為什麼我的立體聲聽起來不像音樂會現場

Alex Chen
2023年10月8日
讀畢需時 8 分鐘

我在許多音響論壇和Facebook群組中發表許多貢獻，通常是為了解釋如何定義和測量音頻保真度。只有四個參數是評估保真度的必要因素：頻率響應、噪音、失真和基於時間的錯誤。然而，有一些子項目，例如杂音，槳和嗡嗡聲屬於噪音，或者黑膠唱片的扭曲和類比磁帶的飄移，屬於基於時間的錯誤。還有一些事情涵蓋了不止一個參數，例如共振，它影響頻率響應，但也是基於時間的。但是，這四個參數是定義音頻保真度的基本要素。

當有人問我應該買哪種功放器或數模轉換器（DAC）時，我通常會提到測量的重要性，並指出主要製造商發布的性能規格通常是可信的。我經常補充說，大多數現代電子音頻設備足夠好，可以在聽覺上是透明的。這意味著它們對聲音的影響非常小，以至於人耳無法檢測到變化，即使測試設備可以測量到差異。

這也意味著，當進行正確比較時，大多數DAC和功放器 - 以及其他現代設備 - 聽起來都一樣，因為它們不會對通過它們的音頻產生額外的著色。即使可能聽到聲音的變化，音頻工程師通常也可以合理確定什麼類型和程度的著色足以實際損害聆聽體驗。10％的失真肯定會被注意到，而110 dB以下的抖動噪音永遠不會被聽到。

當我發布這樣的信息時，不可避免地會有人反駁：“你無法測量交響樂”或“如果大多數音頻設備都是透明的，為什麼我的音響聽起來不像在現場音樂會現場一樣？”當然，交響樂或任何其他音樂的享受純粹是主觀的，而設備性能完全基於科學並且可以精確測量。

顯然，沒有人能夠為音樂的價值定義出除了自己以外的任何人。只因為有些人不喜歡歌劇音樂，並不意味著歌劇音樂不好。此外，音樂口味可以隨時間而變化。一個著名的例子是伊戈爾·斯特拉文斯基的《春之祭》於1913年首演時，受到了極差的評價，觀眾甚至發生了騷亂！但如今，它被視為一個重要的作品。甚至你自己的品味也可能會改變 - 聽幾次後，你可能會更喜歡一首歌。但這與錄音或播放系統的準確性無關。

然而，對於第二個問題的答案要困難得多。可以肯定的是，音場和您的客廳之間的聲音差異並不是由於您的音頻電子設備的不准確性造成的。一個優秀的專業電壓表可以輕鬆測量0.02 dB的響應誤差或音量變化，但沒有人可能聽到那個。

在音頻編輯軟件中，快速傅立葉變換（FFT）顯示可以識別離諧波測試音調130 dB或更低的失真成分，但即使最有天賦的發燒友也無法聽到。現在，揚聲器確實會在可聽範圍內變化，但這主要是由於更改了一定程度的頻率平衡的響應誤差所引起的。而且大多數揚聲器在某些頻率上至少有一點共鳴。但顯然，您的音頻設備和揚聲器的忠實度不是您的音響無法讓您的客廳聽起來像在Alice Tully Hall音樂廳聽音樂會的原因。

現場音樂會總是會帶來與客廳不同的體驗，這是有原因的。（照片由蒙特勒爵士音樂節提供）

聲學主導

真正的問題在於聲學上的巨大差異。暫時不要嘗試讓您的音響聽起來像在場地聽音樂，只需考慮一下樂器如何生成聲音。一個原因是在您的客廳播放小提琴錄音的揚聲器聽起來不像一名小提琴家在您的客廳演奏是因為這與您的設備的準確性無關。揚聲器的輻射模式與小提琴的輻射模式非常不同。在中音和高音頻率下，典型的“箱型”揚聲器主要將聲音向前發射，然後在距離上向外擴散。但是從大約300 Hz開始，並且向下，大多數揚聲器變得越來越多方向性。在100 Hz時，大多數揚聲器以大致相同的方式在各個方向上發出聲音。

相比之下，小提琴會將不同頻率的聲音發送到許多不同的方向。高頻聲音從頂板上筆直地上升，低頻聲音則向下和向一側傳播。大多數典型的鼓套中的樂器也具有高度定向性。因此，不同的頻率以非常不同的方式到達牆壁、地板和天花板，這會影響到達您耳朵的聲音。

