测试链接:http://www.pcmag.com.cn/evaluation/column/story/200803/51006779.shtml
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PC Labs中国实验室已经很长时间没有组织过多媒体音箱的横评了,这是因为相对于其它电脑配件产品来说,多媒体音箱是一种技术成熟、发展缓慢的设备。不过在已经过去的2007年里,多媒体音箱市场出现了一个奇特的现象,这就是价格在400元以上到2000元左右的中高档多媒体音箱集中在这段时间里大量问世,这是从2004年之后就没有发生过的事情。
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出现这种情况,主要源于两个原因——一是随着市场的发展,2004年之前的一代中高档多媒体音箱已经在市场上存在了太长的时间,利润也变得越来越薄,在这个背景下,厂商迫切的需要一代新的产品来替代老产品;第二则是因为随着多媒体音箱市场竞争的白热化,大量新的设计思路、特别是家电化、HiFi化的设计思路被引入到中高档多媒体音箱的设计中来,特别是一批原来从事HiFi产品生产的厂商加入这个市场后,更加速了这个变化的过程。在市场需求和技术推动的双重作用下,新一代中高档多媒体音箱对于老产品的全面取代,显然是必然的趋势了。
7 v) v: @& _' ?7 ]; w ] 我们这一次所测试的14款产品,就是从2006年底到2008年初之间,几家中高档多媒体音箱的主要供应商所推出的最具代表性的产品。4 ?) ^6 U5 z2 t9 O; Z* L8 P
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我们如何测试7 t0 I5 p& ], `3 [* ?
这一次,我们采用了客观测试和主观测试相结合的测试方式。其中主观测试程序和此前我们进行多媒体音箱横评基本相同,下面主要说说我们客观测试的方式。# _% X( t% f8 g8 T* ?0 m
在客观测试上,我们选择了和漫步者北京实验室合作,使用LMS系统绘制频响曲线的方式。
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. p7 R( e2 O7 t: T% i 所谓频响曲线测试,一般主要指的就是声压频响曲线测试。其基本原理就是通过测试系统发出由0Hz至20KHz(即人耳可闻声音频段范围,不过实际上测试时还会拉出更高频段的信号,但这部分声音人耳听不到,主要用于做音箱或扬声器的设计分析)的脉冲扫频信号,通过音箱将这个信号播放出来,然后由一个高灵敏度的拾音头(相当于一个高指向性的话筒)捕捉回放的声音,与原始信号进行对比分析。8 S6 @4 a/ F' T
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惠威工厂消音室内测试T200B的照片,可见由于T200B为倾斜面板,所以需要用木料垫至垂直状态
, T' r7 G7 V J$ V 从测试系统发出的信号强度是均匀的(可以想象为音量相同),但由于音箱自身的原因,不可能按照相同的音量将均匀信号转化为均匀的声音强度(这个应该是我们的常识,正因为任何扬声器设计都只能适用于回放某一频段的声音,所以才会有如此丰富的扬声器和音箱设计模式),所以虽然输入的音频电信号画出来是一条直线,但回放的声音经过拾音头的捕捉,就成了一条波动的曲线。而从这条曲线,我们就可以分析出一台音箱的素质来。" X5 j* j7 q/ s0 r" Q$ r* W
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用于频响曲线测试的系统有很多种,如LMS、DAAS等,其中LMS是最常见、使用最广的。' p& e! S3 W. b5 x$ O
一、 LMS测试的方法
4 ?. t6 Y: k$ B6 Q+ R 一套完整的LMS系统,包括一台完全静音处理的Windows系统电脑、LMS软件、LMS接口卡、复合信号发生器、高灵敏度高指向性拾音头及其支架。
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严谨的LMS测试,需要在全消音室内进行,不过对于一般定性式的测试,在半消音室环境下也可以进行,但此时由于受到环境的干扰,所以在低频频段特别是100Hz以下,曲线会有所失真。我们测试的环境在漫步者北京实验室的听音室内,相当于等级较低的半消音环境。! T, T* y3 O; G7 e
3 z ^( _1 l" P0 {2 F0 c# `( I实拍LMS测试软件
