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2019-12-28数码

9102年了,我打开某东某宝,看着依旧玲琅满目的各种耳机,看着某坛某吧某站的各路文豪。不禁陷入沉思,而使我陷入沉思的就是HiFi耳机这个骗局。

在我曾经推荐过的几本HIFI相关书籍中,就有一本书叫做扬声器设计手册。我不太清楚在知乎和其他网站里各种完全不讲科学道理胡乱人身攻击我的人中有几个人看完过这本书。而关于HiFi耳机的骗局也要从这本书讲起。

不论是耳机还是音箱,其核心器件都是单元(transducer)。

声学系统的电力声类比模型

而任何单元都存在基本的TS参数。这些参数包括:

Qes 电品质因数

Qms 机械品质因数

Qts 总品质因数

f0 谐振频率

Sd 有效振动面积

Vas 顺性等效容积

Mmd 等效振动质量

Bl值

Xmax 音圈最大(线性)位移 等等,而没有「素质」、「解析力」等概念。

这些参数可以通过仿真的方法计算,也可以通过相应的测试设备测量得到。而这些参数可以决定一个单元的频响曲线、阻抗曲线、非线性失真等。

但问题就出在Xmax。通俗一点的讲,由于耳机单元距离我们人耳的距离很近,并且通常具有较高的灵敏度,所以只需要很小的功率就可以让我们听到的声音足够响(入耳式和封闭式头戴会形成压力场,这种现象会更加明显)。所以需要耳机单元运动的冲程就很小,很多时候远小于Xmax,耳机单元的运动距离非线性区很远,所以耳机单元的非线性失真尤其是谐波失真就会很小,而且只要不是单元特别差,那么不同耳机单元的非线性失真差别不大。

以上就是虚拟耳机能够实现的前提条件。相比于非线性失真,频响的不标准占了影响耳机音质的绝对主导因素。

因为只要频率不低于谐振频率。耳机单元的非线性失真尤其是谐波失真很小,即便通过均衡器修改,谐波失真也不会出现太大的突变。所以很多情况下通过FIR 滤波器和模拟最小相位响应就可以将一个耳机模拟成另一个耳机,也可以使用均衡器EQ大幅度修复耳机自身的频响缺陷。

森海塞尔HD800S THD曲线
小米头戴式耳机轻松版 THD曲线

森海塞尔HD800S的THD表现甚至不如小米头戴式耳机轻松版,但音质远高于小米头戴式耳机轻松版。两者音质的差距主要取决于频响曲线。

当然,这里肯定有人要说不能只看曲线,还要看瀑布图。

不过这里有两点值得注意:

  1. 以上结论仅适用于耳机不适用于音箱系统,因为音箱系统存在直达声、反射声、总声能,DSP只能通过改变直接辐射声音的方式改变反射声和总声能,或者说EQ是通过改变音箱本身的声音而改变反射声或总声能,音箱在不同方向辐射的声音会同步变化,很多时候总声能或者反射声变好了但是直达声变差了,适得其反;而声学处理例如扩散板和吸声材料等只改变反射声而不影响直达声。因此DSP EQ与房间声学处理并不是等价的。但对于耳机而言,没有反射声、总声能等其他声信号,之后直达声,所以电子频响管理可以很大程度上影响耳机的最终音质表现和听感。
  2. EQ或者其他DSP调音除了满足傅立叶数学原理以外,还需要保证最终的DA芯片和放大器与传统的播放器、耳放是一致的,否则不满足控制变量法。很多人进而得出EQ会裂化音质一方面是因为EQ调节不当,另一方面这因为使用EQ调节时没有用比较好的耳放和解码,引入了新的变量,其实并不是EQ的效果差,而是你的耳放和解码差。

我们再来看看市面上那些售价高昂动辄几千几万的所谓HiFi耳机,除开开放式耳机的低频谐振频率无法弥补以外,也不管它们的频响是否正确还是好听,很大程度上你其实可以用一个售价一千多甚至几百块的耳机就能模拟。

这还是主观听感(好不好听)打分。

也先不说到底会不会有不同的风格需要不同的耳机,就算你想换个风格,也不需要换个耳机吧。

而同样,对于所谓「素质」和「解析力」这种经常被拿来炒的概念。既然上面已经阐述了耳机单元TS参数的事实,那么大家也应该清楚即便真的有这样的现象大多数情况下也不是单元的非线性失真引起的。,而依旧是频响引起的。关于「解析力」,我在之前的两篇文章都有做过详细解释。