另一個因素是，在家庭大小的房間中，反射被認為是“早期”的，比在70英尺寬的音樂廳中早到多了。這些反射也非常強烈，因為房間邊界如此接近，所以它們沒有被距離衰減得那麼多。同樣，高頻聲音隨著距離的增加而減少得比低頻更多，所以來自您家中附近表面的反射聽起來比在音樂廳中更明亮。

當環繞揚聲器可用時，混音工程師可以更容易地通過簡單地延遲後揚聲器的聲音並減弱高頻來創建大型空間的聲音。這創造了您的後牆距離更遠的效果。事實上，許多消費者接收器包括各種虛擬環境選項，僅供此目的使用。（儘管我從不啟用這些效果！）事實上，大多數電影配音已經包含了製片人和工程師認為理想的任何嵌入式環繞環境和延遲。但是，為了使其真正令人信服，必須對房間進行良好的處理，以防止不可避免的早期房間反射污染和淡化效果。可悲的是，許多音響聽音室和家庭影院根本沒有進行聲學處理。

合成器和電吉他等電子樂器通常可以使聲音聽起來像是在您的房間現場演奏。電吉他的原始源是吉他音箱中的揚聲器。因此，如果您在音響中播放吉他音箱的精確錄音，它基本上聽起來就像吉他音箱在同一位置的房間內與您一起演奏一樣。（或位於左右立體聲揚聲器之間的某個位置。）

然而，這要求錄音麥克風必須非常接近吉他音箱的自己的揚聲器，以避免捕捉到它被錄製的房間的環境聲音。這通常是電吉他通常被錄製的方式。或者吉他可以直接錄製，不需要放大器，通過模擬真實吉他音箱的音調和有意的失真的“擬真器”設備。我已經做過這個很多次，我知道它有效。這在錄製電貝斯時特別常見，通常通過電子線路進行捕捉，而不是使用低音揚聲器的麥克風。根據音樂風格，有時會使用麥克風，但幾乎總是錄製了直接信號。因此，電貝斯的聲音也可以聽起來幾乎與客廳中的低音揚聲器一樣。

如前所述，由於其不同的輻射模式與頻率，要實現這種逼真性在音樂樂器方面是困難的。但還有另一個相關的問題：大多數音樂樂器會從不同的地方發出不同的聲音。這不同於不同的頻率以不同的方向離開。例如，小提琴的一部分聲音從沿著琴身的長度的指孔中發出，一部分從遠端的主“孔”開口處發出。這些位置的頻譜不同，因此小提琴的特定聲音實際上是這些頻率的總和。將麥克風放在樂器的上方約一英尺處，略微向前，通常可以捕捉到完整的頻率組合。

但是，大提琴或低音提琴比小提琴大得多，因此您無法將麥克風放得足夠接近以避免房間聲音，因為沒有一個位置包含這些樂器產生的全頻範圍。如果將麥克風放在“f”孔附近，您將獲得一種缺乏清晰度的低音聲音。如果將其放在琴橋附近，捕捉到的聲音將非常薄。在錄音吉他的12品時放置的麥克風和放置在音孔附近時，捕捉到的聲音會非常不同。

即使您使用小提琴作為聲音輻射器，就像 Juno Audio 在 CES 2015 上展示的揚聲器設計中嘗試的那樣，它也只有在小提琴錄音時聽起來才很棒。

同樣對於一個大型鋼琴，它甚至更大。確實，高質量的錄音通常是通過將麥克風放得非常接近鋼琴弦來進行的。特別是流行音樂和現代爵士樂。但是，當通過揚聲器回放時，這些錄音實際上並不聽起來像一架鋼琴實際存在於您的房間中。通常聲音甚至更加豐富和清晰！我稍後會再詳細談論這一點。

這就是為什麼好的錄音是在大房間中製作的原因，無論是在音樂廳還是專業錄音室中。大房間可以讓您將麥克風放得足夠遠，以捕捉樂器的全頻範圍，而不會在錄製在未處理的臥室中時出現箱子聲和掉麥克風的聲音。每個禮堂舞台的後牆都是反射的，通常是彎曲或傾斜的，以將樂隊後部發出的聲音聚焦並投射到觀眾前方。這也有助於樂手更好地聽到彼此。通常會在舞台上方放置一個彎曲或傾斜的“屋頂”，以確保在所有頻率上產生的所有聲能都傳送到觀眾座位。

這也是家庭錄音工作室需要進行良好的聲學處理的原因。事實上，房間越小，錄音和混音時需要聲音越死。聲學處理可以使房間更加中性，避免稱為梳狀過濾的染色，這種染色表現為一系列的頻率峰值和深虛。通過吸收早期反射的聲學處理，您可以將麥克風拉遠，以捕捉樂器的完整頻率範圍，而不會同時捕捉到所有未處理的家庭大小房間中存在的小房間環境。

