之前講過(guò)的虛擬耳機(jī)實(shí)驗(yàn)中提到的，不論是雙耳錄音方法還是虛擬耳機(jī)方法都從側(cè)面說(shuō)明了相比于頻響而言非線性失真并不是影響耳機(jī)音質(zhì)的主要因素，甚至對(duì)耳機(jī)的音質(zhì)完全沒(méi)有影響。

另一方面則是因?yàn)?，耳機(jī)的頻響曲線都很不標(biāo)準(zhǔn)，與目標(biāo)曲線（不論是哈曼曲線還是diffuse-field）相比差距都比較大，并且?guī)缀醪豢赡芊夏硞€(gè)具體聽(tīng)音者的HRTF。

與此同時(shí)，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)也證明，非線性失真（包括總諧波失真THD、互調(diào)失真IMD、Multitone Distortion、以音樂(lè)為測(cè)試信號(hào)的非相干失真）對(duì)于耳機(jī)的主觀音質(zhì)影響并不大，甚至可能是無(wú)關(guān)的。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)由SoundCheck公司和哈曼國(guó)際聯(lián)合完成。被測(cè)耳機(jī)包括AKG K701、STAX009、Beats Studio等。

實(shí)驗(yàn)依舊采用雙耳錄音方法，把所有耳機(jī)用數(shù)字濾波器調(diào)成相同的頻率響應(yīng)，在極低失真的STAX009上播放具有不同失真的其他耳機(jī)的錄音。反復(fù)快速切換不同耳機(jī)的錄音保證AB對(duì)比盲聽(tīng)結(jié)果的有效性。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的亮點(diǎn)在于，不但討論了THD與IMD的影響，還討論了Multitone Distortion和以音樂(lè)為測(cè)試信號(hào)的非相干失真。其中，以音樂(lè)為測(cè)試信號(hào)的非相干失真更能體現(xiàn)不同耳機(jī)實(shí)際播放音樂(lè)時(shí)的非線性失真差異。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除了某個(gè)耳機(jī)具有可聞的失真、主觀評(píng)分明顯低于其他耳機(jī)以外（你們應(yīng)該能猜到那個(gè)耳機(jī)是什么，這才是真正的音樂(lè)），其他耳機(jī)的主觀評(píng)分均比較接近。

所以，基于以上眾多實(shí)驗(yàn)結(jié)果（入耳式與頭戴式虛擬耳機(jī)驗(yàn)證、入耳式與頭戴式雙耳錄音實(shí)驗(yàn)、非線性失真可聞性實(shí)驗(yàn)），對(duì)于大部分耳機(jī)而言，非線性失真并不是一個(gè)影響音質(zhì)評(píng)價(jià)的可靠因素，甚至完全不會(huì)影響音質(zhì)。這一結(jié)論其實(shí)也建立在整個(gè)行業(yè)的水平之上，大多數(shù)耳機(jī)的非線性失真足夠低，滿足人耳可聽(tīng)的閾值，行業(yè)內(nèi)只有少數(shù)耳機(jī)會(huì)超出這個(gè)閾值，造成可聞的非線性失真。（但是對(duì)于這個(gè)閾值本身是多少仍在探索中）

我們聽(tīng)到的音質(zhì)音色不止受到非線性失真影響，也受到線性失真影響。頻率響應(yīng)距離目標(biāo)曲線的偏差（凸起或者凹陷）的Q值較小時(shí)，會(huì)直接改變某個(gè)樂(lè)器整體的能量變化導(dǎo)致三頻分布不均衡。但當(dāng)Q值較大時(shí)，則只會(huì)改變樂(lè)器的諧波分布中某個(gè)諧波的能量變化（當(dāng)然這與音調(diào)也有關(guān)），進(jìn)而造成音染或者可聞失真。從這個(gè)角度來(lái)講，音箱相比于耳機(jī)更容易做到HiFi和好音質(zhì)。

但對(duì)于音箱而言，是否也有類(lèi)似的結(jié)論呢？

這里就不得不提到一位叫Alexander Voishvillo的大師。

哈曼國(guó)際有4位首席聲學(xué)專家（Fellow Engineer），Sean Olive博士大家都很熟悉了，他是Senior Fellow，相當(dāng)于EVP（exclusive vice president），另外一位大師就是Alexander Voishvillo，當(dāng)然，他同時(shí)也是國(guó)際音頻工程協(xié)會(huì)AES的Fellow。

Alexander Voishvillo博士出生自俄羅斯圣彼得堡，如果熟悉揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)的朋友，應(yīng)該了解，大部分關(guān)于號(hào)角高音和壓縮單元的專利都是JBL的，而JBL的大部分號(hào)角高音和壓縮單元的專利其實(shí)都是他的。

這位大師早在2004年就發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá)26頁(yè)的關(guān)于揚(yáng)聲器非線性失真的論文。

