耳機及音響設備的頻響曲線

ID:108531 · 發表于 2016-3-12 20:59

用Audition軟件輔助Linein功能，做耳機及藍牙音箱的頻譜測試。

測試方法很簡單，使用10Hz-96kHz的連續變頻正弦波，幅度恒定，作為輸入音源。把這個文件在電腦上或音響設備上播放，然后再使用Linein的方法用電腦做錄制，分析錄制回來的音頻文件的幅頻關系就可以了。

目前很多音響設備的標稱頻響范圍已遠遠超出了人耳能夠響應的范圍，比如標示為10-45kHz。據說人耳雖然無法直接聽到20KHz以上的聲音，但是人身體的其它部分依然會對這樣的頻率有感知，會影響到人的最終感受。這樣的說法的準確度如何不加評論，但是做HiFi的廠家用來夸大其產品的性能，這倒是用得到的。目前普通家用的PC中，大部分的內置聲卡已經是HD聲卡了，支持192KHz 24bit的Wav文件的錄制和播放，因此對于這個音頻范圍的支持也是理所應當的。

但實際產品會是怎樣的呢？

下面用PC和一款藍牙音箱作為播放器，使用foobar 2000作為高清音頻解碼器，然后通過PC的耳機接口以及藍牙音箱的耳機接口輸出，使用Sony PCM-M10R錄音筆作為錄音設備，使用Linein模式，錄制96kHz/24bit的聲音文件，檢查實際的頻響結果。

以下是實際的測試結果：
1. 測試信號文件的頻譜(0dbV，10-96kHz，連續變頻平滑掃頻信號)

2. PC的頻響曲線(因錄音筆的采樣率限制，只能達到理論采樣頻率的一般，也就是48KHz，超過48k的部分，根據FFT理論形成對稱分布 - 在頻譜圖上看到很奇怪的虛線，頻率逐步降落至最低。但是也可能是運算錯誤)。

3. 某款藍牙音箱的頻響曲線(從頻響的幅度來看，該音箱有特殊的頻響曲線，應該是有針對性的在某個頻點做過調整，使其輸出降低很多。整個輸出的范圍在24kHz左右，跟標稱值相比，還算是比較理想)。

下面是幾款耳機的頻響曲線比對：
1. 森海塞爾 HD598SE(淘寶：RMB750，下圖中青色線)
2. 歌德Grado SR60e(下圖中綠色線，在最下面)
3. 普通耳機 Salbr4566(下圖中紅色線)
4. Philips的一款普通耳塞(下圖中黃色線，在紅色線下面)

前面兩款均為動圈式貼耳耳機，并且是半開放式結構。第3款為包耳式結構，第4款為普通耳塞式。后面兩款的頻響曲線驚人的一致，前面兩款的幅度略有差異，但是頻響的特點也是相同，在80-150Hz這個頻段做了提升，低音效果會比較突出。
下面再看失真曲線(THD+N ratio dB)：

和前面的頻響類似，也是前面兩款驚人相似，后面兩款相似。這個原因不是很清楚，可能與結構有關。也可能是調整頻響提升響應時，對應的失真也有所增加吧。
從上面的曲線對比來看，理論上應該是在整個頻響范圍內曲線平滑恒定的產品，對原始聲音的反映更加準確。但是實際收聽的結果卻恰恰相反。因此這里面涉及到了人類的聽覺機制問題，以及心理聲學的問題，需要做進一步的探討。

ID:1 · 發表于 2016-4-10 20:03

樓主的頻譜測試方法值得借鑒，非常專業謝謝分享

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耳機及音響設備的頻響曲線

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