時至2020年，還是會有人討論時域與頻域的問題，一些人認為頻率響應(yīng)無法描述某些事情或者完全沒有意義，例如一些時域問題或者分頻系統(tǒng)等。

傅里葉早在200多年前就已經(jīng)證明，頻域與時域在一定條件下是存在聯(lián)系的，并且可以相互轉(zhuǎn)化。

而實際上，也正是由于時域與頻域的關(guān)系，瀑布圖中所包含的時域精度反而會使得頻域精度下降，也就是說瀑布圖所包含的信息很多時候還不如頻響曲線。

當(dāng)然，這里我并不是想舊事重提瀑布圖。而是要探討一個之前我就寫過但是還沒有詳細論述的問題——分頻點處頻響曲線。單元通?？梢砸暈榛蚪茷樽钚∠辔幌到y(tǒng)，但也有一些例外，例如在多單元系統(tǒng)的分頻點附近。

在開啟這一話題之前，首先我們要了解一個基本的概念——群時延（Group Delay）。

群時延是一個描述系統(tǒng)在某頻率處的相位對于頻率的變化率的物理量。

寬帶信號經(jīng)過媒質(zhì)傳輸路徑或設(shè)備中的線性元件時，其各個頻譜分量的相速不同，元器件對各頻譜分量的響應(yīng)也不一樣，這會引起到達接收端的信號因各頻率分量的相移或時延不同而產(chǎn)生相位關(guān)系的紊亂，即相位失真。相位失真將導(dǎo)致調(diào)頻信號串噪聲增大圖像信號扭曲或產(chǎn)生碼間干擾。相位失真是以一群頻率分量之間的時延差值來衡量的,故稱之為群時延。

我們的聽覺能夠感知到群時延嗎？

如果一個二分頻的音箱或耳機，群時延為24小時，我們當(dāng)然能夠感受的到。因為如果高音先發(fā)出聲音，我們要等24小時之后才能聽到對應(yīng)的低音。這當(dāng)然與全頻音箱/單單元耳機不同，與我們平時所聽的聲音有很大區(qū)別。而且如果怕錯過了，坐在那里一直等24小時，肚子都餓得差不多了。

但問題在于，現(xiàn)實中的音箱和耳機真的會有這么高的群時延嗎？要達到多少群時延我們才能聽到呢？

關(guān)于群時延的可聽性，實際上聲學(xué)行業(yè)已經(jīng)進行過很多次權(quán)威實驗。通常，群時延的聽覺域限與頻率有關(guān)，但是即便是2kHz也有1ms的群時延閾限。

而分頻點處的群時延，通常與分頻器的類型以及分頻點有關(guān)，常見的分頻器類型所造成的群時延如下：

耳機可以近似為壓力場，并且直接與人耳耦合，并不像音箱系統(tǒng)存在直達聲與反射聲。只要分頻器所引入的群時延沒有達到人類聽覺的閾限，并且系統(tǒng)頻率響應(yīng)與非線性失真等一致，那么通常就無法察覺到底是單單元還是多單元耳機系統(tǒng)。

這也就是為什么在Sean Olive博士的虛擬耳機實驗中，三單元圈鐵耳機K3003等耳機與木饅頭虛擬耳機也有如此高相關(guān)系數(shù)的原因。因為如果頻響一致，耳機的聲音通常并不會受到分頻器或者分頻系統(tǒng)的顯著影響，除非分頻器與分頻點設(shè)計不合理或者單元可能存在明顯的非線性失真等。通常，多單元耳機目的也只是把各個頻段的頻響做好，因為單單元耳機很難保證全頻段的頻響都符合目標曲線。當(dāng)然，這也不意味著多單元就一定更好，如果做不好反而會更差。

但是對于音箱而言，確實存在不同分頻器聲音不同的情況，但問題通常并不在于分頻器所產(chǎn)生的群時延失真，而在于不同單元在分頻點處的指向性與三維頻響屬性。

經(jīng)常有一種說法是分頻器調(diào)節(jié)不同，聲音不同，但頻響曲線看著卻差不多，所以頻響曲線對于分頻音箱沒用。例如紐曼KH120與丹拿意境M20，雖然只看軸向頻響曲線二者除了1kHz左右以外差別并不是特別大。但實際聽感卻有明顯的不同，并且不只是1kHz左右不同。

要理解這個問題，首先要明白音箱的頻率響應(yīng)并非只有一個方向一個距離，而是有多個方向。音箱所發(fā)出的聲音在空間中各個方向發(fā)散。軸向頻響只是音箱眾多頻響曲線中的一條，除了軸向頻響曲線以外還有更多的離軸頻響曲線。