在这里再简单的说一下,所谓解析力与细节的多少的区别,很多时候是因为频响的不标准以及人耳听觉的掩蔽效应所决定的。根源在于频响的区别,而人最终对解析力高与低的评价取决于掩蔽效应的隐蔽音和被掩蔽音之间的相对关系。这一点尤其适用于耳机系统,因为前文已经详细描述过耳机的非线性失真很小,几乎不会存在谐波掩蔽的情况。而关于时域掩蔽,这并不只是耳机本身的冲激响应等特性所决定的,也和耳放的输出阻抗有很大关系,这其实是一个系统匹配的问题,说白了是耳放和耳机搭配的问题(只不过目前来说阻抗匹配问题不常发生)。而耳机的时域特性,或者说很多老烧所谓的「瞬态」其实与频响也有很大关系。一说到时域可能很多人会想到瀑布图。然而,瀑布图在很多时候是多余的,甚至反而不如频响曲线精确的反映时域问题。这其中的原因,尽可能简短的解释为,很多时候电声器件本身属于最小相位系统或具有最小相位特性,时域和频域是相关联的,可以通过希尔伯特变换转换。然而,时遇和频域本身的精度是互斥的,想要在瀑布图中获得高精度时间轴信息,频域精度就会下降。而另外一个问题,则在于高Q值谐振需要一定的时间或者说过程才能够触发可闻性。即音乐中必须要有内容在这个频率上,并且维持一定的时间,才能够使人听出可闻区别。这也许也是为什么音乐信号相比于Pink Noise需要更高的幅度(尤其是在高Q值)才能触发的重要原因之一。

再有就是关于清晰度的问题,如果是大型场馆,清晰度不止和单体有关,还和整个场馆的声学环境有关系,但对于场馆而言,声音的清晰度是一个可以计算的指标,通常用快速传递指数RASTI或者C50、C70表示,并且可以通过仿真软件模拟仿真。而对于耳机而言,声音的清晰度大多数情况下依旧是由频响决定的。

最后一个就是各路文豪大书特书的声场。这是一个基本上没多少人能够正确认识的概念。虽然这个问题我讲过太多次了,但是我还是再简单的说几句。

我们在欣赏音乐时所经常讨论的声场其实并不对应于声学里狭义上的Acoustic Field,Acoustic Field很多时候是专业领域内所指的SPL声压级在空间中的分布,大多出现在大型场馆、电影院、歌剧院的设计中。而我们欣赏音乐时所经常讨论的声场则对应心理声学中的Soundstage、Image、ASW等概念。

简单来说就是音乐中的所有乐器和人声的主要能量应该从前方一定范围内发出才算还原真实舞台的表演效果。

这张图是德国人的一篇将近20年前所引用的图,其实这个概念,这样的评价方法在西方世界里早就沿用几十年了,最早适用于音乐厅的主观评价,后来被引入小房间听音室的评价。

所以说How to listen真的很重要。

而想要达到这样的声场还原效果需要crosstalk、早期反射声等声学条件,这些都是传统耳机所不具备的。不论卖多少钱,不论是大奥、STAX还是奥蒂兹,只要没有DSP,那么耳机的声场一定是不正确的,而且事实上是很差的。即便是现在的有所谓声场调节功能的耳机比如说索尼的W1000XM3,和优秀的声场表现还是差了十万八千里。

至于什么虚拟声像/人声的距离感和宽度,以及人耳听觉的动态因素影响等,太凶残了,不提也罢。

不过,似乎有一些人对什么是crosstalk并没有清晰的认识。

这是Crosstalk。

在音乐制作时,混音师用监听音箱混响时,Crosstalk和Mix Logic是同时存在的。
所以在Mix Logic保存的音乐,必须要对应的Crosstalk才能做到完美还原。

这是Mix logic。

这是ORTF。

在音乐制作时,混音师用监听音箱混响时,Crosstalk和Mix Logic是同时存在的,所以在Mix Logic保存的音乐,必须要对应的Crosstalk才能做到完美还原。简而言之,音箱或真实乐器的Crosstalk受到HRTF和房间同时作用。这也是绝大多数耳机虚拟环绕算法一直效果不太行的原因。

