HiFi中的聲場由哪些因素決定?該如何選購器材能獲得更好的聲場?

很久以前寫的,有幾處細(xì)節(jié)說的有些籠統(tǒng),實(shí)在懶得改,以后有機(jī)會再重新寫一遍。
聲場是HiFi發(fā)燒友經(jīng)常提及的一個(gè)詞。我們玩HiFi追求的就是真實(shí)的聲音,我們聽到的聲音不只是分布在二維的平面,而是在空間中處處存在并可以被人感知出其分布的。一套系統(tǒng)能否準(zhǔn)確的還原聲音在空間中的分布是衡量一套HiFi系統(tǒng)好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。然而,HiFi發(fā)燒友經(jīng)常所說的“聲場”專業(yè)領(lǐng)域中所研究的聲場是兩個(gè)概念。專業(yè)領(lǐng)域中的聲場概念是狹義的,很多時(shí)候特指聲強(qiáng)在空間中的分布,和我們發(fā)燒友常說的“聲場”是兩個(gè)概念。
而發(fā)燒友常說的“聲場”是聲源定位、感知生源寬度、空間印象等多個(gè)指標(biāo)的綜合感受。這篇文章我將形象的介紹那些因素會影響“聲場”,我們想達(dá)到一個(gè)比較好的“聲場”表現(xiàn)應(yīng)該在哪些器材上下功夫。
如下圖所示,我們平時(shí)所說的“聲場”更多時(shí)候是人們對聲音空間感知的集合。大體上可以分為寬度、縱深感、空間感、方向感和包圍感。而這些指標(biāo)中的大部分均可以有心理聲學(xué)中的一些基本概念所描述。

其實(shí)這與國際上和學(xué)術(shù)界通用聲場主觀評價(jià)是相符的。

1.寬度
聲場的寬度可以由感知聲源寬度(ASW)所描述。而如下圖所示,感知聲源寬度則由雙耳聽覺互相關(guān)函數(shù)(IACC)和早期側(cè)向聲能比決定。雙耳聽覺互相關(guān)函數(shù)可以理解為雙耳能量相似度,是一個(gè)聽上去很抽象的概念,其主要含義就是我們左耳聽到的聲音和右耳聽到的聲音的相似程度。通常,IACC越小,ASW越大;可以理解為聲音越立體,聲場越寬。但值得注意的是,聲場并不是越寬越好,而是越真實(shí)越好。通常情況下,如果我們用音箱聽歌,右聲道的音箱所發(fā)出的聲音,我們的左耳和右耳都能接收到;而使用耳機(jī)聽歌時(shí),右聲道的聲音只有右耳能夠接收到。所以音箱系統(tǒng)的IACC通常比耳機(jī)要大,聲場寬度適中,而耳機(jī)由于IACC過小導(dǎo)致聲場寬度過大,會給人一種很假的感覺。與此同時(shí),耳機(jī)的側(cè)向聲能比也比音箱大很多,進(jìn)一步導(dǎo)致聲場過寬。

值得注意的是,圖中帶有*號標(biāo)記的指標(biāo)是只有音箱系統(tǒng)才會存在的指標(biāo),耳機(jī)因?yàn)闆]有這些參數(shù)所以在聲場的還原度上相比音箱會差很多。
與此同時(shí),正如上文所說,IACC代表雙耳的能量相似度,所以對于給定的音箱或耳機(jī)系統(tǒng),聲道分離度越高則會越準(zhǔn)確的還原錄音師想表達(dá)的聲源寬度。這也是監(jiān)聽音箱和高端HiEnd系統(tǒng)通常采用左右聲道分離電源和單聲道功放的原因,因?yàn)檫@樣可以有效降低左右聲道的串?dāng)_,提升聲道分離度。這也是為什么我們的耳機(jī)換耳放之后會覺得聲場有變化的很大一部分原因。平衡系統(tǒng)和非平衡系統(tǒng)的區(qū)別很大程度上同樣在于聲道分離度。
關(guān)于感知聲源寬度具體如何評價(jià),我之前的一篇文章有較為詳細(xì)的解釋。有興趣的小伙伴可以去看一下。
2. 層次感/距離感
除了不同音樂音源和錄音的區(qū)別。人對距離的定位基本取決于房間中直達(dá)聲和混響聲(晚期反射聲)之間能量的比值。

對于很多音樂而言,混響聲能比基本上是一個(gè)只有音箱系統(tǒng)才有的量,所以只有音箱系統(tǒng)才能夠較好的還原聲場的層次感和距離感,而相比之下,耳機(jī)中的聲音永遠(yuǎn)都是像在你面前和緊貼頭頂?shù)牡胤桨l(fā)出的。
混響聲能比與混響半徑有關(guān),篇幅有限,這里不多贅述。
同樣,帶有*號的量是只有音箱系統(tǒng)才有的,下文不再重復(fù)。
3. 空間感
人通過聲音而對空間大小的感知取決于反射聲,具體則分為混響時(shí)間和早期反射聲。

混響時(shí)間很大程度上取決于錄音本身和房間的反射,所以即便是耳機(jī)也會有一定的空間感,但這種感覺不會隨著耳機(jī)型號而有本質(zhì)的變化,總的來說只有音箱才能還原較好的空間感。
與此同時(shí),日本TEAC發(fā)表在AES的論文顯示高解析度音源(Hi-Res)和普通的無損音源在空間感上不會有太大的區(qū)別。這里所說的錄音更多是指錄音的空間大小和后期混音的處理。
4. 方向感
對于單一聲源,人對其方向的感知取決于雙耳時(shí)間差、雙耳強(qiáng)度差、雙耳相位差和耳廓效應(yīng);而對于我們常聽的立體聲而言,則是由左聲道和右聲道組成的多聲源系統(tǒng),此時(shí)則需要考量更多的因素。(注意,此句話中所說的聲源數(shù)量為回放系統(tǒng)的聲源數(shù)量,而非音樂中樂器的數(shù)量)

由上圖可以看出,相比于耳機(jī),音箱系統(tǒng)存在更多的參量以形成準(zhǔn)確的方向定位。而無論對于耳機(jī)還是音箱系統(tǒng),聲道分離度和平衡/非平衡系統(tǒng)都會在一定程度上影響聲場的方向定位。
5. 包圍感/環(huán)繞感
由于耳機(jī)的聲音相當(dāng)一部分能量是從人頭的側(cè)向發(fā)出的(經(jīng)過HRTF換算),所以包圍感相比于立體聲音箱系統(tǒng)會更強(qiáng)一些。

總的來說,音箱系統(tǒng)的聲場遠(yuǎn)優(yōu)于耳機(jī)系統(tǒng)。
而以我個(gè)人經(jīng)驗(yàn),以上所說的五個(gè)重要指標(biāo)對聲場的評價(jià)權(quán)重如圖。

對于音箱系統(tǒng)而言,可以通過單聲道功放、雙環(huán)牛功放、提高解碼器聲道分離度、合理的音箱擺位和適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)裝修以獲得準(zhǔn)確的聲場還原。
對于耳機(jī)系統(tǒng)而言,最好的方法是使用基于DSP的聲場還原算法,耳放本身對于改善(不是改變)聲場的作用微乎其微。