同距离的声源存在时，人耳可通过最近的点声频，来推测出其它声源的深度。多个不同距离和入射角的点声源所形成的阵声源，使听觉产生声音的宽度感和包围感。再重复一句话；声源深度感通常与视觉并联，靠视觉形成经验，靠视觉帮助精确定位。

这里必须要提出的是必须注意聆听室的宁静性。这种宁静包括聆听室会不会受到外界声音的介入，最重要的还是音响系统会不会存在任何内部的噪音(local noise) 。
  
h频段跟踪与音色分离

声场中有许多音色相近，但频率不同的点声源同时发声，听觉能够跟踪其中一个声源，听觉的这种功能称为频段跟踪。例如交响乐欣赏，当许多拉弦乐器在不同高度上同时发声的情况下．欣赏者仍然清晰听见某一声部的声音，就是频段跟踪功能在起作用。
  
声场中有许多个频率相近、但音色不同的点声源同时发声，听觉能够将某一个音色与其它音色分离出来，这种听觉功能称为音色分离。最常见的例子是，在一个喧闹的环境里，当我们想要听清楚某人的讲话声时，我们就会全神贯注地去抓住这个声音，这时，仿佛其它声音都减弱了，被抓住的声音好像从众多的讲话声中分离了出来。这就是人耳的音色分离功能在起作用。
  
在现实生活中，频段跟踪与音色分离两种功能常常是同时起作用的。因为世界上绝大多数的声音信号，都存着频率差别。另外在乐器音域表中，弦乐的最高音并不是绝对不变的。而人声及管乐的最高、最低音也不是绝对的，它们会依演奏者的演奏能力而有些许的改变。同时管弦乐团的排列也会因乐曲需要而作调整。  

这里，我特意将音乐指挥乐团演出时，习惯性的将不同乐器的排列方式，借用了一个示意图列出如下，帮助乐迷们作频段跟踪，听觉能够跟踪其中某一种乐器声源，去分析自己的音响系统的音响舞台。这样或许会提高聆听音乐时的趣味性。
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发表于 2005-01-18 13:50 |只看该用户

harvey 在 2005-1-18 10:22:28 发表的内容
[SUNdeSONG兄，谢谢您的热心协助，我的notmail信箱经常难接上(太挤塞了) ，请再email到我另外的email信箱：

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发表于 2005-01-18 16:37 |只看楼主

harvey 在 2005-1-18 8:21:43 发表的内容
声音整体平衡性

让我们首先了解各种不同频段有各自的音色特点：
　　
比如，一把小提琴拉出a'--440Hz的声音，双簧管也吹出a'--440Hz的声音，它们的音高一样，音强也可以一样，但是一听就能分辨出哪个声音是小提琴，哪个声音是双簧管。其原因是它们各自的高频频段频率泛音成分各不相同。聆听歌曲也是一样，例如由Sahara Brightman演唱一首"Don’t Cry for me Argentina"，Madonna也演唱一首" Don’t Cry for me Argentina "，两首歌调一样，响度也一样，配器也一样，我们一听便分辨出来哪个是Sahara唱的，哪个是Madonna唱的，说明两个歌手各自的声音高频频段频率泛音不相同，高频频段频率成分的幅度不同，两个人的音色个性也不相同。如果这种频频段成分过少，那么音色的个性就减色了，韵味也就失掉了，声音就有些尖噪，出现沙哑声，有些刺耳的感觉了。因此，高频频段成分不要过量。然而又绝对不能没有，否则声音会失去个性。

不同频率的细节对音色的影响 (上文已经在频域那节简单地绍过，这里再进一步分析频率与音色的关系，发烧朋友它认识清楚后，认为自己的音响系统回放出来的声音那种情况不对头，就不会像盲人摸象般无从入手了：

低音频段：20至200 Hz：如果低音频段比较丰满，则音色会变得雄浑厚实，充沛的空间感，因为整房间都是共振频率，而且都是低频区域；如果这个频率成分多了，会使人自然联想到房间的空间声音传播状态。如果这个频率的成分不足，声音音色就会显得苍白、单薄，失去了基音而感到乏力；如果这个频率的成分在声音音色中过多了，单元的声音听来就会显得浑浊不清，因而降低了音乐细节的清晰度。

