原理：在開放場中，一個出聲孔可以描述為一個聲源（源強就是面積和速度的乘積），觀測點的聲壓就是這些聲源的疊加效果，其中f為頻率，xi為振動位移，Si為面積，di為聲源到觀測點距離，γi跟表面幾何形狀關(guān)聯(lián)。
很容易發(fā)現(xiàn)：
1、 同樣的振幅，頻率降低一半，聲壓級要減少12dB，也就是說在開放場下想要達到較大的響度存在天然的物理限制。
2、 由于膜片有正反兩個面，他們的體積流剛好相反，可能存在抵消的作用，這讓低音重放難度更大，但同時這個也是減少漏音的關(guān)鍵原理。
3、 可以提升低頻響度的方法：盡量讓正貢獻聲源離觀測點近，讓反貢獻聲源遠離觀測點，盡量加大源面積，盡量加大源位移，改變反貢獻聲源的相位（如倒相箱）。
數(shù)字音頻處理提升開放音頻低音性能
針對OWS耳機，在只有一個發(fā)聲單元的開放音頻，增加面積，離耳朵更近，改變相位多是采用物理的聲學結(jié)構(gòu)設(shè)計來完成，數(shù)字信號處理主要的作用是最大限度的達到物理的限制位移。
物理的限制主要來源于兩部分：
1、喇叭承受的功率是確定的；
2、功放輸出的最大功率是確定的。
方法一：EQ的調(diào)整
采用固定的一組EQ來調(diào)整耳機，這個是所有耳機中最常見的做法，這里的限制是不應(yīng)讓最后的總增益超過0dBFS。但事實上市面上一些劣質(zhì)的耳機會犯數(shù)字削波失真的錯誤。
方法二：“動態(tài)”EQ調(diào)整
不同的音量下采用不同的EQ，比單一的EQ方法有提升，中小音量聽音時低音比重更大，但大音量時由于物理的限制，不能提升低頻品質(zhì)。
方法三：動態(tài)范圍控制/壓縮（DRC，Dynamic Range Control/ Compression）
動態(tài)范圍控制，顧名思義，是將輸入音頻信號的動態(tài)范圍映射到指定的動態(tài)范圍，有模擬和數(shù)字控制器，包含壓縮限幅等，這里特指壓縮相關(guān)的方法。音頻信號可以進行整體的動態(tài)范圍控制；也可以劃分為若干子帶分別進行動態(tài)范圍控制。DRC廣泛用于錄音、制作、降噪、廣播和現(xiàn)場表演等，并不算是一個新技術(shù)。小體積音箱的標配數(shù)字音頻方法，但由于參數(shù)設(shè)計需要一定的專業(yè)和經(jīng)驗，是早期小體積音箱好壞的重要區(qū)分點。DRC做得好，會提升低音體驗，做得不好會有聲音忽大忽小的問題，更有甚者會有顯著的失真或破音。
一般DRC包含分頻，擴位，峰值/均值檢測，啟動和釋放平滑增益控制等，常見動態(tài)范圍壓縮的框圖如下。
方法四：基于心理聲學的特點，偽造出低音感，虛擬低音增強技術(shù)
心理聲學實驗中，存在一種“虛擬音調(diào)”的實驗現(xiàn)象：人耳在基頻缺失的情況下利用諧波組合重建信號音調(diào)高低。主要流程如下圖，產(chǎn)生諧波主要方法為MaxxBass算法和VB Phase Vocoder。
MaxxBass最早實現(xiàn)的一種低音增強算法。采用非線性乘法器來生成諧波，該方法不可避免會帶來互調(diào)失真，目前幾乎已經(jīng)不再用實際應(yīng)用。
VB Phase Vocoder相位聲碼器，利用短時傅里葉變換在頻域進行頻率和相位的調(diào)整來實現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)移。一些手機中應(yīng)用了該算法，OWS耳機暫時還未見到有具體報道。 |
