关于音响标准的一些基础知识

前面两个章节的内容其实都是为了后面的几个章节做铺垫。目的是告诉大家多声道其实是比两声道更为先进的声音格式。如果你家的多声道系统声音效果不佳，大多数情况，是一些技术参数并未达到标准，或者说，离标准还差很远。

要了解标准，首先，你需要了解什么是声音。

很多烧友烧了一辈子，你问他喇叭发出的是什么，他一定很不耐烦地白你一眼，然后说，“那还能是什么呢？当然是声音罗！”很遗憾，这位兄弟，你家那对100万的音箱，发出的不是声音，是振动！

真实的情况是，音箱的发音单元产生了振动，这种振动能量随着传播媒介（比如空气）进行传播，然后被人耳所接收并最终传递给大脑，大脑中形成了一种感觉，这种感觉就是声音。所以说，声音是一种感觉。声音形成的三个要素是：振动源，传播媒介和接受器（耳朵或录音话筒）。

当振动源振动地很慢的时候，声音的频率就偏低，我们就感觉是低频。
当振动源振动地很快速的时候，声音的频率就偏高，我们就感觉是高频。
当振动强度很大的时候，我们就感觉声音很响亮。
当振动强度很弱的时候，我们就感觉声音很轻。

人耳能感知到的声音频率范围是20-20KHz。因此，所有音频设备的频率响应范围都必须符合这个范围。但是，很遗憾，大多数的人实际听力范围都无法达到这个大的范围，年龄越大，范围越窄。初生的婴儿的听力可以达到这个范围，但是大多数成年人基本都达不到。

一般30岁左右的成年人，其听力的高频上限最高能到17KHz。本人大概是在15KHz左右，公司里一些年轻的小伙子，大概能到16KHz。一些60岁左右的老年人，估计只能到12KHz左右。但是，这并不很重要，因为我们生活中常听到的声音信息基本都在8KHz以下。8KHz基本涵盖了90%以上的声音内容。

Max小贴士：如果你的预算比较有限，那还是不要考虑某些安装了超高音单元（比如能到40KHz）的贵价音箱了，选择一款在通带范围内（比如200-8KHz）表现优异的音箱是比较务实的选择。

听力范围测试其实很简单，大家可以找一副优质的耳机，然后在电脑里安装一个正弦波信号发生仪。播放测试信号（声音不要太大，注意保护听力），从20Hz一直扫到20KHz，如果在某个频点你开始听不到了，这个频点就是你的听觉上限。

其次，再让我们了解下什么是分贝（dB）。

分贝是电子和声学测试领域最常用的度量单位之一。分贝并不是声学专用的度量单位，它是个相对量，它标称的是测量值偏离标准参考值的程度。因此，分贝一定要有个参考值。如果没有参考值，你说10dB还是100dB，完全没有任何意义。
信号源产品的频率响应测试图如下图所示：



 

测试的时候，一般先播放1KHz 200mVrms的信号（CD/DVD），然后测量信号源产品的输出（比如左声道），如果测量的结果是205mVrms，那么205mVrms的电压就是本次频率响应测试的参考标准，也就是0dBr. “r”的全称是“Reference”，意思是参考。信号源产品和功放产品的频率响应测试基本都是以某个电压值作为参考的。

接下来，再播放20-20Khz的扫频信号，绘制出一条频率响应曲线，如上图所示。在20Hz和20KHz处大家可以看到，信号有所衰减。

如果在20KHz处测得的信号输出幅度是191mVrms，那么20KHz处的信号偏离参考值的分贝数=20lg(191/205)=-0.2dB。

举个例子，比如大家都很熟悉的OPPO BDP-93蓝光机。官网上的频率响应参数如下：

20Hz-20KHz(±0.3dB), 20Hz-96KHz(±2.0dB)


误差一般是由于元器件的质量误差产生的。信号源产品的频率响应的误差一般在0.5dB之内。High-end的产品，由于使用了优质的元器件，可以将误差控制在0.1dB之内。从这个角度来说，贵价产品是有其贵的道理的。

功放产品的频率响应误差一般在1dB之内。扬声器产品的频率响应误差一般在3dB之内。

那我们平时所说的75dBc影院标准参考声压值又是什么意思呢？

这里所说的75dB，它的参考值的是我们的听觉阈限（auditory threshold)。

刚才我们介绍了，声音产生必须有振动，如果振动的强度太小的话，人耳是无法感知到的。于是这里我就引入了声压的概念。声压就是大气压受到扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。人耳的听觉阈限是20 upa，也就是2x10-6帕斯卡，低于这个强度，人是感觉不到声音的。

为了便于工程计算，我们把使用了声压级来标识声音的强度。

dB(SPL) = 20lg(Prms/Pref), Pref=20 upa。

日常生活中，普通办公室的环境噪声的声压级大约50～60dB，普通对话声的声压级大约65～75dB，纺织厂织布车间噪声的声压级大约110～120dB，小口径炮产生噪声的声压级大约130～140dB，大型喷气飞机噪声的声压级大约150～160dB。

另外一个细节大家也不要忽视了，75dBc中的那个小c，意思是C计权。关于计权，这里不细说了

最后，要给大家说一个很重要的概念。电影院和电影录音棚的标准参考声压级其实是85dBc而不是75dBc，那为什么会有这10dB的差异呢？

专业领域，使用的是-20dBFS（相当于200mVrms）的粉红测试噪音，在录音师位置/电影院中间测量85dBc的声压。但是，在普通家庭中，85dBc是很高的声压，在这么高的声压下进行声道电平调试是很痛苦的事情，也不利于保护听力，于是，在家庭AV功放和解码器中，校准声道电平的粉红测试噪音是-30dBFS的，那么用户只要把声压校准在 75dBc就可以了。这个校准的目的是寻找合适的音量位置，无论你使用哪种测试信号，其结果是一样的。

MAX小贴士：校准家庭影院的声道电平，最佳方式是播放功放/前级解码器中自带的粉红测试噪音。即使你是专业人士，最好也不要尝试播放测试碟中的-20dBFS的粉红测试信号。

本章总结：

频率响应误差（Error）是影响音质的主要参数之一，人耳对于超过3dB的频率响应误差很敏感。声音忽高忽低，人就觉得声音不好听。

1）信号源产品的频率响应误差一般在0.5dB范围之内。

2）功放产品的频率响应误差一般在1.0dB范围之内。

3）扬声器产品的频率响应误差一般在3dB范围之内，好的产品，可以控制在2dB之内。

大部分AV产品基本都能符合这个标准。这也是为什么我说，你家的器材其实已经足够好的原因。更换贵价的器材，在频率响应这个指标上，最多也就提升1-2dB。

4）最后，让我们来看一看，在一间普通的小房间里面，也就是你坐的位置，测得的频率响应曲线。





上图中，在60Hz和125Hz处，频率响应误差达到7dB（以75dB为参考）。这还算是不错的，很多时候，低频区域的误差可能会超过到20dB，见下图。如果排除器材本身的质量问题，那么更换更贵的器材，也无法解决这个声学问题。解决声学问题，需要其他更科学的手段。





敬请期待第四章。在新的一章中我将以量化的方式告诉大家好的家庭影院应该达到哪些标准。