查看完整版本: 谈谈耳机的声场再现

谈谈耳机的声场再现

谈谈耳机的声场再现
引子
耳机的指标里, 对于音质和声场定位这个主要靠主观听音作出评价的“软指标”无法表述。一个频响曲线相近的不同厂家的耳机, 对其音质感觉和声场再现会有较大区别，这已是耳机爱好者们共同的认识。
耳机音质的不同比较容易理解，人们会想到这和振膜的材料、大小、结构以及耳机腔体的设计有关。正如音箱中的高音喇叭单元，其振膜材料有钛质、铝质、布质、丝绢…等等，其音质的不同人们很容易想象一样。但是对于声场以及声源定位表现的差异，就较难搞清。
都是那些因素在影响着耳机声场以及声源定位的重放准确性, 到底那种结构的耳机能够相对准确的播放出原来声音的现场感，这并不是靠想象就能得出来的结论。
也许有人会问，声音的定位靠得是“双耳效应”，我们听耳机时都是双耳, 听的都是立体声音乐，耳机声场和定位表现的差异难道还和“双耳定位效应”以外的什么原因有关?
答案当然是肯定的。要不我们就无法解释以上的现象。

欲知个中原由,且听下回分解。

讲 评书呀  ？

什么时候能听到下会分解？

快点行不行呀 ？

好!学到东东

我们听音评价为频响平直的曲线，原来到达耳膜的并不是想象的(图2)中的曲线a,而是曲线b。曲线b上存在一些具有一定间隔的跌落(这些间隔状况因人而异略有不同)。它们的形成是由于耳壳效应、外耳谐振和各种声音的衍射共同作用的结果。因为这个曲线形状象一把齿朝下的梳子，所以称作“梳状滤波器”效应。这是一种听音固有的自然现象,它包含着声源方位的特定信息。如果这个曲线的跌落间隔和跌落幅度有所变化,人们是可以明显感觉出来。
在音频领域，“梳状滤波器”效应还产生在传声器中，传声器中“梳状滤波器”效应的形成是由于直达声和反射声到达传声器的声程差所引起的。它会引起拾取声音信号的染色现象,在实际工作中都采取一定的措施予以削弱或消除。

[IMG]http://photo.21cn.com/albums/photos/W/U/K/WUKANKANX/1039361249.jpg[/IMG]        

这里还要说的是，在电视传播的过程中也有一个“梳状滤波器”的概念，我们知道电视信号，是采用频谱交错原理将色度信号与亮度信号插入在同一谱带里进行传送的，在接收端则使用了一个频率传输特性曲线象梳子一样的“梳状滤波器”，通过它把色度信号与亮度信号彻底分离出来,再经过同步检波和解码、放大，最后输出R(红)、G(绿)、B(兰)信号提供给显象管。这里提到的“梳状滤波器”的概念与前面提到的完全是两回事。由于“梳状滤波器”的字样频繁出现在各种电视机的宣传单和包装箱上，为了防止混淆，觉得还是有必要提一下。    
动圈式耳机有密闭式(闭式)、开放式(开式)和半开放式(半开式)之分,由于其结构的不同听音时也会产生不同的“梳状滤波器”效应，如(图3)所示。

[IMG]http://photo.21cn.com/albums/photos/W/U/K/WUKANKANX/1039361268.jpg[/IMG]

图3(a)是闭式耳机的情况。由于密闭空腔使低频得到了提升, 这就使得中低频段的一些耳道自然谐振被掩盖, 其它的梳状跌落的幅度、数目、间隔也受到了影响, 这就破坏了正常的平直频响的印象, 因而在一定程度上破坏了声音的真实感。图3(b)是开式耳机的情况。开式耳机有一个和大气连接的“通道”, 这个通道或是振膜前面的透气耳垫，或是振膜后面的透气腔体, 有的干脆“双管齐下”前后都通。这个“通道”阻尼掉了低频谐振, 消除掉了可能引起的轰鸣感觉, 但同时也或多或少的压低了我们所需要的耳道谐振, 使正常的“梳状滤波器”效应受到调制, 从而在一定程度上也影响了正常的听音条件。
图3©是特殊设计的半开式耳机的情况。特殊设计的半开式耳机是奥地利著名电声厂家AKG公司的专有技术, 这种结构的耳机耳垫是不透气的,采用的是多振膜系统。耳机主振膜的后腔不直接和大气相通, 而是在它的周围分布了六个无源从动振膜，这些从动振膜采用极薄的高顺性材料制成, 按照声旁路元件机理工作。并且巧妙地使六个从动振膜振动的相位略有差异,这就是所谓的“相位调整技术”。 它模拟了图2中的“梳状滤波器”效应, 使听音者产生一个印象, 似乎他本人的的耳壳也在工作, 因而给出一个空间立体感和空间开放的感觉。这种结构的耳机在声场的还原和乐器的定位感上有其明显的优势。

跑到哪儿去了

给上传上去吧。
图可以直接上传的呀。

任老先生的好文，大家一定要仔细参阅，置顶！

搬个板凳坐下来听。。。。

那么耳腔形状不好也会影响声音的再现?美容院又有生意!!

[QUOTE][i]最初由 小不才 发表[/i]
[B]那么耳腔形状不好也会影响声音的再现?美容院又有生意!! [/B][/QUOTE]
老兄如何想到这个问题的，真的让我意外大笑了一场，靠！听不好音乐原来是老娘没有给咱家生个好耳朵，真要去美容院搞搞耳朵才是！呵呵

真深入, 可以讓我轉到我站上供台灣朋友討論嗎!?可惜沒圖, 不然更精采了.

