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根据我的瞎猜,得出关于音响系统的一些公式

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发表于 2012-3-8 15:43:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

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x
定义:
录制:信号 = f(声波)
播放:声波 = f(信号)

播放就是录制的反函数。
以1为100%的还原率,那么定义如下级别:
播放 - 录制 < 1 低端
播放 - 录制 < 0.6 中端
播放 - 录制 < 0.2 高端

一套PCHiFi标准环境:
数字声卡+解码+耳放
各自的函数:声卡输出 = f(音源信号)、解码 = f(音源信号)、耳放 = f(音源信号),这里的音源信号受音源影响,也就是连接这个设备的上一级设备。
播放函数:声波 = f( 声卡输出 + 解码 + 耳放  )
从纯数学角度来说,可以当做是一个线性系统。
还原率方程:
设数字声卡为a,解码为b,耳放为c,音源为i,最终输出为o(即耳机收到的信号)
o = ia^3 + ib^2 + ic
越是靠近音源的系统,对下级系统的影响就越大,最大的就是源数字信号(录制),因为每一个系统的输出都是下一个系统的输入,所以这种影响是已指数上升的,这种线性系统称为:过滤管道。
台式系统也是线性系统,设备比PCHiFi多,方程同上。

Q:为什么同一个耳机,在不同的音源系统下差别会很大?
A:因为耳机接受的是一个线性系统的输出,这个线性系统的输出根据每个设备的不同而产生很大的差别,就像是混沌系统,在山顶上滚下一个小雪球,到了山下就会变成一个非常大的雪球。这种差别不是耳机受到影响,而是系统的改变。

什么是线性系统?自来水管道就相当于一个线性系统。
函数是:你家中的自来水 =  f(水源 + 水厂 + 管道)
还原率方程:
设水源为a,水厂为b,管道为c,你家中的自来水为o。(这里的水源也可以单独作为输入i)
o = a^3 + ab^2 + ac
当水源就杂质很多时,o必然会有很多杂质,但是水厂会过滤,水厂的过滤也影响了o, 水厂的输出又会被管道所影响,所以你家中的自来水会受到水源+水厂+管道的所有影响。

Q:为什么线材会有影响?
A:线材就像管道,它是信号必然要通过的一个地方,信号通过每一个地方必然受到影响,就像水通过每个地方也必然受到影响。隔离牛能净化水源,但是又要被电源、主板所影响,数字声卡可以屏蔽,但是解码又要受到声卡的影响,耳放可以过滤,但是耳机又要受耳放的影响。最终的输出是受到以上所有影响的,这就是为什么PCHiFi始终没有台式这么高水准的原因,因为PCHiFi的电源/主板的影响是非常巨大的。

每一级设备,虽然能净化、过滤上一级所带来的影响,但是不能完全消除,可以降影响率降到0.0000001,但是降不到0,这就是为什么简单的随身系统都比PCHiFi有纯净的背景的原因,因为PCHiFi的干扰太多。

证明:

o = ia^3 + ib^2 + ic
定义i = 10、a = 5、b = 3、c = 2
那么o = 1250 + 90 + 20 = 1360
改变一下a,a = 6
那么 o = 2160 + 90 + 20 = 2270
仅仅将a的值+1,影响就非常的大,这就是为什么高端系统需要高水平录音的原因,因为录音是最上层的输入。


我在上面提到的是耳机之前的系统输入/输出。
我将整体音响系统定义为如下:
音响系统 = 静态信号 + 动态信号 + 输出
静态信号:这里的静态信号指的是保存在CD、硬盘中静止的信号,也就是音源,最基本的数字信号。
这里的静态信号,也就是这个函数: 信号 = f(声波),也就是从录制到制作产生的数字信号(如果是以前那么是静态模拟信号,但是现在数字信号占绝大多数,所以仅表示数字信号)
动态信号:会随时间变换的运动中的信号(我们的设备对这种信号叫做“模拟信号”),这里的动态信号就是在传输的信号,就是一次播放过程中根据静态信号产生的信号,也就是输出(耳机、音箱)所收到的信号。
输出:耳机、音箱等最终输出系统。

