DSP---中文含義為數(shù)字信號(hào)處理器,用途極為廣泛,但用在音響上面的DSP,是特別的,專門用于處理聲學(xué)信號(hào)的數(shù)字處理器,不僅僅在高端的家用音響和影院設(shè)備中有使用,在汽車音響和便攜音響中使用也逐步增多。
便攜藍(lán)牙音響,因?yàn)橥怀霰銛y性,不可能將體積做大,對(duì)于藍(lán)牙音響來(lái)說(shuō),想得到出色的音質(zhì),是極為困難的, 因?yàn)榍惑w容積受限,揚(yáng)聲器口徑也不能太大, 越大口徑的揚(yáng)聲器在受限的腔體中,聲音反而會(huì)更差, 這樣一來(lái),也給小口徑全頻揚(yáng)聲器單元的設(shè)計(jì)制造帶來(lái)了前所未有的困難,做好中高頻還容易,做好低頻就非常的困難, 都要有所兼顧到的話(其實(shí)也做不到), 揚(yáng)聲器的頻響曲線就會(huì)變得波動(dòng)很大, 音樂(lè)中的不同頻段的響應(yīng)會(huì)不同,聽(tīng)感上就會(huì)聽(tīng)出聲音不平衡,高音過(guò)亮,中音欠缺,低音沒(méi)有或者不實(shí),低頻下潛不足等等各式各樣的聽(tīng)感缺陷,無(wú)從談起出色的音質(zhì)表現(xiàn).那些普通的,甚至是當(dāng)玩具用的低端便攜藍(lán)牙音響,自然不需要考慮這些.
在這里為對(duì)藍(lán)牙音響設(shè)計(jì)有興趣的朋友,討論音頻DSP在高端便攜藍(lán)牙音響中的設(shè)計(jì)應(yīng)用:
先了解一些音頻DSP的知識(shí)和便攜音響的基礎(chǔ)物理聲學(xué)常識(shí)作鋪墊:
1: 音頻DSP是Digital Signal Processor(數(shù)字信號(hào)處理器)的簡(jiǎn)稱,在這里我們提到的專指音頻DSP, 是使用在音響上面,用于提升音響性能表現(xiàn)用的, 前些年有兩個(gè)國(guó)際音響大牌廠商各自都推出過(guò)一款帶DSP用3英寸喇叭的電腦桌面音響,以其超小的體積,達(dá)到近乎6英寸喇叭書(shū)架音響的音頻表現(xiàn),效果令人驚嘆,當(dāng)然也價(jià)格不菲,一對(duì)小尺寸桌面有源音響的價(jià)格分別達(dá)到3000元和近5000元.前年某德國(guó)品牌車廠,專門在中國(guó)區(qū)推出過(guò)限量500臺(tái)的帶DSP高檔音響的音樂(lè)專享型的車款.近日,香港一位發(fā)燒玩家朋友,坐了其朋友花10多萬(wàn)港幣改裝了麥景圖帶DSP旗艦型汽車音響的車之后, 猛然發(fā)現(xiàn)雖然喇叭都是安裝在小腿位置,但是通過(guò)DSP處理和其48段EQ專業(yè)調(diào)校后,播音聲場(chǎng)竟然是落在擋風(fēng)玻璃位置,由此可見(jiàn)專業(yè)型的音頻DSP在高檔音響中的力量, 當(dāng)然,市面一些只有噱頭,沒(méi)有實(shí)質(zhì)的"偽音頻DSP"不在我們討論之列.
2: 口袋便攜型藍(lán)牙音響, 因?yàn)轶w積大小的限制,通常使用的全頻揚(yáng)聲器單元口徑大約是在35mm/40mm/45mm/47mm. 有些超小型的,就使用一個(gè)全頻單元, 體積稍大的,通常就使用兩個(gè)全頻單元,以求獲得更高的輸出聲壓(即更大聲),口徑大一些的揚(yáng)聲器,通常聲音(聲壓)也大一些.
3: 便攜藍(lán)牙音響通常用3.7V鋰電池供電(用5V USB電源充電),不經(jīng)過(guò)升壓到功率放大器的音響,物理定律決定了4歐揚(yáng)聲器的輸出功率就3W, 兩個(gè)揚(yáng)聲器的就是3W+3W,這個(gè)還是使用最優(yōu)質(zhì)高效D類功放IC在電池電壓4.2V時(shí)得到的最大功率,如果要獲得更高輸出功率,就要將電池升壓到6V或者用7.4V電池供電了(可得到6W功率輸出),當(dāng)然前提是:全頻揚(yáng)聲器也要可以承受那個(gè)功率.
4: 當(dāng)前小口徑(35mm~47mm)全頻揚(yáng)聲器的物理低頻播放能力, 大約在180~250Hz, 在音箱設(shè)計(jì)加入低頻輻射器或者倒相管之后, 可以得到150Hz~200Hz的低頻下潛播放能力,估計(jì)大家都看過(guò)真正的音響低音炮,口徑越大的喇叭音箱,低頻下潛就越低,因?yàn)槭菗P(yáng)聲器的傳統(tǒng)物理特性限制的.口徑越大的揚(yáng)聲器頻率下潛可以越低,小口徑全頻揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)有諸多限制,因?yàn)橥瑫r(shí)要兼顧到高中低三個(gè)頻段的響應(yīng)品質(zhì),所以更加不可能將低頻下潛做到特別低,否則就要犧牲中高頻的表現(xiàn)了. 全頻揚(yáng)聲器要做好中高頻比做好低頻容易很多.