同年，哈曼國(guó)際（Sean Olive）的關(guān)于音箱主觀音質(zhì)的預(yù)測(cè)模型實(shí)驗(yàn)以及先前Klippel的實(shí)驗(yàn)有以下結(jié)論：

非線性失真對(duì)音箱主觀感受的影響沒(méi)有考慮到我們的模型中。除了第一部分報(bào)告的一兩個(gè)案例外，聽(tīng)音者沒(méi)有將非線性失真作為他們主觀評(píng)分的影響因素。在Floyd Toole和klippel進(jìn)行的其他大型揚(yáng)聲器研究中，兩位作者得出結(jié)論，幾乎所有的聽(tīng)音者主觀音質(zhì)評(píng)分的變化都可以用頻率響應(yīng)來(lái)解釋。然而，非線性失真仍然是一個(gè)影響因素，并且不應(yīng)該被忽視。

該實(shí)驗(yàn)所描述的頻率響應(yīng)不只是我們常見(jiàn)的軸向頻率響應(yīng)，還包括聽(tīng)覺(jué)窗口頻率響應(yīng)、早起反射聲頻率響應(yīng)以及總聲能頻率響應(yīng)等。

而作者Sean Olive本人也承認(rèn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有一定的局限性。The model doesn't include variables that account for nonlinear distortion . 并且，因?yàn)楸粶y(cè)試的70款音箱均屬于阻抗相對(duì)正常的家用音箱。就我個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn)而言，對(duì)于阻抗過(guò)低的揚(yáng)聲器例如沒(méi)有boost芯片功放的車(chē)載音響低音炮（低阻抗雙線圈并聯(lián)），阻抗對(duì)于低頻的影響是可聞的。
與此同時(shí)，低頻的頻率響應(yīng)本身與THD也是聯(lián)動(dòng)的，因?yàn)橥ǔP(yáng)聲器單元的諧振頻率越低，低頻頻率響應(yīng)的截止頻率以及低頻部分的THD也就越低。

而對(duì)于結(jié)論中的“然而，非線性失真仍然是一個(gè)影響因素，并且不應(yīng)該被忽視?！边@句話。Alexander Voishvillo博士的實(shí)驗(yàn)則可以視為一種很好的補(bǔ)充。

由于這篇文章實(shí)在太長(zhǎng)，并且中間充滿了大量不明覺(jué)厲的公式（作者通過(guò)理論推導(dǎo)出了各種側(cè)測(cè)試信號(hào)的測(cè)試結(jié)果，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）。。。

當(dāng)我看到這些公式的時(shí)候，我的內(nèi)心是一臉懵逼。。。

我相信你們也是一臉懵逼。

直接說(shuō)結(jié)論吧：

由于揚(yáng)聲器非線性的復(fù)雜性和人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)受非線性失真污染的音樂(lè)信號(hào)的反應(yīng)的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的非線性失真測(cè)量沒(méi)有與人耳聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)主觀感知音質(zhì)相關(guān)的可靠和公認(rèn)的閾值。由于復(fù)雜非線性系統(tǒng)（如揚(yáng)聲器）的動(dòng)態(tài)反應(yīng)不能從其對(duì)簡(jiǎn)單測(cè)試信號(hào)（如掃頻音）的反應(yīng)中推斷出來(lái)，因此以揚(yáng)聲器對(duì)這些信號(hào)（總諧波失真THD、諧波失真組成和雙音互調(diào)失真）的反應(yīng)表示的閾值可能無(wú)效。提出了一種測(cè)量揚(yáng)聲器非線性失真的最佳方法的要求。測(cè)量揚(yáng)聲器非線性的最佳方法必須是信息性的，即必須獲得足夠的不同階次非線性的客觀信息。繪制的測(cè)量結(jié)果必須具有清晰的解釋，并且易于理解。測(cè)量數(shù)據(jù)必須得到心理聲學(xué)的支持，這樣才意味著所提供的結(jié)果與預(yù)期的聲音質(zhì)量之間應(yīng)該存在明確的關(guān)系。

首先，某個(gè)測(cè)試信號(hào)所測(cè)量的指標(biāo)的閾值是否有效與這個(gè)指標(biāo)本身是否有效是兩個(gè)概念。
其次，測(cè)量揚(yáng)聲器非線性的最佳方法必須是信息性的，這點(diǎn)在開(kāi)篇關(guān)于耳機(jī)非線性失真對(duì)主觀音質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中有補(bǔ)足，使用音樂(lè)信號(hào)來(lái)測(cè)試失真更接近或者等同于真實(shí)使用場(chǎng)景。

在揚(yáng)聲器等非線性系統(tǒng)中，如果再現(xiàn)音樂(lè)信號(hào)，互調(diào)失真大于諧波失真。諧波可能無(wú)法定量測(cè)量揚(yáng)聲器中的非線性失真，特別是在非線性失真可聽(tīng)性的情況下。然而，諧波失真測(cè)量提供了有價(jià)值的信息，舉例說(shuō)明了某些階次諧波非線性的作用。寬譜諧波和高階次諧波可能表現(xiàn)出揚(yáng)聲器故障，如音圈擦圈。