20至60 Hz频率：由于乐音的基音大多存在这段频率以上，这段频率又是房间或厅堂经常出现的谐振频率，对音色的空间感影响很大。如果这段频率表现得充分，会令聆听者产生一种置身于大厅之中的感受；如果这段频率贫乏的话，音色便会变得空虚；如果这段频率过强时，会产生一种嗡嗡的低频共振的声音，严重地影响了语音的清晰度和可懂度(驻波、共振)。這段頻率很難表現﹐在一些HiFi音響中﹐不惜切掉這段頻率來保證音色的一致性和可聽性。

60至100 Hz频率：这频段频率影响声音的雄浑感，是低音的基音区。如果这段频率很丰满，音色会显得厚实、雄浑感强。如果这段频率不足，音色会变得无力；而如果这段频率过强，音色会出现低频共振声，有轰鸣声的感觉。这个频段也是驻波最易产生的区域，假如房间边长与这频段相近或成比例，即会因共振而产生驻波。

100至150 Hz频率：这段频率影响音色的丰满度。如果这段频率成分增强，就会产生一种房间共鸣的空间感、雄浑感；如果这段频率成分缺少了，音色会变得单薄、苍白；如果这段频率成分过强，音色将会显得浑浊，语音的清晰度变差。

中低音频段：200至600 Hz频段是人声和主要乐器的主音区基音的频段。这个频段音色比较丰满，则音色将显得比较圆润、有力度。因为基音频率丰满了，音色的表现力度就强，强度就大，声音也变强了。如果这个频段贫乏，其音色会变得软弱无力、空虚，音色发散，高低音不合拢；而如果这段频率过强，其音色就会变得生硬、不自然。因为基音成分过强，相对泛音的强度就变弱了，所以音色缺乏润滑性。

150至300 Hz频率：这段频率影响声音的力度，尤其是男声声音的力度。这段频率是男声声音的低频基音频率，同时也是乐音中和弦的根音频率。如果这段频率成分缺乏，音色会显得发软、发飘，语音则会变得软绵绵；如果这段频率成分过强，声音会变得生硬而不自然，且没有特色。在80－160Hz頻段的聲音主要表現音樂的厚實感﹐音響在這部分重放效果好的話﹐會感到音樂厚實﹑有底氣。這部分表現得好的話﹐在80Hz以下缺乏時﹐甚至不會感到缺乏低音。如果表現不好﹐音樂會有沉悶感﹐甚至是有氣無力。是許多低音砲音箱的重放上限﹐具此可判斷您的低音砲音箱頻率上限。 大鼓﹑定音鼓﹐還有鋼琴﹑大提琴﹑大號等少數存在極低頻率的樂器

300至500 Hz频率：这段频率是语音的主要音区频率。这段频率的幅度丰满，语音有力度。如果这段频率幅度不足，声音会显得空洞、不坚实；如果这段频率幅度过强，音色会变得单调，相对来说低频成分少了，高频成分也少了，语音会变成像电话中声音的音色一样，显得很单调。這個頻段上可以表現人聲的厚度和力度﹐好則人聲明亮﹑清晰﹐否則單薄﹑混濁。

中高音频段：600 Hz至6K Hz：这个频段是人耳听觉比较灵敏的频段，它影响音色的明亮度、清晰度、透明度。如果这个频段的音色成分太少了，则音色会变和黯淡了，朦朦胧胧的好像声音被罩上一层面纱一样；如果这频段成分过高了，音色就变得尖利，显得呆板、发楞。 这频段是人耳朵最敏感的频段，因此人的耳朵对这频段的要求比较吹求疵，这频段可以说是耐听不耐听的分水岭。

500 Hz至1K Hz频率：这段频率是人声的基音频率区域，是一个重要的频率范围。如果这段频率丰满，人声的轮廓明朗，整体感好；如果这段频率幅度不足，语音会产生一种收缩感；如果这段频率过强，语音就会产生一种向前凸出的感觉，使语音产生一种提前进人人耳的听觉感受。

