选购耳机时都会有的疑问:什么是频率响应?如何影响音乐?
常在研究蓝牙耳机的人可能会一直遇到「频率响应」这个名词 , 就连其他音响产品 , 如喇叭、DAC和扩大器 , 都是需要了解所有有关频率响应的讯息 。 顾名思义 , 频率响应指的是音响产品能够再现我们听到的音调范围 。 人类的听力范围从非常低的20Hz一直到非常高的20kHz 。 尽管每个人的听觉在这两个极端之间会有所不同 , 但从音乐的角度来看 , 我们经常将这分为低音、中音和高音部分 。 一般来说 , 低音大约是20至300Hz之间的频率 , 中音是300Hz至4kHz , 高音则是4kHz以上 。
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频率响应测量特定音频分量是否且如何很好地再现所有这些可听频率 , 以及在整个过程中是否对讯号进行了调整 。 例如 , 重低音喇叭X可以再现的最低频率是多少 。 在没有任何人为的EQ设置时 , 理想频率输出应等于输入 , 这通常被称为「平坦」频率响应 , 其中固定音量的正弦波(以分贝为单位)将被输入到系统 , 并且在输出时相同的频率会有相同的振幅 。
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换句话说 , 理想的频率响应是不会调整低音、中音或高音的音量 。 相比之下 , 如果去观察一些蓝牙耳机附属App的EQ设置 , 则可能会看到非平坦的EQ设置 , 该设置可能会增强低音或降低高音等 。 因此 , 如果蓝牙耳机没有平坦的频率响应 , 用户可能会听到某些特定频率的声音被放大 。 在极端情况下 , 这可能会破坏聆听体验 。
平坦的频率响应并不容易达成
不幸的是 , 对于音频来说 , 理想的状况和实际发生的事情很少并存 , 要在整个音频讯号链中实现完美平坦的频率响应是非常困难的 。 这是蓝牙耳机驱动单体经常遇到的问题 , 在蓝牙耳机的驱动单体中 , 机械性能、电子学和声学特性结合在一起会产生非线性的声音 。 例如 , 扩大器与喇叭、喇叭电感线圈和驱动器之间的阻抗匹配和电容耦合 , 甚至所处房间的声音 , 都可能影响最终的频率响应 。
在现实世界中 , 经常会看到频率响应标示了一个频率范围 , 例如20Hz到20kHz , 然后是以分贝为单位的频率响应变化量 , 例如+/-6dB 。 然而 , 这仅告诉我们在给定频率之间任意点的最大增强或衰减量 , 并没有真正揭示出产品的声音 。
对于大多数人而言 , 正负3dB被认为是人类能够感受到声音变化的下限 。 但是3dB或更高的偏差会让音乐产生某些可感知的变化 。 共振频率在频率图表上显示为明显的孤立驼峰 , 可能会造成一些问题 , 因为某些音调会被夸大或掩盖 。
因此 , 仅查看20Hz-20kHz+/-3dB这样的频率响应标示是不够的 , 最好能够看到这些变化在何处发生以及如何分布 。 平滑的频率响应优于高度可变的频率响应 , 而且平坦是理想的目标 。
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对于DAC , 即使在现代低成本设计中 , 在可听频率范围内 , 输出也应几乎趋近于平坦 。 当今的硬件中 , 从数字到模拟的转换是直接采样转换 , 然后滤除了远远超出人类感知的频率噪音 。 在此阶段 , 无需担心任何机械或声学问题 。
扩大器电路则有些棘手 , 但总的来说:为最低阻抗的蓝牙耳机供电时 , 即使是普通的DAC/Amp组合也应具有平坦的频率响应 。
傅立叶分析(Fourieranalysis)
【选购耳机时都会有的疑问:什么是频率响应?如何影响音乐?】到目前为止 , 我们已经得到一个简单的理论:非线性的频率响应将改变原始声音 。 但是 , 这不仅涉及低音和高音之类的常见概念 , 而且还会影响混音中每个乐器的音质 。 为了弄清非线性频率响应如何影响我们所听到的声音 , 需要透过傅立叶分析 。
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