在所有調(diào)查和模擬的方法中，在失真可聽(tīng)性的背景下，Multitone測(cè)試似乎是評(píng)價(jià)揚(yáng)聲器大信號(hào)性能和非線性失真測(cè)量的最可行的方法。然而，諧波失真和傳統(tǒng)的雙音互調(diào)失真不應(yīng)從標(biāo)準(zhǔn)特性列表中刪除。THD是一種較低分辨率的非線性測(cè)量方法，但仍可以用于同類(lèi)揚(yáng)聲器的比較。Multitone測(cè)試有利于互調(diào)失真測(cè)量和最大SPL檢測(cè)。此外，Multitone測(cè)試有利于揚(yáng)聲器質(zhì)量把控測(cè)試。設(shè)定任何與客觀測(cè)試和非線性失真可聽(tīng)性相關(guān)的邊界都需要廣泛的計(jì)算機(jī)模擬和相關(guān)的心理聲學(xué)測(cè)試。如果沒(méi)有客觀參數(shù)和主觀參數(shù)之間關(guān)系的信息，測(cè)量數(shù)據(jù)只能告訴我們一個(gè)揚(yáng)聲器有或多或少的非線性失真。從失真可聽(tīng)性的角度來(lái)看，這種差異有多重要的問(wèn)題仍然沒(méi)有答案。

限于論文的時(shí)代背景（2004年），9102年，我認(rèn)為音樂(lè)信號(hào)是一種比Multitone更具有可信度的測(cè)試信號(hào)。
再重復(fù)以下，某個(gè)測(cè)試信號(hào)所測(cè)量的指標(biāo)的閾值是否有效與這個(gè)指標(biāo)本身是否有效是兩個(gè)概念。

因?yàn)橐酝膿P(yáng)聲器研究表明，非線性失真和相位失真的可聽(tīng)性取決于許多因素，包括測(cè)試信號(hào)、失真發(fā)生的頻率范圍和設(shè)備的輸入信號(hào)電平。

Alexander Voishvillo, Alexander; Terekhov, Eugene Czerwinski, and Sergei Alexandrov, Sergei Graphing, “ Interpretation, and Comparison of Results of Loudspeaker Nonlinear Distortion Measurements”, J. Audio Eng. Soc., vol. 52 Issue 4 pp. 332-357; (April 2004).

Flanagan, Sheila; Moore, Brian C. J.; Stone, Michael A. Discrimination of Group Delay in Click-like Signals Presented via Headphones and Loudspeakers, JAES Volume 53 Issue 7/8 pp. 593-611; July 2005

Hideo Suzuki; Shigeru Morita, Takeo Shindo, “On the Perception of Phase Distortion” JAES Volume 28 Issue 9 pp. 570-574; September 1980.

關(guān)于THD與Multitone測(cè)試，我在很久之前的智能音箱和藍(lán)牙模塊測(cè)試中也有提到過(guò)。

最后總結(jié)一下我的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于音箱而言，THD越低越好，但有些情況仍需要主觀評(píng)價(jià)來(lái)判斷。

而在此我想強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，有些結(jié)論只適用于音箱，有些結(jié)論只適用于耳機(jī)，有些結(jié)論同時(shí)適用于耳機(jī)和音箱。（為什么總是推薦揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)手冊(cè)，因?yàn)榱私鈫卧囊恍┗驹砀兄诶斫馐裁磿r(shí)候什么情況下適用什么結(jié)論）。不要強(qiáng)加因果，用只適用于一個(gè)領(lǐng)域的結(jié)論去強(qiáng)行解釋另一個(gè)領(lǐng)域。也不要強(qiáng)行把本來(lái)同時(shí)適用多個(gè)領(lǐng)域的結(jié)論解釋為只適用這個(gè)領(lǐng)域而不適用其他領(lǐng)域。

比如說(shuō)這篇文章提到的關(guān)于頻響與音質(zhì)的評(píng)價(jià)，就只適用于單體與立體聲。對(duì)于多聲道系統(tǒng)尤其是多聲道音樂(lè)系統(tǒng)，混淆FSB頻響與單體頻響強(qiáng)行解釋，這樣的現(xiàn)象不止出現(xiàn)在發(fā)燒友，也出現(xiàn)在一些行業(yè)內(nèi)的場(chǎng)景。

在比如，某些理論會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步而不斷更新，但這不代表玄學(xué)就能變成科學(xué)。

有些人會(huì)聲稱自己相信科學(xué)，并把他們的“魔法”描述成科學(xué)。部分原因是聲學(xué)表面上看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但實(shí)際上有很多復(fù)雜的東西更難學(xué)習(xí)和理解。所以當(dāng)面對(duì)可以證明他們的信仰是有缺陷的證據(jù)時(shí)，他們能做的只是矢口否認(rèn)！