我为什么这么定义?因为首先根据我的公式:
录制:信号 = f(声波)
播放:声波 = f(信号)
那么明显,静态信号就是上一级系统的输出(录制),而从静态信号变换到模拟信号的整个过程经过的所有设备,是中间系统,而耳机,才是播放系统,也就是将信号转换为声波的系统。

那么完整的结构如下:
录音+静态信号+动态信号+播放,我们的音响系统,除了耳机之外,就是静态信号到动态信号的变换这一个过程。

Q:为什么不同的耳机,差别会很大。
A:因为耳机所属的系统不在于静态信号到动态信号之间,而是播放系统,在这个系统中,耳机就是最上层的水源,而且耳机是转换系统,将信号转换到声波。已知录制时,录制的效果受录音设备(麦)很大的影响,那么推导出,播放的效果受播放设备(耳机)很大的影响。这就是为什么不同的耳机会有不同的素质、风格的原因。录音设备是声波到信号的转换,而播放设备是信号到声波的转换,所以麦和耳机对整个系统所产生的影响就是最直接的影响,它们各为两端,录音、播放系统的差别可以最直接的判断出。这就是为什么有些人能听出耳机的差别、但是比较难听出系统的差别线材的差别。



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发表于 2012-3-8 15:46:09 | 显示全部楼层
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我的美女,音响,耳机,游戏,生活博客http://blog.sina.com.cn/athfan
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发表于 2012-3-8 16:02:46 | 显示全部楼层
民科预感
HIFI→HUFI→HUEND→HUESTED→QUESTED→多媒体2.1
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发表于 2012-3-8 16:52:57 | 显示全部楼层
看公式头痛啊。
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发表于 2012-3-8 17:05:30 | 显示全部楼层
我感觉在论坛上研究理论是没前途的
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发表于 2012-3-8 17:17:57 | 显示全部楼层
太深奥了
头条:激光鼠HiFi音响工作室
手机/微信:13901797159
淘宝店:https://orava.taobao.com
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发表于 2012-3-8 17:48:57 | 显示全部楼层
请问楼主,您的理论基础是哪里来的?
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发表于 2012-3-8 17:50:50 | 显示全部楼层
两个字:无聊
我爱贝璐丹堤
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发表于 2012-3-8 18:22:57 | 显示全部楼层
写那么多还让人不懂也不容易
Philips951/AuralicG1>SonnetMorpheus>
TechnicsSl1200g>EAR324>KonusIntegrale
KonusEssence\B&wMatrix805\FalconLs3/5a
EddieCurrentStudio(Tribute45)/47Treasure0147A/EMS/EMP
Hp-1/GS3000e/RS1C/Gh1/Hemp/P
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发表于 2012-3-8 20:39:28 | 显示全部楼层
以后谁入设备先让楼主给算算,至少比出去算一卦靠谱吧?
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发表于 2012-3-8 20:46:38 | 显示全部楼层
楼主费心了,赞一个。
不过,我感觉用这种分析的方法处理这么大的问题,其实很艰难。分的不够细,最后的结论价值就不高;分的太细,大题目分出的小项目太多,独力很难完成。
不过,还是很佩服楼主的勇气和认真。
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发表于 2012-3-8 21:26:15 | 显示全部楼层
YY,楼主辛苦了
桃花源-hifi小屋群,87018193;JBL桃花源群,00932088
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发表于 2012-3-9 10:07:59 | 显示全部楼层
推导不是问题,问题是模型准确不?能与实际符合不?
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发表于 2012-3-9 11:45:51 | 显示全部楼层

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楼主厉害,我完全分析不来
Denon 5910+Lavry DA10+rpx33+RS1i/K701
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发表于 2012-3-9 11:50:27 | 显示全部楼层
"人"的参数没有加进去
找你可以负担的,然后尽全力去喜欢它...
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