800 Hz频率：这个频率幅度影响音色的力度。如果这个频率丰满，音色会显得强劲有力；如果这个频率不足，音色将会显得松弛，也就是800 Hz以下的成分特性表现突出了，低频成分就明显；而如果这个频率过多了，则会产生喉音感。人人都有一个喉腔，人人都有一定的喉音，如果音色中的喉音成分过多了，则会失掉语音的个性、失掉音色的美感。因此，录音师认为这频率是"危险频率"，要十分谨慎处理。

1至2K Hz频率：这段频率范围表达通透感明显，顺畅感好。如果这段频率贫乏，音色则松散且音色脱节；如果这段频率过强，音色则有跳跃感。
　　
4K Hz频率：这个频率的穿透力很强。人耳耳腔的谐振频率是1至4K Hz所以人耳对这个频率也是非常敏感的。如果空虚频率成分过少，听觉能力会变差，语音显得模糊不清了。如果这个频率成分过强了，则会产生咳声的感觉，例如当收音机接收电台频率不正时，播音员常发出的咳音声。 2K至3K Hz频率：这段频率是影响声音明亮度最敏感的频段，如果这段频率成分丰富，则音色的明亮度会增强，如果这段频率幅度不足，则音色将会变得朦朦胧胧，聆听起来彷如隔着一层纱；而如果这段频率成分过强，音色就会显得呆板、发硬、不自然。這個頻率的穿透力很強。人耳耳腔的諧振頻率是1至4K Hz所以人耳對這個頻率也是非常敏感的。如果空虛頻率成分過少﹐聽覺能力會變差﹐語音顯得模糊不清了。如果這個頻率成分過強了﹐則會產生咳聲的感覺。2～4kHz對聲音的亮度影響很大﹐這段聲音一般不宜衰減。這段對音樂的層次影響較大﹐有適當的提昇可以提高聲音的明亮度和清晰度﹐但是在4kHz時不能有過多的突出﹐否則女聲的齒音會過重。 部分女聲﹑以及大部分吹奏類樂器。
1.2k Hz可以適當多一點﹐但是不宜超過3dB﹐可以提高聲音的明亮度﹐但是﹐過多會使聲音發硬。


高音频段：6K至20K Hz：这个频段的声音幅度影响音色的表现力的重要频段，甚么泛音、余韵、残响都在这个频段现和衰灭。如果这个频段的泛音幅度比较丰满，那么音色的个性表现良好，音色的解析能力强，音色的彩色比较鲜明。这个频段在声音的成分中幅度不是很大，也就是说，强度不是很大，但是它对音色的影响很大。也就是说，声音的尾巴强度不是很大，但是它对音色韵味的影响却很大，所谓「绕梁三日」描述的就在这里，因此它十分宝贵，也是发烧的追求重点——贵气。

4K至5K Hz频率：这段频率对乐器的表现响度关系密切。如果这段频率成分幅度大了，乐器的响度就会提高；如果这段频率强度变小了，会使人听觉感到这种乐器与人耳的距离变得遥远了；如果这段频率强度提高了，则会使人感觉乐器与人耳之间的距离拉近了，对聆听的层次感影响相当大。

5K至6K Hz频率：这段频率最影响语音的清晰度、可懂度。如果这段频率成分不足，则音色显得含糊不清；如果此段频率成分过强，则音色变得锋利，易使人产生听觉上的疲劳感。

6K至8K Hz频率：这段频率影响音色的明亮度，这是人耳听觉敏感的频率，影响音色清晰度。如果这段频率成分缺少，则音色会变得暗淡；如果这段频率成分过强，则音色显得齿音显得过重。這段頻率最影響語音的清晰度﹑明亮度﹑如果這頻率成分缺少﹐音色則變得平平淡淡﹔如果這段頻率成分過多﹐音色則變得尖銳﹐人身可能出現齒音。這段頻率通常通過壓限器來美化。 部分女聲﹑以及大部分吹奏類樂器。

8K至10KHz频率：这段频率s(嘶)音非常明显，影响音色的清晰度和透明度。如果这频率成分缺少，音色则变得平平淡淡；如果这段频率成分过多，音色则变得尖锐。8至12k Hz是長笛﹑雙簧管﹑小號﹑短笛等高音管樂器等音樂的高音區﹐對音響的高頻表現感覺最為敏感。適當突出（5dB以下）對音響的層次和色彩有較大幫助﹐也會讓人感到高音豐富。但是﹐太多的話會增加背景噪聲﹐例如﹕系統（聲卡﹑音源）的噪聲會被明顯地表現出來﹐同時也會讓人感到聲音發尖﹑發毛。如果這段缺乏的話﹐聲音將缺乏感染力和活力。