当然,依旧有一些大奥党和天价耳机党认为魔法和信仰可以战胜科学。

并且认为人头录音/双耳录音可以解决所有声场和声源定位的问题。

首先,不论是录音还是算法,都不需要几十万的耳机,几千块甚至几百块的耳机就足够了,这个原因上面也有解释。

其次在于,声源的角度定位和距离定位均依赖于个性化均衡(音质音色和声场声源定位对于个性化均衡的依赖程度不同),并且角度定位与综合空间印象还会受到佩戴偏差影响,需要每次佩戴重新标定。

原因很好理解,因为人工耳不是你的耳,需要针对听音者的人耳和人头进行扫描,这部分内容其实有很多知名声学答主已经写过专题文章,有兴趣的朋友可以去看一下。

所以说看到这里,再看看各路文豪们的作品,我想每个人心目中都会有一个属于自己的答案。所以说看到这里,再看看各路文豪们的作品,我想每个人心目中都会有一个属于自己的答案。

至于什么Hi-End音箱听调音、数据无用频响无用、数字转盘与CD机、黑胶空气感、模拟秒数字、换线如换机之类的,来日方长吧。

最后,不要再杠我只知道数据。我是专门做主观评价和调音的,尤其是声学系统的声场的调节、声场与音质的均衡,我有超过1000小时的专业听音经验。而以上的关于耳机单元的这些知识,只是一些最基本的声学常识。

而我认为,之所以依旧有大量的人不愿意接受以上科学事实,一方面是因为大部分发烧友(我个人的微信公众号:理性派HiFi 的统计结果显示)还是学生。学生群体虽然听力是最好的(人的听力随着年龄增加而衰减),但是由于容易受到广告和商家误导,导致最终的判断出现偏差。

另一方面则是因为,大部分发烧友听音经验并不丰富,有统计实验证明经验丰富的听音者相比于经验不足的听音者对耳机音质的判断更准确。

判断你的听感描述是否准确的简单方法。

关于你觉得你听到的声音,到底是你听到的,还是受到互联网言论想象出来的。

有这些撕比的时间,多找点好听的音乐不好吗?有这些撕比的时间,多找点好听的音乐不好吗?

最后就是我特别佩服某些人的理解能力,上面说这些怎么就能得出一两万的耳机和一两千的没区别的结论?

你能听出两个耳机有区别和我讲的这些东西有任何逻辑关系?

只要曲线不同耳机就一定有区别,只不过区别在于一两万的耳机音质很有可能不如一两千的。

我算是明白HiFi发烧的真谛,那就是能听出两个耳机有区别,所以贵的那个好。

而杠精和不愿意接受现实的人,只会对一些回答中的瑕疵集中攻击,而完全无视重要的基本原理。

扩展阅读:

「HiFi」确实是一门「艺术」,讲究坑蒙拐骗。

当然, HiFi圈的恶臭风气有一部分并不是真的「HiFi玩家」,而是商家假扮的发烧友和一些厂商养的水军枪手kol。 这些人的模式和手机圈、车圈的各种饭圈营销基本上是一样的,只不过掺杂了一些发烧特色的诈骗手段。

而对于「HiFi发烧圈」的「真玩家」,「HiFi圈」最恶臭的就是一些所谓的「HiFi耳机发烧友」。

这里面又以学生群体为主。 我并不是对学生群体本身有任何意见,我只是说事实。 主体玩家是耳机玩家。而我之前发起过调查,耳机玩家有一半是学生,有绝大部分是学生以及刚毕业的年轻人群体。