5:便攜藍(lán)牙音響的聲音好聽(tīng)與否,有幾個(gè)最主要的指標(biāo)(那些參數(shù)虛假標(biāo)稱的音響不在討論之列):
A: 頻率范圍(即可播放頻寬)
高端HiFi系統(tǒng)有20Hz~20KHz的頻率范圍,這個(gè)頻段的音樂(lè)都可以播放出來(lái).但是便攜音響實(shí)際的的頻率范圍要窄很多, 高頻部分,一般普通級(jí)的大多數(shù)不超過(guò)10KHz, 不過(guò)由于很多人的耳朵,對(duì)10KHz以上的頻率是不敏感甚至是聽(tīng)不到的,所以對(duì)便攜音響來(lái)說(shuō),高頻播放能力差距在便攜音響中不是太大的問(wèn)題,除非是那些很差的,高頻只有7KHz多的那種,就聽(tīng)感明顯不好了, 低頻播放能力,口袋便攜音響大多處于150Hz~200Hz之間,看起來(lái)好像與頂級(jí)HiFi的20Hz播放能力沒(méi)有差多遠(yuǎn),但是事實(shí)上,聽(tīng)感上會(huì)差很遠(yuǎn)很遠(yuǎn), 因?yàn)閷?duì)音樂(lè)氣氛感染力有明顯影響的音頻都在這個(gè)頻段,低頻表現(xiàn)差一點(diǎn).音樂(lè)氣氛可能就少很多了.
便攜藍(lán)牙音響之所以最好的聲音級(jí)別也只能做到發(fā)燒入門級(jí)的音質(zhì), 就是因頻率范圍這個(gè)主要參數(shù)達(dá)不到HiFi那樣寬的頻率范圍, 即使將音色與頻響應(yīng)曲線等參數(shù)做到極致的理想程度,也只能算屬于發(fā)燒入門級(jí)聲音.
上圖是某款普通級(jí)別的便攜藍(lán)牙音響實(shí)測(cè)曲線, 可以看到的頻率范圍和響應(yīng)曲線平衡度,曲線波動(dòng)起伏遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出+/-3dB之外, 實(shí)際中低頻下潛也就180Hz.而不是其標(biāo)稱的50Hz. 這個(gè)音響聽(tīng)起來(lái), 它音樂(lè)聲音的還原性是很不好的.音樂(lè)原有的聲音魅力被大幅減低了.
B: 響應(yīng)曲線的平衡度.
是指音響是否能把音樂(lè)所有頻率聲音的音量回放到和當(dāng)初錄制音樂(lè)的時(shí)候一樣. 平衡度很好的音響,您聽(tīng)到音樂(lè)的每個(gè)細(xì)節(jié)響度與音樂(lè)錄音制作時(shí)是一樣的,音樂(lè)原來(lái)的魅力可以近似無(wú)損地傳遞給您,比如: 響應(yīng)曲線平衡度不錯(cuò)的某水果牌手機(jī)喇叭播放出來(lái)的音樂(lè)聲音:雖然不大聲,也沒(méi)有什么低音,高音也不能去到很高,但是聽(tīng)起來(lái)很悅耳. 而某些山寨手機(jī)播放的音樂(lè)聲音很大,但是非常刺耳不好聽(tīng)(一些街邊商店促銷廣播用的音響和某些廣場(chǎng)舞音響也屬于此類,您何時(shí)曾經(jīng)聽(tīng)過(guò)它們發(fā)出過(guò)美妙動(dòng)聽(tīng)/讓人感動(dòng)的音樂(lè)聲音?). 便攜藍(lán)牙音響也是一樣,響應(yīng)曲線平衡度不好的,聽(tīng)感上就不會(huì)那么好聽(tīng)了,或中音不足/高音過(guò)度/人聲不夠飽滿等等
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的便攜音響,調(diào)整這個(gè)響應(yīng)平衡度是依賴不斷修改全頻揚(yáng)聲器材料/聲學(xué)箱體設(shè)計(jì)/電路高通頻點(diǎn)來(lái)匹配來(lái)調(diào)整平衡度的,但是始終無(wú)法做到HiFi音箱那樣的平衡度,因?yàn)镠iFi音箱是取高中低三個(gè)揚(yáng)聲器最平直最好的那段曲線通過(guò)分頻器組合而成的,其曲線可以達(dá)到+/-3dB內(nèi)很高的平衡度. 而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的便攜音響,頻率響應(yīng)曲線通常都是波動(dòng)起伏較大并且可能曲線上斜的.聽(tīng)感上會(huì)感覺(jué)高音過(guò)于明亮,中低頻部聲音比較薄. 甚至人聲和樂(lè)器聲音不自然失真等等.