5 P0 U' o, `8 V2 N* j8 H LMS测试,对音箱的摆放有严格的要求,需要将被测试的音箱放置在离地一米高的支架上,音箱正面面板垂直于地面,拾音头需要垂直于音箱面板,正对音箱理论发音点(对于二分频音箱来说,即高音单元和低音单元中心连线的中点),距离同样为一米。如果距离或角度不准确,则测试结果就不准确。7 L" Q& c# D7 d3 J; L/ B7 o* N
0 A, W3 d9 ~. k9 N' j3 n# c 音箱测试和我们平时听音不同,都是只对单只音箱进行的,对于2.1、5.1之类多声道系统,则需要分别对每只音箱测试再将曲线合成。一般来说,在测试时都是使音箱工作在无源状态下,使用信号发生器的内置功放推动音箱,这是为了保证横向比较的公平性。但是对于电子分频音箱来说,由于分频电路在功放电路之前,所以只能使用内置功放,此时信号发生器只做音源使用。
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* H( m7 l6 x/ l2 T6 L) z# S8 M8 _ 一切布置好以后,开启LMS测试,调节好预设的信号强度,LMS软件就可以从高频到低频发出扫频信号,绘制曲线了。
! [8 z) z A) g5 g5 s; x二、 客观测试的不足6 {. b/ j0 u% j2 B3 F
尽管有诸多的客观测试手段,但是客观测试同样有客观测试的不足,所以才需要主观试听作为最终评判,这也就是发烧友们挂在嘴边的“耳朵收货”的来源。客观测试的不足,既有客观手段的限制,也有原理性的问题。! J- ?) H6 W8 ~& ]7 G6 l; r# C8 `
0 O( v; ^3 A( B1.客观手段的限制" y* }5 `, o3 Y. Z& X7 N* C: s
我们通常所说的频响测试,其实严谨的说叫做“声压频率响应测试”,虽然这是音箱客观测试中最重要的一种,但并不能反应音箱的全部特点。其它客观测试手段还有很多,如常见的“相位频响测试”、“累积频谱测试”等等,多达数十种。但是这些测试方式对测试环境等的要求比声压频率响应要更为严格,一般常规的测试很难进行这些测试。只有做工厂级别的测试时,才会进行这些测试。' |+ e; D1 ^/ `
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惠威M200MKII的累积频谱瀑布图,表现的是音箱的混响效果
" ]0 R7 {1 h' h8 n) Q7 B: Y2.客观测试的原理性问题
3 c" ]/ _) N9 D4 I4 z" s$ m 对于原理性的问题,我们始终要认识的一点就是——声学,在很大程度上还是一种经验性的科学,而音响设计即电声设计,则是一种从上世纪30年代后才逐渐发展起来的科学,指望通过通过对客观测试曲线的分析来解决全部设计问题,至少在目前还是不现实的。我们经常可以看到很多音频产品客观测试的结果相当完美,但声音就是不好听,在此次测试中,我们也发现了类似的现象。
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) t; x( P0 l+ \* h: V 其次,人对声音的感受,是一种相当主观的行为,不同人人耳的差异之大,比视觉的差异大得多,对于音频产品的个人感受差距之大,几乎是悬殊的。
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) v* D g5 ~7 C/ k9 C; C' @如何看LMS频响图# {( t* C7 a0 w# m7 h2 W1 c
下面,我们以惠威M200MKII的官方LMS声压频响曲线图为例子来给大家介绍一下,如何从曲线图来分析判断一个音箱的频响素质。
$ f- |9 U) }( `0 F! {$ d# T一、 基本说明
7 ` |2 P9 n; h" Z8 ^% z0 [( u 这是一条二维曲线,其中横轴表示音源信号的频率,单位为Hz,纵轴为拾音头获得的该信号输出声压,单位为dB,所以曲线的名称叫做“声压频率响应曲线”。
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首先要说明的是,我们通常所见的曲线,都是经过LMS软件平滑处理过的,因为LMS系统发出的扫频信号实际是脉冲信号,所以测得的原始曲线是充满剧烈波动的,这样的曲线并不便于看出变化趋势,所以要经过平滑处理。不过平滑处理的程度是用户自行设定的,所以有些不良厂商就可能设置一个相当大的平滑参数,使不好看的曲线变得好看,这也是为什么很多产品的厂商曲线和第三方曲线差别很大的原因所在。
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8 R; G- m/ \+ s 对于绝大多数人来说,20Hz以下和20KHz以上的声音都是难以听到的,而在28Hz以下的声音,也是绝大多数音箱发不出来的,所以对这部分我们可以不考虑。% f( a F# G* D
