什么是声场?

烧耳朵 2013-11-15 17:40

声场这个概念可能是平常讨论耳机或者播放器音质时比较常用到的一个词汇,也是比较难阐述的一个HiFi名词,其所涉及的声学知识较多,故在此不进行深度论述,目的旨在帮助读者建立关于耳机以及其他音频器材的声场(音场)概念,帮助大家在选购耳机时对产品品质进行辨识。

写在前面的话:耳机声场的还原从一开始就是一种模拟,音箱可以通过物理重构一部分的真实声场,耳机自始至终都是模拟的,所以耳机声场和调音关系很大。所以很多情况下,我们只将耳机的场感叫做音场。

关键词:响度和延迟
理论上来讲,人耳之所以能感受到声场是因为左右耳的响度差和时间差。
响度:很直观的可以感受到,声音越大,则距离人耳越近,左右耳响度差使得人耳能辨别音源方位。
延迟:包括声音的反射以及在空气中的残响感(堂音和残响表现能力)。
可以看做是一个能量衰弱的过程

声学讨论到此为止,下面我们从实际听感角度来看待声场的问题:

各类器材声场真实程度的理论极限:
耳机(人头录音)>=耳塞(人头录音)>音箱>耳机(普通音源)>耳塞。
首先,我们必须明确一个顺序,声场体验的真实程度大致是按照上述顺序排列的,关于“人头录音”的概念,不明白的可以去问百度,这里不做过多理论解释;而音箱这里只讨论2.0声道的,因为环绕声不属于HiFi范畴内的东西,排序的依据是还原声场的完整度,人头录音是360度的,音箱和耳机普通音源都是180度的声场。
音箱的声场会涉及很多环境布置的问题,所以本文讨论的情况仅仅针对耳机和耳塞(普通录音音源),并且声场形状是建立在听感经验基础上的,比较形象,但和声学理论并不完全相符,所以只能算是一个相对概念,请各位自己斟酌。(以HiFi系统为准,监听后端系统请自觉回避)

第一,耳机声场的概念
本文将耳机的声场(音场)基本概念分为两个可视化的区块部分来讨论,
1)场感:包括声场范围,宽度和纵深等等。
2)结像定位:声音的形、立体程度、距离感等体验
之所以这么分类,是因为人耳对不同频率的声音敏感程度不同(不是所有频率的声音都能分辨距离和方位的),具体敏感度关系可以百度搜索“等响度曲线”。大概7000hz左右最为敏感,而极高频(12000以上)和极低频(150hz下)的声音都是不具有指向性或极弱指向性,比如雷声(低频),和一些电流噪声(高频),距离远点的话你很难分辨音源方位。相对而言低频指向性更差,而低频延迟对场感体验是十分关键的素质。

如下图:声海(森海塞尔)动圈入耳IE8的两项分布

A区域我们可以认为是结像定位区域,这个区域内听到的声音是凝聚成像的,是立体的、有方位感的,人声口型是可以分辨口型大小乐器之间的距离的。
B区域我们可以理解为场感区域,也可以叫做能量场,是能量发散和消退的过程区域,决定了人耳声场听感的范围、宽度和纵深,影响本区域听感的因素主要是高解析度下的极低频和高频延展的表现。
然后我们来看一下什么是声音的结像感,以及它和声场的关系。
我们仍然用图片来举例,
焦距和景深,可以看做声场的A和B区域

结像感我们可以理解为摄影技术里的“焦距”概念,而有焦距就有景深,相当于声场的结像定位和场感的关系,结像定位线条要清晰,而背景线条要模糊,如果反客为主,则听感必然糟糕(监听耳机由于专业需要,会这么处理细节)
另外,声场的A和B区域必须是一个完美融合的过程,两者过度不应该存在明显界限,这个问题关系到一个结像面大小的问题。比如鼓声,除了有一个富有质感和方位感的鼓点外,鼓面大小要通过B区域的低频延迟来判断。也就是说B区域的听感会对A区域结像感的真实程度有很大影响。
上述情况都是理想状态,下面我们来看看各种耳机、耳塞大致的声场形状(假设动态无失真的情况下)
为了避免误导,下面会举例说明不同耳机的音场形状

1. 耗材级的耳机、耳塞
声场被压缩,几乎没有结像

我们常见的mx360,以及各类装机用耳塞,特点是所有声音全部在脑袋内发出,音场扩散拥挤在中间,当然你用sony的旗舰播放器X1000系列搭配森海系耳塞时候,也会产生这种音场拥挤的感觉。

2.消费级耳机、耳塞(700下,不排除有特例)

比如mx760,dtx80,dtx300p,px100等,有很大一圈音场~,你可以感觉到声音明显向外部扩散,但是没有什么定位和结像能力,声音密度差,动态小,所有声音都在中间一点发出。

3.hifi入门级耳机、耳塞
场感、结像二选一

er4p和TF10,以及ie7。动铁多数是音场广阔定位不错而缺少结像,ie7这类人声系的动圈耳机则是结像感不错,但是音场不够通透。而FS的新单元的M5还有FX700则是属于比较中庸类的。

4.hifi级耳机、耳塞
IE8/hd650的声场 假设动态无失真情况

IE8和exk这类动圈旗舰可以做到这种效果。而动铁的声场是个大问题,多数是音场广阔而缺少结像的空间感。

5、hi-end级的耳机(目前还没有耳塞能达到,如果唯一有一个的话,便是IE800,使用了最新的微动圈的技术,动态控制能力完全不差于大耳机,会有低频微动态的表现)
HD800,ed9这类拥有低频微动态表现能力的耳机才拥有在弱指向区域的结像能力

这个程度目前听过的只有ed9和hd800吧,kk也算一个,但是我没听过完全推好的。微动态,就是低频动态还原能力,可以让你的音场扩大一圈,并且在微动态的音场区域内你可以分辨声音的距离和方位。比如远处的爆炸声。所以有微动态的耳机,看电影玩游戏会非常爽,而在玩游戏时候的代入感和声场真实度,完全超越各类音箱,因为hifi音箱无法表现背后音源,而环绕声音箱有一定的距离延迟,代入感欠缺点。有米的朋友可以试试ED9接随身解码玩游戏,绝对是顶级享受。
比起之前的耳机,此级别的耳机声场能够对低指向频段的声音进行距离和方位上的结像。

by 公园笨龙

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