不難發(fā)現(xiàn)，在分頻點附近，丹拿M20與紐曼KH120在空間中不同方向輻射的聲音并不相同。

而分頻點和分頻器不同導(dǎo)致的差異不論是客觀上（音箱向空間中各個方向輻射的聲音）還是主觀評價中都可以印證。分頻點和分頻器的選擇以及調(diào)節(jié)是音箱設(shè)計與調(diào)音的重要環(huán)節(jié)之一。應(yīng)酌情選擇分頻點與對應(yīng)的分頻器類型（巴特沃斯、Linkwiz-riley等；2階、4階、6階等）

Sean Olive博士的實驗發(fā)現(xiàn)，對于音箱而言，人的主觀音質(zhì)感受，軸向頻響僅占約30%，而離軸頻響占70%；即便在軸向頻響相似的情況下，不同音箱在各個方向的離軸頻響通常也是不同的，或者說很難達到完全一致。

也就是說，因為一些人只看到了問題的30%而忽視了問題的70%，所以才會得出一些“結(jié)論”。

分頻器附近的聲音與一些人所理解的“不確定性”，其原因并不是頻響曲線沒用，很多時候也不是分頻器所引入群時延，而是沒有看清問題的全部。

但是依然有人聲稱頻響曲線對分頻系統(tǒng)沒參考意義，甚至用錯誤的思路導(dǎo)致音箱分頻器調(diào)節(jié)錯誤。例如追求數(shù)字上更低的群時延而是用較低階次的分頻器。當(dāng)然，在這里并不是說一階分頻器、二階分頻器一定就不好，一定就不如四階甚至是六階等高階分頻器。這還是要考慮單元在分頻點處的具體聲學(xué)特性以及箱體設(shè)計等因素。更通俗的講，要看具體單元的搭配。如果不同單元在分頻點處本身的銜接不好，也會導(dǎo)致分頻點附近功率壓縮、非線性失真異常等現(xiàn)象。并且以上主要討論的還是多單元音箱單體，而不是帶有低音炮的“.n”系統(tǒng)調(diào)音。

不過，還是需要警醒的是，對于一些完全忽略多單元系統(tǒng)頻響曲線而追求一些其他維度參數(shù)表現(xiàn)的行為?？赡苁沟脽o法感知的量變好，可以感知的量變差，但是由于聽音能力不足或者先驗與心理暗示，導(dǎo)致“一耳朵提升”，最后欺騙的又是誰？

用更通俗的話講：

感知不強，方向錯了。

關(guān)于群時延的相關(guān)內(nèi)容，丹麥奧爾堡大學(xué)教授H. M?ller在國際音頻工程協(xié)會發(fā)表的論文有更多的探討，如果有興趣的話可以去深入了解：

關(guān)于揚聲器在空間中不同方向的特性以及測量標準與方法，我雖然也寫過詳細文章，但是Wolfgang Klippel教授已經(jīng)在B站有親自講解的視頻，感興趣的話可以去深入了解一下：

也可以去油管看Floyd Toole博士親自演講了解頻響曲線相關(guān)內(nèi)容。

在寫這篇文章時，想起來之前看過的一篇關(guān)于群時延“辟謠”的文章，那么這里借用原文結(jié)尾的一部分作為本文的結(jié)尾：

值得一提的是，我最初開始寫這篇文章不是為了表揚，而是為了駁斥這樣一種理論，即時間對齊是設(shè)計音箱的唯一方法。在完成研究、運行測試和撰寫本文之后，我承認我必須同意時間對齊支持者提出的許多（甚至可能是大多數(shù)）觀點。請注意，你會聽說和讀到很多東西，但有些要么是嚴重的夸張，要么是徹頭徹尾的謊言，除非你確切地知道真正發(fā)生了什么，否則不要簡單的輕信。

使用一階分頻網(wǎng)絡(luò)意味著揚聲器的垂直軸非常窄——當(dāng)您坐下或站起來時，揚聲器的聲音將完全不同！這意味著傳播到室內(nèi)的信號是不均勻的，聽音區(qū)域的自然混響在全頻域內(nèi)并不是均勻激發(fā)的。在這方面，高階分頻網(wǎng)絡(luò)更好，但也會造成自身的問題。人們一直認為瞬態(tài)響應(yīng)相對較差，但實際上，很多高端廠商都在使用24db/octave濾波器，尤其是電子分頻器使用4階濾波器，并取得了非凡的效果。

這篇文章一開始只是一個簡短的解釋，目的是辟出一些“蛇油”?，F(xiàn)在由于我在運行測試和模擬時收集了大量的信息，已經(jīng)成為你看到的長篇大論。我希望這篇文章對你有價值——一直讀到這里，我想它一定是有價值的。