柏林之声为何被冠以“音响中的劳斯莱斯”?(下)
烧钱点4:极低的失真度
“失真”是个常用词,我之前给诺嫂做的A类功放,一大优点就是失真很小,这是其他所有类型功放一直尽力逼近和效仿的关键特性。尤其是在D类功放和数字处理技术盛行的当下,五花八门的失真纠正技术也成了区别系统好坏的一个重要标尺。
我基于欧姆定律,举一个比较容易理解的例子。
优质的音响系统往往功率很高(原因后面会讲到),因此扬声器单元的内阻必须很小,比如别人4欧姆,它可能就要用2欧姆,才能换来两倍的功率。这也意味着有两倍的电流流过扬声器和所用的导线,那么此时的“线损”就变得尤其重要,如果继续沿用普通导线,那么就有4倍的功率损失在了导线上(电流的平方)。
所有扬声器都有一个死区的,也就是说低于某个门槛的信号是没法让它发出动静的。当精心呵护的“细节”好不容易从功放送出来后,如果因为4倍的线损而夭折在半路上,前端的所有努力都白费了。
减少线损没有什么好办法,只有改良线材的纯度(如使用高纯度的优质纯铜)、改善接插件的接触电阻(如镀金),以及成倍地增加导线截面积。为啥有那么多发烧友花了几万块,还告诉我们“那不过只是这几根导线和插头的投资罢了”,这些手段的确就值更高的价格。
(图:什么是发烧,99.9999%高纯度无氧铜,加24k镀晶连接器,低频区的下潜感会有感观性的改善)
当然,失真现象还广泛存在于功放内部和扬声器本身,既然是放大器,那一定包括非线性失真、温度漂移这些特征,这里就不做技术层面的展开了。没有天生不失真的传递,在器件选得足够好的时候,要进一步减少失真只能是先测量出系统各个环节的固有失真,然后调用大量的非线性技术予以补偿和抵消,最终达到“感觉并没失真”的效果。这些技术和努力,无不饱含技术人员的辛勤付出。
人声的基频通常在100Hz~1kHz的范畴,算上谐波,到3、4kHz就差不多了,保真度高、细节丰富的系统特别适合播放人声为主的那种演唱,清纯甘甜、浸人心脾的效果,比较典型的就是电影“无间道”里面黄警官坠楼后的那段背景音乐,可以在QQ音乐上找找高品质的试试看。到家后,坐在车里不想上楼是绝对有原因的。
(图:电影“无间道”中黄警官坠楼的场景,背景音乐《再见,警察》)
(图:冯曦妤《再见,警察》)
冯曦妤还有好几首风格类似的曲子,也值得推荐,比如一直在“打烂、打烂”的《我在那一角落患过伤风》(真不知道为啥起这个名字),还有一首特别优美的《The Glorious Death》,也都出自同一个专辑。
(图:冯曦妤《我在那一角落患过伤风》)
(图:冯曦妤《The Glorious Death》)
歌曲里的人声通常都是左右声道等量灌入的,所以对声场不太敏感,只要你觉得歌者就在你正前方即可。但也有人声音乐需要体现定位区分度的情况,这里特别向大家推荐一个叫Pentatonix的乐队,来自美国德州的纯人声乐团,四男一女,口技模仿的乐种非常宽泛,无论是摇滚、朋克、电子、雷鬼音乐,还是乡村音乐,都富于新的内涵,让人耳目一新,不愧是人声的听觉盛宴!
(图:美国德克萨斯州的PTX乐队,推荐他们的《Let It Go》,除了主唱之外,其他队员的口技伴奏都是有定位的)
烧钱点5:高功率
终于要聊到为什么高级音响需要更高的功率了,高功率可以让音响更响,但并不是高档音响的优势就是它的音量更大,那是30年前的大众审美,觉得越好的收录机就该越响...
人耳是一个富有偏见的器官,不同频率的声音,即便有同样的分贝,也会被我们的耳朵视为“不一样响”,声学物理学家测定了人耳的一个等响度曲线(下图)。
不要晕倒,不要晕倒,我一句话给你们讲懂!
