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頻率響應失真

所謂的頻率響應的意思,就是我們把某個頻率的波形丟進系統中,結果輸出的能量會比原來的小多少。好比若我們把一個5KHz、振幅2V的波形灌進某個系統中,若是輸出變成最大振幅1V,那麼這個系統對5KHz的訊號頻率響應就是50%,也有人用dB值的計算法,50%也就是-3dB。在許多電氣系統中,由於電容傾向於濾除高頻,把高頻率的能量吃掉,也就是接地去了。電感則傾向吃掉低頻,所以在許多電路組合之下,每個頻率通過系統之後能夠留下來的比率就有可能不同,這就是頻率響應失真。

一般來說,頻率響應失真會造成樂器的泛音結構被改變,或是聲音的總結構受到改變。聽感上面除非很誇張否則不見得容易被發現,不過在設計擴大機或喇叭時,頻率響應仍然是必測的一關。很多電子零件上面都帶有寄生電容或輸入電阻,這些特性都會造成頻率響應不佳。音響的頻率響應必需能夠通過20KHz的訊號,若是在15KHz就掉到了-3dB而20KHz更小,那麼這台音響的聲音就會很暗,聽來沒有細節像是樂器和歌手都沉到了水裡的感覺。

若是低頻的頻率響應不好,那麼就會讓鼓聲、bass等等的下潛程度差很多,感覺好像聲音很薄,這點在許多A類單端真空管擴大機上都可能會發生。因為真空管是利用輸出變壓器來做輸出,變壓器就是個大電感,對低頻的反應本來就不佳,A類單端架構又只有1支管子在推,又有固定的磁通量造成磁場飽和,所以低頻反應比較差一點。

人耳的頻率感應不敏感

人耳對於頻率響應感覺較不敏感,因為自然界聲音的泛音結構都會從低頻延伸到高頻率,即便缺乏某種頻段,人耳仍然可以感覺出來。記得先前水電工曾讓大家去試聽從低頻到高頻的聲音,看看您能聽到什麼頻率,這就是在測您的耳朵的頻率響應。有的人可能單獨聽高頻聲感覺聽不到,但若該段高頻音是混合在某些低頻的聲音一起播送時,往往就能感覺到。此時會覺得聲音比較有顆粒和空氣感,有「嘶嘶嘶」的感覺。

高頻雜音騙局

講到這不得不提起很久之前的音響迷信,叫高階音響電子鐘迷信,那時在美國有位仁兄忽然在生產某種產品,產品本身是個電子鐘,把那電子鐘放在音響前正對著聽眾,就會讓聽眾覺得音響的現場空氣感大大提昇,音場好像也變大。且面朝右音場會朝右偏,相反的話就會朝左偏,那時把很多人搞得團團轉,在各大雜誌媒體紅透半邊天,還有人寫文章分析產品可以淨化電源,或者是產生更準的時脈讓音響的聲音更好聽。

不過水電工有位好友,自己亂兜電子鐘面板也有同樣的效果。大師級金耳朵反覆試聽才發現,原來當時的電子鐘面板控制器會發出超高頻雜音,混雜在音樂中可以滿足人腦對高頻的需求。但這種假高頻其實有幾個問題,第一是久了沒無感了,自然泛音延伸上去的諧波,會隨著聲音變化改變不會讓大腦無感。其次則是不耐聽,聽不到幾分鐘就讓人覺得聲音粗粗的有顆粒感。咱們水電工那時在美國算是人在異鄉,怕擋人財路被半路喀嚓,所以沒多說什麼,經過幾年後這股歪風也就消失了。

水電工在《科學角度看音響1》中就說過音響設計以能傳達現場感為最上原則,把失真做到最小就成為必要的課題,也由於音響根本沒有辦法做到毫無失真,所以各家高階音響,都是以自己品味來調整高階系統的聲音,因此在選音響時無論要花的錢是多少,找到自己喜歡的聲音是最重要的。 (作者:台灣水電工)

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