優於現實生活

在我70年的生活中，我曾經去過卡內基音樂廳，並聽過國家交響樂團在肯尼迪中心演奏。我曾經去過許多其他大小不一的場地，聽過各種類型的音樂。在我看來，一個好的錄音可以且應該聽起來比現場音樂會更好！除了聽不到人們咳嗽或制止孩子，以及可以按暫停鍵抓點心外，我認為錄音應該聽起來比現實更大，比音樂廳中距舞台20到30英尺的座位更近。

在由插件製造商Waves贊助的教育視頻中，黑帶混音工程師艾倫·邁爾森展示了他在混合電影《神奇女俠》配樂時使用的許多技巧，以使樂隊聽起來更大、更清晰，而且簡直比現實更好。

根據我的經驗，透過耳機聆聽一個好的錄音可以提供最大和最寬敞的音場。樂器聽起來幾乎可以觸摸到，錄音中的混響效果也非常包圍。您可以在家庭大小的房間中獲得類似的效果，方法是在側牆和天花板的反射點上放置吸收材料，如果距離您的耳朵不到10到15英尺，則也可以在後牆上放置。

正如我在我的“早期反射”文章中所解釋的，當音樂在一個小的未處理的房間中播放時，來自附近表面的強烈早期反射會淹沒錄音中已經存在的更大聲的混響。這使音樂聽起來更小，更狹窄，而不是像許多人所認為的那樣更大更寬。這正是為什麼所有優秀的音響房間和家庭劇院都有大量的聲學處理，尤其是吸收。

值得一提的是，聲音舞台和音像無關乎電子設備。預級、電線等等對音像沒有影響，盡管頻率響應的變化可能會稍微影響聽覺深度，較少的高音會使樂器和聲音聽起來更遠。立體聲放置的寬度和深度，以及音像效果，主要是原始源錄音中的回聲和混響的功能。

在您自己的聆聽房間中不加控制的反射只會損害音像。此外，與流行觀念相反，立體聲寬度是可以測量的。執行此操作的設備稱為相位相關儀，它顯示左右聲道之間差異的量和相位。錄音工作室使用這個工具來驗證單聲道兼容性，以確保如果將兩個聲道降至單聲道，則不會丟失立體錄音中的任何內容。

的確，聲學處理是實現家庭聆聽環境中的真實感的最重要的事情之一。它使您最接近耳機的寬敞音效，同時享受揚聲器的好處。在我的經過良好處理的立體聲/家庭劇院房間中，電視和電影中的汽車和交通聲常常聽起來像是一輛汽車在我的車道上或在路上。當電影中有貓咪的叫聲時，我經常不得不看一下是不是我的貓之一！而且優秀的管弦樂錄音更像是“身臨其境”，而不像任何缺乏這裡所描述的基本反射控制的房間。

無論您的客廳音樂再現系統有多昂貴，家庭大小的房間中的反射總是比 70 英尺寬的音樂廳中更快到達。聲學處理是在家庭聆聽環境中實現真實感的最重要的事情。（照片由Paragon Sight & Sound 提供）

的確，聲學處理是許多音響愛好者最後考慮的事情之一，但它是唯一能使他們的系統聽起來更真實、更有生氣的事情。然後，他們可能最終會感到滿意，停止無休止的、徒勞無功的“升級”音響設備的循環！

這篇文章最初發表於2019年8月的audioXpress雜誌。

參考資源：

G. Behler, “Musical Instrument Directivity Database for Simulation and Auralization,” 《聲學學會期刊》, 第140卷, 第4期, 2016年11月，https://asa.scitation.org/doi/abs/10.1121/1.4969977
“Mixing the Wonder Woman Film Score – Masterclass with Alan Meyerson,” Waves Audio，2018年6月，www.youtube.com/watch?v=h9jZqn5lnw4
Y. Nishimura, N. Yasui, and S. Nishimura, “A Consideration on the Sound Radiation Pattern of Violin,” 《國際新興工程研究與技術期刊》，第4卷，第2期，2016年2月，www.ijeert.org/pdf/v4-i2/4.pdf
L. M. Wang and C. B. Burroughs, “Directivity Patterns of Acoustic Radiation from Bowed Violins,” 《內布拉斯加大學林肯分校數位典藏》，http://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1065&context=archengfacpub
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E. Winer, “Early Reflections Are Not Beneficial,” http://ethanwiner.com/early_reflections.htm