我们就看响度为100的那根线:比如我们有一个1kHz,100dB(分贝)的声音,在下图就对应100这根线的1kHz处。我们沿着这根线往左看,到100Hz处,曲线就抬高到了103dB,这说明我们要让100Hz的声音和之前1kHz的听上去几乎一样响,我们必须增加3dB。
(图:图片来自“中国HiFi音响网”,zozozhe)
我们继续沿着曲线往左看(更加低频的区域),到了40Hz左右,曲线抬高了12dB!那么为了让大号和贝斯提琴的低音不受损失,你必须增加12dB的输出。
OK,还有一个规律,就是每增加3dB的输出,功放功率必须乘2!代入上面两个情况里,分别应该有2倍和16倍的功率余量,才玩得动交响乐。因此大功率的需求主要是体现在人耳不敏感的低频部分的。为此更大功放、更大的低音单元、以及为了保证这个功率输出下依然不失真而必须选用更贵的元器件和非线性纠正技术等等,起码又是1万多投进去了。
为低频准备了足够的储备功率后,你可以听听许茹芸的《红色爱情海》、蔡琴的《渡口》,后者是很多发烧友拿来试音的金曲,一方面是蔡琴姐的嗓音,还有就是这曲子前端低沉的鼓声,你看看能不能单靠你的音响就感觉到鼓面被锤击的震动感。行家常说的“能量感”和“低频入墙三尺半”都是指在这种配乐时的听觉享受。(手机外放是一个极端差的尝试,你可以用手机试试,《红色爱情海》前奏里的低音鼓声,可能完全听不到,更别谈能量感了。)
(图:许茹芸《红色爱情海》)
(图:蔡琴《渡口》)
另外,大家也可以注意一下最底部的深色虚线,这是“闻阈线”,也就是说低于这个曲线,我们的耳朵就完全听不到了。假如系统的还原能力有限,20~60Hz区间的实际表现力就是没法超过这根曲线太多,那我们可能感觉不到这个元素,对照前面讲过的扬声器的“死区”,那么这也可以理解为人耳的“听觉死区”。对于功率小的“标配汽车音响”系统,你就是把低音拧到最大,出来的低音效果也只是胸闷的失真而已,因为功率才是硬门槛。
提高功率,也是有限度的。说白了提高功率的目的是为了提高音响在某些频段上的响度,所以选用高灵敏度扬声器单元也是一个方案。有时候不得不两者结合使用,达到更好的效果,如果单在一个方向上埋头努力,边际效应就会逐渐恶化,成本很快也会陡增。
大功率的音响系统还有一个优势就是,在“大材小用”的时候,线性度极好,失真极小!这几乎是所有半导体电子器件的特性。我很喜欢趁夜深人静时钻进车里,只用百分之几的功率听听喜欢的音乐,还不用担心电池亏电:-)。
(图:推荐一首适合夜深人静听的歌曲,《大鱼》,电影“大鱼海棠”的主题曲,也是周深的成名曲)
烧钱点6:精准分频
教科书上说,人听得到的声音位于25Hz~20kHz,之前有一个手机小视频帮助你测试你可以听到多高的频率,我们公司很多同事普遍在13.5kHz以上就听不到声音了,14kHz以上就没有一个可以听见。我们甚至怀疑到底是不是耳朵问题,但可以肯定的是,听觉的敏感范围的确随着年龄增长而变窄,而且不可逆,我们要注意保护耳朵哈。
扬声器也有一个相对频率的敏感曲线,我们叫频响曲线。
(图:某款扬声器的频响曲线,上面两根曲线分别是扬声器法线方向的频响和偏离30°时的频响,有细微的差别。图片素材来源于网络)
上图的纵轴每格代表10dB,既然声强下降3dB都那么明显,不难看出这个扬声器在70Hz~2kHz以外的频率区间,将有比较明显的响度衰减。那么,如何更好地展现其他人耳依然可以听到的频段呢?
通常的方案大家也知道,用不同特性的扬声器去覆盖,比如为高、中、低频各自选择合适的扬声器。OK,很多车子也就到此为止,能有三个不同频段的扬声器就已经不错了!(尤其是A柱根部附近的高音单元,能有就是好车了哈?)
其实分频背后隐藏的技术远不止如此,简单地说,你上哪里去找频响特性无缝且无重叠互补的扬声器呢?这是不存在的,它们各自的频响特性一定有很大的重合度,而重合的地方又会造成“过度响应”,因此带来强烈的失真,为此,系统必须针对每个扬声器的频响特性来做取舍,让它们最终叠在一起后的系统总体频响是“平坦的”。
我借用三张网络图片,帮助大家看明白精准分频的效果(我一时找不到是出处了,如果有人看得出这是哪位大咖的图,请告知我,我备注上去,先表示感谢)。
(图:三个扬声器各自的频响特性)
(图:经过分频器精确“裁切”后的频响特性)
(图:最终合成的系统频响特性,从50Hz~19kHz都有很完美的频响表现,软件上再对20~50Hz做一些弥补就更加完美了!)