很想把 HeadWise 上的文章翻譯過來, 可惜我的英文不行 :(

RogerShih 您好,只要能看得上就随意吧，图再设法贴上。我有亲戚也在台北居住。

顶一下。

现在 杜比耳机 的出现正是针对这点 通过解码器对DTS AC3等规格数字信号 进行处理 然后输出到耳机

save as...:)

还是上传图吧，说实话，我看了半天，还是不大明白，
耳道和耳壳的影响究竟是需要利用的，还是需要抵消的，还是BOTH

好文，加点图就更好了。

[QUOTE][i]最初由 S&S 发表[/i]
[B]图再设法贴上。[/B][/QUOTE]
任老，把图片发到我的信箱里，我帮您发吧。

有图看了。

加了图之后，我觉得它象一篇论文，应该搞去发表，明年平职称就有料了！呵呵。

还没完吧！意尤未尽，馋死:( :p

用耳机听音乐这种形式还具有某种程度的不完整性。我们都知道，人听音乐时不光是靠耳朵来感受声音的，身体也对声音有直接的感受作用，特别是极低频，胸腔、乃至骨胳都对低频有响应；我记得日本一家声学研究所研究人体的声学响应时，除为试验者佩带一付耳机外，还要让他穿上一件能模拟声音振动声学背心，坐在一个模拟声学振动的座椅上。
　　耳机的音频信号还原可能还缺少一个空间的响应过程。立体声设备中的两只音箱发出的声波会在到达人耳之前在空间叠加和相互干扰，形成混合的声音信号后进入人耳，而耳机则把左右声道完全独立隔离开，并压缩在一个狭小的空间中，这对立体声信号的还原有一些不利的影响，特别是对相位的影响较大。
　　因此，我希望耳机论坛的发烧友在不久的将来能步入Hi-Fi发烧的圈子，至少今后大家大部分时间听音乐是用音箱而不是耳机，我知道听耳机是在现实的条件下，对器材、对听环境的妥协，但我们不会永远解决不了器材成本和听音环境的问题。也许在我们中间会出现极端的情况，那就举个极端的例子，不会有人告诉我说在他拿到1000万元投资为听音乐买器材时他的计划不是买大型的音箱、功放，而是让几个知名耳机厂家为他订作几套顶级耳机而将剩下的几百万元用来买唱片吧？

双耳效应还和肩膀，两耳，头的大小有关，看来一定要用硬件做个声场均衡器（类似于卡带机均衡器）。

[QUOTE][i]最初由 shzdq 发表[/i]
[B]用耳机听音乐这种形式还具有某种程度的不完整性。[/B][/QUOTE]

此乃吴童博士的大作也，看了后让我等获益非浅

怎么没下文了？期待

耳壳效应――另一种声音定位机理
对声音信号的方位、来向和对集群声音信号的展开感、深度感的感知能力, 是人们听觉系统天生所具备的能力。古典声学把人们感知立体声音和声像的机理归结于“双耳效应”。
“双耳效应”的原理十分复杂，简单的说, 是人的双耳的位置在头部的两侧,如果声源不在听音人的正前方,而是偏向一边, 那么声源到达两耳的距离就不等,声音到达两耳的时间与相位就有差异, 人头如果侧向声源,对其中的一只耳朵有遮敝作用,因而到达两耳的声压级也有差异。人们把这种细微的差异与原来存储于大脑的听觉经验进行比较,并迅速作出反应从而辨别出声音的方位。
上世纪七十年代末期, 人们发现即使是聋了一只耳朵的人, 对声音方向仍具有判别能力。如果我们从双手把耳壳向后压平, 在听音上就会有异样的感觉。这种感觉实际上是对声音方位判断能力的减弱,特别是对高频声更是如此。
当外界声音入射到人耳时, 耳壳对声波也有反射作用, 耳壳的形状使得这些反射声成为一组具有短延时量的重复声。如(图3)所示。
耳壳对水平方向声波的延时量最短可达2μS，对2μS的差别人耳可以区分出来， 2μS的周期相当于500KHz的频率, 这个频率的声音人们却根本无法听到, 这种现象尚无法解释。
德国一些物理学家认为:耳壳效应造成了类似的“梳状滤波器效应”，因而
带来了声音方向的信息。
虽然耳壳效应的物理原因还需要进一步研究搞清，但是它对声音定位的明显作用是不容置疑的，试验表明,它对4KHz---20KHZ频段的定位起重要作用。
特别还要说明的是: 耳壳协助声音定位, 主要是将每次接收到的声音,与过去存储在大脑里的重复声或梳状波动的记忆进行比较, 然后才判断出声音方位。因为每个人的耳壳、耳腔尺寸并不完全相同, 因而每个人在大脑存储的记忆是不相同的。换言之，每个人是自动熟悉了自己耳壳、耳腔所形成的这种重复声或梳状波动的。
耳壳效应的研究提醒人们, 如果用耳机听音, 要注意不要破坏耳壳效应的作用，因此耳机的结构、耳罩的形式, 单就声音定位来讲就显得至关重要了。
                                                  (待续

好贴

哈哈，

偶在耳鼻喉科的同学可以有新的生意了，

耳廓/外耳道整形。。。 cool

耳机听音乐，听的就是音质上点档次而已，所谓的音场充其量就是在头上方规模的大小罢了，根本不可能有所谓的舞台现象！最真实的音场再现只有音箱系统！切记！切记！