10k至12K Hz频率：这是高音木、竹管乐器的高音铜管乐器的高频泛音频段，例如长笛、双簧管、小号、短笛等高音管乐器的金属声、木管声、竹管声都显得非常强烈。如果这段频率缺乏，则音色将会失去光泽，失去个性；如果这段频率过强，则会产生尖噪，刺耳的感觉。分不出铜、木、竹的气质音色。
　　
12k至16K Hz频率：这是人耳可以听到的高频率声波，是音色最富于表现力的部分，是一些高音乐器和高音打击乐器的高频泛音频段，例如镲、铃、铃鼓、沙锤、铜刷、三角铁等打击乐器的高频泛音，可给人一种"金光四射"的感觉，强烈地表现了各种乐器的个性。如果这段频率成分不足，则音色将会会失掉色彩，失去个性；而如果这段频率成分过强，如激励器激励过强，音色会产生"毛刺"般尖锐烦噪、刺耳的高频噪声，对此频段应给予一定的适当的衰减。

16k至20K Hz频率：这段频率范围实际上对于人耳的听觉器官来说，已经听不到了，因为人耳听觉的最高频率是15.1K Hz。但是，人可以通过人体和头骨、颅骨将感受到的16k至20K Hz频率的声波传递给大脑的右脑听觉皮质区，因而感受到这个声波的存在。这段频率影响音色的气质、韵味、色彩、和感情。如果音响系统的频率响应范围达不到这个频率范围，那么音色的韵味将会失落；而如果这段频率过强，则给人一种宇宙声的感觉，一种幻觉，一种神秘莫测的感觉，使人有一种不稳定的、太空漫游般感觉。因为这些频率大多数是基音的不谐和音频率，所以会产生一种不安定的感受。这段频率在音色当中强度很小。但是很重要，是音色的表现力部分，也是常常被人们忽略的部分，甚至有些人根本感觉不到它的存在。这是我为甚么在<四谈音响贵气>中推荐大家加一对超高音单元的原因。聽不到此段頻率並不意味著器材無法回放﹐當然也不代表您的聽力不夠好﹐只有很少人可以聽到20kHz。這段頻率可以影響高頻的亮度﹐以及整體的空間感﹐這段頻率過少會讓人覺得有點悶﹐太多則會產生飄忽感﹐容易產生聽覺疲勞。 電子合聲﹑古箏鋼琴等樂器的泛音。

综合来说，整体平衡主要是讲高、中、低频段的适当量感分配。合理的高、中低量感就是整体平衡性，听音乐感觉到乐曲柔和但有力度,明亮，欢快而又有层次，明晰、融合而又立体感。临场感强，那么好的音响器材其整体便体现出来了。

例如松香味：一般用于对弦乐的评价，常见的说法有”松香味十足”、”松香味浓郁”等。实际上，这是一种音高较高（频率较高）、响度较低、有毛刺感但听上去使人愉快的音。

弹性：常用于对低频的评价，较抽象，具有力度、饱满和使人愉快感。

声音的冷、暖：二者都是愉快的，冷的音质清澈、有力度、甚至略有毛刺，暖的音质明亮、圆润、力度不是那么充沛。丰满、干瘪：丰满的声音饱满、宽广、融和、令人愉快且具有一定的响度，而干瘪的声音单薄、分割、干涩、令人难受且响度一般较小。

声音的宽、窄：二者直接与重放节目的频率范围有关。如果重放节目高音乐器和低音乐器都能很好的表现出来，给人以宽广的感觉，就叫做宽。反之，重放节目时基本听不见高音乐器和低音乐器，只有中频，就象在电话里听到的声音，令人难受，这就是窄。

声音的松、紧：一个声音如果比较散、比较圆润、有一定水分且不使人难受就叫松，而声音有力度、但比较干涩灰暗就是紧，使人不大愉快。

音响系统回放出来的声音整体平衡性要好的意思：音响器材与聆听环境都需要平衡；回放出来的声音高、中、低频段量感都需要平衡。选择音响器材应该彻底聆听清楚回放出来的声音是不是自己所喜爱的，不同的音响器材有它们自己独特的音色，而且搭配出来的音色，也会千变万化。最聪明的办法是根据自己的预算，参考友侪相仿的音响器材搭配出来的音色，去修订选购。
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发表于 2005-01-18 17:07 |只看楼主



一些描述声音的「形容词」与「音响系统」的关系：

声音丰满--频带宽,中低频好,混响适度

声音发直--高频及中高频欠缺,低频及中低频成份较多,但量感不足,混响时间偏短,听起来不活跃,呆板.

