1. 评价立场
要讨论音箱产品的质量问题,尤其是高质量问题,首先要看看站在什么角度或态度分析。
站在商业的角度或站在科学的角度看问题,评价的指标是不一样的,结果也是不一样的。
我个人认为,以商业的角度或态度来看音箱的质量问题是不妥的。因为音箱的质量更多的是物理属性而非人文属性。也许它多用于人文服务,是音乐重放不可或缺的设备,是音乐传播的重要工具。但它本是不是音乐。质量问题从来都不是商业问题。ISO对质量的定义:质量:反映实体满足明确或隐含需要能力的特性总和。用中国话讲:质量=性能与品质的总和。
性能=产品应有的能力特性;品质=产品的可靠性和耐用性。
商业的角度或立场,它没有产品应有能力及其可靠性、耐用性的尺度,所以,其不能评价产品质量。比如商业常常采用价格>价值的手段来包装音箱产品。产品质量本来就不好,但商业可以用几百万上千万的价格来包装物非所值的东西,使之成为高价产品或高利润产品但绝不是高质量产品。让消费者将高价格与高质量产生联想从而刺激消费者埋单这是一种西方惯用的商业策略。
只有站在科学的立场或角度,才能正确、客观地评价产品质量。
因为科学的立场或角度才能应用科学的尺度衡量,并且能够应用客观科学的工具,依照科学的标准去量化产品质量问题。
2. 音质
音箱的价值和意义主要体现在重放音乐的音质方面。
音质的科学定义包括了振幅、频率、音色三大要素。这三大要素,主要对标客观方式评价的功率、频响(频率响应特性)和总谐波失真。
一.1. 功率
音箱标称或测试的功率虽然是一个电学概念,但与声学概念的声功率有着直接的关系。
由于音箱的声功率是从电功率转化而来,所以,其电功率与声功率是一个相对功率,也就说音箱声功率相对电功率变化而变化。它们的量级单位都是W,但是意义不同:因为电功率=声功率的对数×10。如一个100W声功率级,对应的电功率级只有20W;一个1000W声功率级,对应的电功率级30W。
电功率就越大相对的声功率越大;而声功率越大,振幅就越大。所以,对音质的评价要将功率联系起来看。振幅越大,就表明动态越大。
声功率W,换算成声功率级,也就是声压级(计量单位为dB),1W声功率相当于120dB声功率级或声压级。日常自然现象的声功率与声功率级对应计量如下表:
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声源 |
声功率W |
声功率级dB |
声源 |
声功率W |
声功率级dB |
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火箭发动机 |
106 |
180 |
机械锯 |
0.1 |
110 |
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涡轮喷射发动机 |
104 |
160 |
大声讲话 |
10-3 |
90 |
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警笛 |
103 |
150 |
日常交谈 |
10-5 |
70 |
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重卡发动机 |
102 |
140 |
冰箱 |
10-7 |
50 |
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机关枪 |
10 |
130 |
2.8米处的听阈 |
10-10 |
20dB |
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手持式风钻 |
1 |
120 |
28米处的听阈 |
10-12 |
0 |
西洋管弦乐器声压级计量如下表:
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声源 |
动态范围(dB) 最小声功率级~最大声功率级 |
声源 |
动态范围(dB) 最小声功率级~最大声功率级 |
|
|
小提琴 |
74~79 |
单簧管 |
77~98 |
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中提琴 |
73-91 |
大管 |
81~89 |
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大提琴 |
74~96 |
短号 |
86~107 |
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低音提琴 |
79~96 |
小号 |
89~104 |
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长笛 |
82~93 |
长号 |
89~105 |
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双簧管 |
83~95 |
大号 |
93~108 |
一个大型管弦乐队的声压级≥100dB
2001年,泰拉克唱片公司第三版《1812序曲》的CD唱片,号称录音动态≥120dB。如果要还原这首曲子的录音效果,电功率不能<20.97W。这还要看听音位置。如果在4米处听到120dB(传统锥形驱动单元距离每增加1倍衰减6dB),以1米为基准,4米则需要增加12dB,即132dB(还要视音箱灵敏度而定),电功率需要≥21.2W。一般而言,输入功率每增加1倍,声压级提升3dB。
电功率是指扬声器的输入功率,相当于扬声器的输入承载功率,如果输入超出其承载功率就会产生功率失真,扬声器的电声结构也会遭到破坏。
实际应用中,不能教条地将音箱输入功率去对应功放的输出功率,因不同类型的功放的输出效率差异很大:A类(甲类)20%~30%,B类(乙类)60%~70%,D类(数字类)80%~90%。这是音箱实际获得的输入功率。
音箱的输入电功率,是音箱动态表现的基础条件,而最大动态则是音箱扬声器的最大振幅。要保证音箱能在不失真条件下表现最大振幅,功率就是最基本条件。
也可以理解为,音箱储备功率越大性能越好,也表明其最大振幅量级越大,质量越好。
一.2. 频率
频率是组成音质的第二大要素。衡量音箱频率质量的是“频率响应特性”。
频率响应特性,是用以描述音箱频率响应范围各个频率响应数值的均衡性。