虽然说耳机本身就不HiFi,但他们玩耳机本来也不是为了HiFi,而是臭显摆。

我经常能在评论区看见这样的留言,「他的室友把我的视频转给他,结果他非常生气之类的」。

这些口出狂言不懂装懂的「HiFi耳机就是发烧的发烧友」,张口闭口自己多么牛逼,自己多懂多有钱。

这些人实际上就是当初Beats玩家的翻版,而且有过之而无不及。 不过讽刺的是,如今Beats都变得没那么坑了,可这些人的发烧发疯症状却愈演愈烈。

按他们吹牛逼的方法他们能把卡拉扬按在地上摩擦,狂妄之极。

就算不考虑这些人实际上可能很差的听音能力,单说听音经验,这些人也没听过多少东西。对什么是高品质的声音完全没概念。

翻来覆去就知道秀几个破耳机。然后还能说出「别人都是买不起的穷人「,潜台词就是「看看我们买几个发烧耳机多么有钱,世界首富不过如此」

除了听音,这些人往往也缺乏基本的电子和声学基础。还有很多高中生初中生压根还没学到这些知识。我再次强调我并不是对学生群体本身有任何意见,我只是说事实。

比如说电路、芯片之类的。讨论耳放,基本上对电路和pcb layout完全不了解,更不懂测试和盲听,就停留在多少钱多少钱的电路上。或者说他们只能认识价格标签。其他跟着广告走。

很多人连差分放大电路都搞不清楚,pcb layout都不知道怎么弄,就张口闭口大谈电路如何。这么牛逼那什么不去讨论国家电网智能电网和电磁弹射航母战斗群呢?

这部分HiFi耳机玩家和十年前的Beats玩家没有什么本质区别,核心还是装逼、优越感。

「HiFi」的魔力就是让一群stupid的人,觉得自己反而高人一等。 结果真让这些人盲听或者做听力测试的时候,HiFi大湿破口大骂,「发烧友」应声附和,这就是HiFI邪教。

看看DIY论坛、知乎上咨询家庭影院和HiFi音箱的人,哪怕是家电论坛。再看看新一代互联网平台上的言论。这种反差就更加鲜明与讽刺。

他们按照这些「耳机穷烧」的说法,应该是普遍比耳机发烧友更有钱的。再看看他们的素质和做人最基本的品德。

马斯克也玩家庭影院,我觉得马斯克随便东动动手指买点东西都能比这些「HiFi耳机发烧友」一辈子买的耳机都值钱,可是我也没见任何「耳机发烧友」按照他们自己的穷人说法去给马斯克跪舔啊~其实这些所谓「HiFi耳机玩家」就是不讲道理的 穷横。

穷体现在经济上和知识上精神上。按照他们的说法。只买得起几个破耳机,买不起房,买不起带有高端车载音响的豪华汽车、买不起私人定制IMAX。

不了解也不承认科学技术。

听力可能也极差,基本只会意淫和吹牛。

横就是素质极差。他们反驳不论最基本的科学常识,或者胡编乱造,就开始各种人身攻击。 他们之间也是互喷。恶臭至极。 然后极其无耻的来一句追求热爱音乐。这简直是对音乐艺术的侮辱和亵渎。但他们不在乎,他们在乎的是自己如何牛逼的优越感。结果没钱还交税想秀一波优越感,碰巧被揭穿了就开始气急败坏破口大骂了。

对了再补充一点,国内 贴吧 ,论坛。特别贴吧这两年基本不能看,有固定团队,固定格式,一般是固定的 套路 ,开头先引用一段什么关系都没有的文字,然后正文经常用比喻,排比等修辞手法, 把声音比喻成嗅觉,味觉等其他感官 用写人或者写景物的方法来评测器材 把器材拟人化 拟物化 。看着很有文采,其实这种文章基本是水文,只有为数不多的几句话是真的,比如价格,只要把他评测的器材换了,换上另一个器材就又是一篇评测。为什么这两年国内hifi产品越来越贵,第一是电子方面科技进步有限,只能堆料用好材料,第二就是这些个贴吧论坛,失去理智贵的就是好,贵的就是天花板,导致厂家在开发的时候不得不重新审视定位。再说一点,如果想在贴吧发帖,一年得交 2万加起 的保护费,不交那个牌子在贴吧发不了贴。所以不要以为你遇到的真是大佬,搞不好只是一个拿钱写文混口饭吃的生意人。

先不谈他们的耳朵可能连几段EQ连soundstage都听不出来,哪怕他们听过的东西能赶得上我听过的十分之一我也正眼看他们一眼。

当然,说到这里可能有些人反应过来了,这根本也不是HiFi啊。 没错,这些人本来就不是HiFi,就像打拳不是真权一样。

这些人更像是开在正规医院旁边立个牌匾假冒医院的江湖郎中的信徒,只不过被他们骗得人有一定体量罢了。

然后一口一个声场,一口一个艺术家,一口一个有钱人,一口一个金耳朵。

HiFi本身并不是骗局。只是这里面滥竽充数的臭鱼烂虾实在太多。