声音现场感或临场感频响好中高频尤其好--失真小,瞬态好

声音平衡或谐和--频率特性好,失真小

单声道有立体感--频响平坦,混响适度, 失真小,瞬态好

声音有水份--中高频混响足量,频响宽且均匀,声音出得来,有一定的响度和亮度.失真小,混响声与直达声的比例合适.在听觉上感到不干,圆润,有水份

声音狭窄--频率特性狭窄[例如只有150-4000 Hz]

声音发散--中频欠缺,中频瞬态不好,混响过多

声音有层次--瞬态好,频率特性平坦,混响适度

声音发闷--低频量感过强,特别是在150 Hz左右,且低频段失真较大,瞬态响应不好,高频和中高频成份欠缺,在3k Hz~4k Hz以上严重衰减,高频混响不足.

声音浑厚--低频及中低频量感强,特别是200~500 Hz声音出得来,高频成份够,声能平均能级较高,混响合适,失真小,声音厚实,有力.

声音发炸--声能密度过大,高频及中高频成份过多,且在高频段有噪音,有过载削顶失真

声音发浑--瞬态不好,扬声器谐振峰突出,低频或中低频过多

声音有气势,力度好--中低频段量感充足,高频成份不缺,混响足够,失真小,声音坚实有力且出得来

声音柔和--低频段频响展宽,低频,中低频也得来,高频段无峰值且高频段下降.混响适当,失真小,阻尼好,在听觉上感到柔软舒适

声音有透明感--整个音域范围内低频,中频成份适度,高频段量感充足,并有丰富的谐音和谐音上较慢的衰变过程,混响适当,失真小,瞬态响应好,听感明朗,活跃

声音清晰度好--频响宽且均匀,整个频带谐波失真和互调失真小,混响适度,瞬态响应好,中低频段适度,高频段没有噪声和失真,并能出得来.语言可懂性高,乐队层次分明,声音有清澈见底之感

声音轰鸣--扬声器谐振峰严重突出,失真及瞬态均不好.

声音发破(劈)--声能密度太大,严重的谐波失真、互调失真以及过载削顶失，都会产生破的感觉,严重的还会伴有“噗噗”的杂声

声音发噪--有失真,中高频略多,有顺态互调失真

声音纤细--高频及中高频适度并失真小,瞬态好,无瞬态互调失真

声音金属声--中高频个别突出,失真严重

声音圆润 --频率特性及失真指针均好,混响适度,瞬态好

声音扎实--中低频段声能平均能级较大,高频及中高频不缺,直达声比例较大,混响声适量,响度高,失真小,声音厚实,明亮

声音尖刺--低频量感不足,中高频段(2kHz~6kHz)提升过多,频响分布不均匀,失真大,在听觉上感到刺耳

高音虚飘--缺乏中频,中高频及高频指向性术尖锐

声音发干 缺乏混响,缺乏中高频

声音发暗--缺乏高频及中高频

声音发硬--有谐波及互调失真,用仪器可明显测出,失真3%~5%

声音发沙--通频带失真较大,有附加的高次谐波,且伴有瞬态失真,听觉上感到声音沙哑

声音缩--声能密度较小,声音送不出来;缺中音,混响声少,响声低,清晰度差,音色不丰满

声音脆--中高频及高频成份过多,低频成份不足,整个频带频响不均匀,失真较大,声音单薄,不厚实

声音发飘--声能平均能级较小,响度低,缺少中音,直达声不够,间接声过多,造成声音焦点不实,声像发虚且飘动

如果聆听过程中发现声音呈现上述状态，根据所列出调整，或许可收事半功倍之效。
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