阿里郎：也谈音响与失真（二）

2013-11-11 07:02 AM| 发布者: 星光| 查看: 699| 评论: 15|原作者: 阿理郎

摘要: 首先科普一下，老年人即使不痴呆，一个普遍的表现是晚上该睡的时候睡不着；白天，即使是上班的时间不断打瞌睡。年轻人写日志一挥而就，倚马可待；老人就不行，写几行字就在白日梦里见到凤爪之类，好像还闻到酒香。你 ...

首先科普一下，老年人即使不痴呆，一个普遍的表现是晚上该睡的时候睡不着；白天，即使是上班的时间不断打瞌睡。年轻人写日志一挥而就，倚马可待；老人就不行，写几行字就在白日梦里见到凤爪之类，好像还闻到酒香。你说这时候不停笔，不闹大笑话吗？所以请大家多多体谅老年人的苦处，对老人也要等得。

继续谈谐波失真。放大器的输出没有失真，而我们的耳朵听到了失真，第一个该怀疑的对象就是电-声转换器——喇叭。喇叭不仅产生谐波失真，还产生其它失真，比如有限且不平坦的频率响应（简称频响）。发烧友都知道喇叭对音响效果的重要性，所以有余钱的话在喇叭上做投资是相当有价值的。连接喇叭的导线只要够粗，不应当是问题，其实所有的线性元件，包括电阻、电容、电感都不会产生谐波失真，不过可能影响频响（这个问题下面再细谈）。同样不产生谐波但会影响频响的还有从喇叭到耳朵的空间及其周围物体的声学特性，人耳的形状及鼓膜的顺应性等等。

另一个非线性失真发生在人的耳朵里。早在1980年代神经生理学家就用实验揭示了猫的耳蜗内的基底膜的振幅与刺激声的信号强度不是线性关系，而凡是非线性元件都会产生谐波失真。当然，这种谐波无法用普通的声学或电子学的方法测量。对人来说，声刺激经基底膜激励听毛（内毛细胞），外部的物理信号就变成了神经系统的生理信号，在脑子中沿听觉通道逐级被编码，引起人对声音的感知。

这里简单谈一下频响问题。人耳能听到的声音频率范围大约从15赫兹到16，000赫兹。一般电子放大器可以很容易地在这个范围内提供平坦的放大倍数。在电路中，影响频响的元素除了有源元件（电子管、晶体管）就是电容和电感，或者带电容、电感的元件。过去的电子管放大器有输出变压器，晶体管放大器开始有输出和输入变压器，后来不用变压器改为电容耦合，再后来采用正负电源供电，连电容都省掉了，现在的功放集成电路就是这种结构。放大器的频响因此有很大改善。但是电声元件的频响就远没有这么好，因为机械部件有惯性，现实中的磁钢磁场强度及缝隙不会绝对均匀。一个复杂声，特别是乐音，经过一个频响不够宽或不平坦的声学通道，输出的当然是畸变了的声音。我当年因为没有地方借用大的隔音室，无法测定喇叭的频响，只能用仿真耳测试了两个立体声耳机的频响。那时立体声还是个稀罕物，国产的立体声耳机也才开始生产。我对比了一个进口耳机和一个国产耳机，用声级计记录了同样的输入电压下不同频率的正弦波产生的声压，那曲线扭曲得像一条蛇。由于声级计没有电压输出端子，我无法同时测量谐波失真。仿真耳是个容积约3cc的不锈钢制件，相比普通的房间，其声学结构要简单得多。大家都听说过建筑物的“交混迴响时间”，知道这对声音特别是乐声接收的重要性。这是频响之外的又一因素。不同的人家，不同的收听环境，不同的频响和交混迴响时间，自然影响到音响的放音效果。再加上听者不同的耳朵形状，不同的神经通道和编码，各人对声音的感觉必然大相径庭。更不要说由于个人所受的音乐教育不同，对音乐家、乐器、乐团和风格的偏爱，加上年龄、性别、心情不同，对乐曲的感受更无法一致。这时候要凭耳朵判断哪个放大器好，能有多少客观可信度？

话说回来，出高价买高端的音响产品，并不仅仅是得到了大的输出功率和低的谐波失真。过去国产的电子管收音机以五灯机为标准，后来有加了一个调谐指示器（俗称“电眼”或“猫眼”）的六灯机。初看这多加的电子管对收音没有作用，特别是在收听中波段的时候，实际收听时二者还是有明确的质量差别：五灯机是按四级机的标准设计的，六灯机是按三级机的标准设计的，后者在接收的灵敏度、选择性及输出的失真系数和频响上都要高出一档。高端音响在设计上有许多讲究，具体就得研究它的技术参数（specification），再根据自己的爱好决定取舍。归根结底，啃鸡爪也好，听音乐也好，要紧的是心理上的享受。如果花了钱，心理上得到了满足，那钱就是值了。

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