4 I" H) t1 N4 i9 q3 ~ 在任何一条LMS曲线图上,都有一个参考声压,这也就是原始音频信号的声压。整条曲线应该都在这个声压上下波动。不过一般曲线图上是没有标出来原始声压的,需要我们自己判断。一般来说,整条曲线上,高于这个声压的部分和低于的部分大致相当的那条直线,就是标准参考声压,例如惠威的官方曲线上,就应该是85dB左右。/ D1 P$ u% J4 b' C( v" _
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在曲线的左方,我们可以看到一个急剧下滑的曲线,这是音箱低音部分的频响。这条下滑曲线上,比标准声压低3dB的那个点所对应的频率就是这台音箱的低频下限。一般来说,对于5英寸书架箱来说,这个下限都在60~70Hz之间,如M200MKII的下限就在63Hz左右。/ t* K! V `$ E! H
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由这个频率直到20KHz为止,整条曲线的波动,相对于参考声压的差距都应该在±4dB之间,这是国家Hi-Fi标准的最小要求。声压相差4dB,就等于实际回放的声压相差两倍多。不过客观地说,对于多媒体音箱来说,能够达到这个标准的并不多。M200MKII的表现还是很好的,除了在高音部稍稍高出一点外,其它基本都在±3dB之间。
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" H- u, j" @& n3 O四种不同乐器在相同响度、相同音调下的波形图,其中第三种为钢琴,第四种为小提琴
8 X+ G' x6 y a! I0 z 然后,我们注意就算不能满足这个+-4dB的标准,整条曲线也应该尽量平直平滑。不应该有大起大落的峰谷,否则就会表现为某个频段的缺失或过度,影响到整体音色的巨大变化,如果出现“窄峰”或“窄谷”,则更是可能出现严重刺耳的声音。: W* {6 B5 Y# o, X: B
以上,是对于曲线的整体评价标准,而进一步对每个频段的曲线进行分析,可以帮助我们分析出一台音箱的音色表现。
9 m% H" p# E; W+ u3 y, N R3 r二、频段特点对音色的影响
# |8 S6 H: @ w# z" D* ]3 u在我们去年第四期杂志的袖珍音箱横评专题中,我们曾经详尽介绍过各频段声音信号在人耳中所反映的效果。这里不再详述。大家可以参看该期杂志。我们就以此来根据曲线分析一下M200MKII的音色。
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( X4 o: B9 T5 u' S- Z- [ 首先,从整体上看,M200MKII的曲线比较平直平滑,波动不大,这说明M200MKII的整体音色是比较均衡的,适用性好,较通用化。5 D/ t/ a: v+ z6 f# D
/ e/ x* ^- W/ R 而在200Hz以下的低频段,M200MKII基本没有增益,下滑趋势比较明显,在90Hz开始就已经明显衰减,截止于63Hz上,这说明作为一款5英寸对箱来说,M200MKII的低音并不强大,下潜和力度都比较平平。
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而从200Hz~2KHz之间,M200MKII曲线整体上都比较平滑,这说明M200MKII的中频表现特别是人声表现很出彩,而在800-1200Hz左右,M200MKII有一个明显的峰,这个频段是人声基音的极限,也是人声泛音的主要频段,这个提升的峰使得M200MKII的人声表现有一种非常温暖甜腻、细致华贵的感觉,但反过来影响了M200MKII的低音饱满感,进一步使得M200MKII的低音显得比较绵软。
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由4KHz~13kHz,这是中频的泛音和高频基音的主要频段。这个频段上,M200MKII的曲线几乎是笔直的。反映了M200MKII在中高音上的出彩。而从15KHz以上,M200MKII出现一个高音峰,峰顶在16KHz左右。这是高音主要的泛音区,很多用户所反映的M200MKII高音强烈的华彩感、丝绸一般的炫目的色泽就是由此而来。
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: L$ N& }! D9 R7 d9 K4 W 从曲线分析来看,我们可以发现,对M200MKII频响曲线的分析,和公众对于M200MKII音质的认识,基本是相同的。这说明M200MKII的官方曲线,基本上反映了实际的测试结果。 |