所有这些东西都是要精确测定,再做模拟,才能实施的,感谢如今的DSP技术强大到几乎无所不能的地步,否则回到电子管时代,我们应该怎么做这么精确的分频和补偿呢?
《加州旅馆》是一首非常经典的金曲,吉他、沙锤、低音鼓的声音覆盖的频段非常宽广,大家可以回味一下,看看各个乐器的区分度如何。
(图:老鹰乐队《加州旅馆》)
烧钱点7:其他
其实还有好多烧钱点呢,由于怕自己不够专业,不敢一条条展开细聊。文章写了这么长,我就总结一下尽快收个场吧。
一套优秀的音响是会让人在安静的时候愿意小声听,仍然不丢失细节,仍然有较好的低频成分;而在心情澎湃的时候,你还会渴望调大音量,享受音乐的震撼。神奇的地方就在于此,大音量不会让你觉得刺耳或压胸,而是依然保持着大音量的温润和雄浑,细小的声音也会更加清晰悦耳。
小贴士:我们印象中都会认为“大音量会刺耳”,那是因为很多音响调大音量后,输出信号的幅值增加,震动膜的振幅也增加,系统无论从电气还是机械上都接近甚至达到饱和,这种“濒临极限”会产生很多难听的高阶谐波,改变了声音的原貌才让人感觉刺耳的。
这一点我们可以归属为不同音量下的频率成分稳定性,即无论大小音量,各个频段的响度比例都保持不变,这也是普通音响很难做到的一个境界,不信你把车上的音响调小声试试,看看低音鼓点是不是缩水很多,甚至听不到低频了?
对了,这套柏林之声,电源噪音被抑制到了很低的水平,即便是在大音量下,曲子中该鸦雀无声的时段,扬声器里的确就听不到什么杂音,无论当时发动机是否工作,曲与曲之间也是如此。要知道车载电源的质量远比家庭影院要差劲,点火、发电机、各种用电器造成的高频噪音、浪涌,时刻污染着车上的12V电网,要命的是这些污染大多是在听觉可闻频段内,要把它们滤除干净,才能不让电源噪声跑到扬声器里面去。除此之外,在开着音响点火的过程中(包括自动启停介入),音乐不会受到丝毫影响、干扰或间断,这也说明音响系统内有强大的独立电源系统,适应蓄电池电压大幅波动的能力很强。
写在最后
又是4000多字了,该收个尾了。
汽车音响再高级,我觉得严格意义上都不属于HiFi范畴,这也是音响爱好者圈子里争论最多的话题之一。到底经过了润色后,还是不是HiFi?HiFi到底能不能稍微做一些修饰?
汽车音响因为环境和条件恶劣,不可能直接原生态搬进车里,那样的东西再HiFi,也是没法听的,必须针对车辆结构和特征做一些迎合和修正。但柏林之声依然很大程度地保留了HiFi的味道,高频甜美,中频饱满,低频能量足而Q弹,只要音源质量比较好,还原出来的效果就是音乐厅级别。
当然,系统依然给车主提供了可独立调整的三段式均衡器,有人问到底该调成什么数字比较好。我这里集中回答一下,首先,不存在这个最佳设置,否则原厂就给我们设好了;其次,我感觉保留默认“000”就够了,这时候的味道是“最HiFi”的,各频段该有的都在那里,都不差。我们之所以认为低音一定要拉多点,高音也要抬起来一些,这是那些不够优秀的音响系统带给我们的成见。这套均衡器,大家就当做为了迎合个性化而做的摆设吧,仅在你确信有特殊偏好时再去动它。
(图:618怎么样?888呢?666呢?)
车,早已超出了一个代步工具、一个仆人的角色。社交、名片、享乐、玩具、保障的属性已经赋予了它们更多的价值。我强烈建议诺粉在能力可及的范围内尽量买好车、勤换车,多带着家人一起体验科技赋予生活的精彩,毕竟你我来趟人世的机会可能就这么一次。
祝大家2020及时行乐!
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
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