早期惠威m808曲线图
这是惠威808早期的曲线图,最上面一条是频率响应特性曲线,频率的最高点是95dB,最低点是90dB,它的能量不均衡度为5个dB。如果将频率能量平均线划在90dB,那么它的特性是﹢5dB;如果将频率能量平均线划在92dB,那么它的特性是﹢3dB~-2dB。能量差异越小,说明频率能量越均衡,频率响应特性越优秀。频率响应特性怎样才算优秀呢?
这要以人耳声学特性为依据。
人耳对声音能量级的辨认为3dB。相差1~1.5dB的声能量级人耳较难判断。但3dB就很容易判断。3dB≈±1.5dB。所以优秀的频率响应特性应该是±1.5dB。
美国IEC订立的高保真扬声器系统最低要求是±4dB,远远超过了人耳声学依据。这个标准是不良标准或者说伪科学标准。欧洲行业没有明文规定,但行业默认±3dB。这一标准也是不良标准或者说伪科学标准。±4dB指较大能量与较小能量间相差8dB的落差;±3dB指较大能量与较小能量间相差6dB的落差,完全违背了人耳声学3dB的辨识基础。
所以,在音响行业(包括音箱)盲目崇拜欧美是错误的、甚至是愚蠢的。
欧美对音箱产品的标称是否严谨也是不一定的。甚至某些产品并未经过严格测试而随意标称。欧美音箱行业已经习惯了将音箱产品标称作为产品质量包装工具,而非认真负责的产品说明。甚至价格越高,标称越随意。这是值得中国消费者警惕的。
至于用耳朵收货去主观评价频率响应是否“三段均衡”,也就是用主观评价来测定频率响应质量是不科学的。尤其是以听音乐的方式评价,更不可取。因为音乐的“三段”从来都不是均衡的。它是动态的。在古典音乐里,有一个作曲的配器法则:上密下疏中不空。即较高音域和声排列密集,较低音域和声排列疏松,较中音域和声排列不空就行。这是古典音乐配器(现代较编曲)法则。即作曲法中的能量平衡方法。
如:

音乐配器法则示意图
测量频率响应特性的正确工具不是人耳,而是仪器。仪器较人耳要客观、要科学、要严谨。如果你相信耳朵收货,就等于相信浑水摸鱼。
一.3. 纯度
音质的纯度主要看音箱总谐波失真指标。
总谐波失真从物理上讲,是音箱谐振造成的本不属于原音的声音,所以它就是“不纯”的部分。如果总谐波失真标称为2%,那么它的纯度就是98%;如果总谐波失真标称0.2%,音质的纯度就是99.98%;在分析音质纯度时要注意将音箱声学设计的耦合谐振区分开来。
如以下面的这个音箱谐波失真图为例:

总谐波失真图
80Hz~15KHz范围,有多处谐波失真:100~200Hz处大概为1.8%;5K~7K处大概为1.8%,1.2K~1.3K处1.8%,其余处都<0.5%,综合计算差不多平均0.675%的失真,音质纯度≈99.32%;其中,80Hz以下失真曲线快速上升到20%以上,为什么不计算?因为80Hz以下是音箱的超低频谐振量,是箱体与倒相管耦合谐振的结果,是声学设计的结果,而不是失真谐波,而是音响低频延伸的声学设计造成的自然谐波,不在失真谐波之列。
一.4. 瞬态
从功率、频率、纯度三个方面的客观评价基本上可以把握音箱的音质外,瞬态也是一个重要的补充评价。瞬态,台湾叫暂态。就是振动响应时间。
响应时间就是振动瞬间的启动时长。20Hz最低响应时间为0.05秒;20KHz最低响应时间为0.00005秒即50μs。一般来说,要更好地得到振动响应效率,扬声器振动系统的响应时间都会远远<频率响应时间。这样,才能保证音箱振动质量。
振动响应时间与振膜、弹波、音圈的质量有关系。尤其是振膜。如纸膜。它的材质声速只有1200-3750米/秒,厚度如果是0.5mm,它的振动响应时间为0.4~0.13秒,远远>50μs,20KHz时是不能及时响应的。所以其没有高频细节,纸盆高音早就淘汰了。
纸质高音振膜响应时间不够快,瞬态不好,丝织高音振膜响应时间也不够快,瞬态也不好。很多发烧友喜欢丝织高音振膜,是因为它响应时间不够就过滤掉高频细节同时,也过滤掉了系统杂音,给人感觉高音更纯一些。这是一种掩蔽效应。
任何编织膜都有“颈细现象”。丝织膜是经纬线交织结构,振动时经线或纬线都会被拉长,然后收缩归位。拉长或收缩的过程就是颈细现象过程,振膜已经变形,发声一定失真了。所以,听丝膜的高音表现,都是软糯的,不帅气也不挺拔,完全没有高频的阳刚之气。