C: 音色和聲音解析度
除了上面的頻寬和平衡度會(huì)對(duì)音色有一定影響之外,便攜藍(lán)牙音響,對(duì)音色和聲音解析度的影響,由全頻揚(yáng)聲器工藝材料設(shè)計(jì)/音箱聲學(xué)腔體設(shè)計(jì)/普通D類功放的數(shù)碼音等的不同構(gòu)成, 其實(shí)還有一個(gè)對(duì)音色有極大影響的地方,就是某些便攜音響為了盡量大聲而調(diào)大聲音輸出帶來(lái)的高失真率對(duì)音色的影響. 不好的音色會(huì)讓你直接可以感覺(jué)到唱歌的人聲好像都不是原唱, 聽(tīng)著總不是那么舒服,有些聲音解析度不好的音響,人聲都和音樂(lè)聲音混合交叉影響,聽(tīng)起來(lái)什么聲音都是渾濁,根本聽(tīng)不出不到其中樂(lè)器或者人聲部分的那種感染力.
D: 輸出聲壓( 對(duì)應(yīng)最佳聽(tīng)音距離)
即音響輸出聲音的大小,聲壓大的音響最大音量聲音大,聲壓小的音響最大音量聲音相對(duì)小聲. 其實(shí)用任何音響聽(tīng)音樂(lè), 適當(dāng)?shù)穆晧翰艜?huì)得到最好聲音效果. 便攜音響這種小功率音響,都屬于近場(chǎng)音響, 即是用于近距離聽(tīng)音的, 因?yàn)樗」β蕩?lái)的聲壓,距離遠(yuǎn)了,聲壓就降低到最佳聽(tīng)音聲壓級(jí)以外了, 這時(shí)候不是聽(tīng)不見(jiàn)聲音了,而是聽(tīng)音效果會(huì)衰減, 這也是為什么將家里數(shù)萬(wàn)元一對(duì)的英國(guó)書(shū)架音響搬到戶外球場(chǎng)播放, 聲音沒(méi)有在室內(nèi)聽(tīng)那種美妙感覺(jué)了一樣,這也是為什么大型戶外演唱會(huì)的音響系統(tǒng)要用到幾十千瓦音響陣列的緣故.
便攜音響的聲壓,如果是頻率范圍相同的音響,通常功率越大的音響,聲壓越高,即聲音越大,最佳聽(tīng)音距離相對(duì)可以較遠(yuǎn)一點(diǎn).同等功率但不同頻率范圍的便攜音響, 低頻下潛差的音響,會(huì)比低頻下潛深的音響聲音要大,因?yàn)榈皖l非常消耗功率,低頻不好的音響,功率反而可以全部用在中高頻部分,聲音(聲壓)自然就會(huì)大聲一些.
在便攜藍(lán)牙音響的聲壓設(shè)計(jì)上, 依照產(chǎn)品定位的不同,我們分成兩類來(lái)看:
戶外型的便攜音響, 會(huì)比較專注追求輸出聲壓這個(gè)指標(biāo),某些千元級(jí)的戶外專用型音響,甚至充分利用戶外環(huán)境聽(tīng)音對(duì)失真率不敏感和高音空氣衰減比低頻小很多的特性, 用允許相對(duì)較高的聲音失真率和調(diào)高高頻輸出來(lái)得到更大聲的聲壓, 這類偏向戶外使用的便攜音響,低頻下潛往往是不太追求, 實(shí)際(非標(biāo)稱)低頻下潛厲害的也就 130Hz ,一般的也就160Hz甚至180Hz, 因?yàn)榈皖l在戶外空氣衰減很厲害,除非近距離聽(tīng),遠(yuǎn)了根本就衰減很多很多了, 同時(shí),低頻下潛不深還可以更加省電,讓電池播放時(shí)間可以更長(zhǎng). 這類音響的設(shè)計(jì)主要考慮用在戶外便攜聽(tīng)音, 室內(nèi)聽(tīng)音效果,有些可能不是很好聽(tīng). 這也是有些用戶說(shuō): "我買了這么貴的便攜音響, 聲音怎么讓我有失望的感覺(jué)呢",其實(shí)真不是人家東西不好, 而是您用錯(cuò)了聽(tīng)音環(huán)境的緣故!
室內(nèi)聽(tīng)音和戶外聽(tīng)音兼顧型的便攜音響, 同等功率下, 聲壓相對(duì)會(huì)小一些, 因?yàn)槭覂?nèi)聽(tīng)音,環(huán)境噪聲什么都很小, 音響的任何失真和不平衡等等缺陷,是非常容易暴露出來(lái)的, 用戶對(duì)好聲音效果的需求,也比在戶外聽(tīng)音時(shí)的需求要大, 這樣就需要盡量好的低頻下潛和很低的失真率以及聲音平衡度來(lái)確保室內(nèi)聽(tīng)音得到更好的音樂(lè)還原度, 所以, 即使是室內(nèi)型的音響與戶外音響有相同的功率,但是輸出聲壓肯定沒(méi)有戶外型的那么大.最佳聽(tīng)音距離會(huì)相對(duì)近一些. |
