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[人物專訪] 劉漢盛聆聽空間的頻率響應曲線與RT60

劉漢盛 發表於 2015-10-20 11:56:07 |已閱:106361|評論:7| 顯示全部樓層 |閱讀模式
劉漢盛聆聽空間的頻率響應曲線與RT60殘響時間分布

聆聽空間與音響效果的好壞有絕對不可分割的關係,就好像音樂廳與現場演奏音響效果的好壞一樣,密不可分。
聆聽空間內的聲波吸音、擴散、反射情況、空間長寬高尺寸是影響音響效果的重要因素,最後顯示出來的科學量測結果就是頻率響應曲線與RT60殘響時間分布狀態。聆聽空間會因為駐波、共振而增強或衰減原本的聲波,越小的空間受到駐波、共振的影響越大,此時頻率響應曲線就會扭曲得很厲害。反之,越大的空間受到駐波、共振的影響越小,頻率響應曲線的扭曲比較和緩。
頻率響應的平直代表的是原本的聲波被扭曲的程度,響應曲線越平直,代表聲波被扭曲的程度越低,反之則越高。頻率響應曲線平直是否代表一定就是好聲?不一定!因為構成好聲的因素不僅僅只有頻率響應平直,還要加上RT-60、器材搭配、喇叭擺位、聆聽位置挑選、線材調配等等。但是,頻率響應平直卻是好聲不可或缺的要素之一,除非您有嚴重的聆聽Bias。
RT60殘響時間的結構分布也是影響聲音好聽與否的因素之一。所謂RT-60就是一個聲音發出之後,從最大聲一直到衰減60dB所需要的時間長短,我們通常稱為殘響時間。音樂廳在建造時,都會注重殘響時間的分布,現代的音樂廳大多追求殘響時間2秒(500Hz或1000Hz),頻率越低殘響時間需要越長,頻率越高殘響時間可以越短,這樣聽起來高頻段會清晰,低頻段會溫暖。而在一般家庭的聆聽空間中,殘響時間的長短視空間大小會有不同的需求,一般10坪以內的殘響時間大約會在0.3-0.5秒之間(500Hz或1000Hz),如果空間更大,殘響時間相對的會增長。殘響時間太短時音樂聽起來會比較乾,缺乏光澤與水份,也會不夠甜美。殘響時間太長,音樂聽起來會混濁不清晰,定位層次都會變差。一個聆聽空間的殘響時間到底要多少才適當?很難說,必須現場聆聽,經過多人的意見統計,可能才會得到一個普遍能夠接受的數據。
到底要如何控制殘響時間的長短?藉由聆聽空間內吸音物質、擴散體、反射面積等來調配,大原則就是吸音不要過重,回音不能明顯,聲音聽起來飽滿活潑。殘響時間能否計算?理論上可以,沙賓公式就是一個工具。不過,這種計算方式無法很精確,因為變數在於聆聽空間內的各種裝潢材料的吸音係數。
以前要測RT60殘響時間很困難,儀器也很貴。現在呢?很便宜,只要一萬多台幣買套測試軟體與麥克風,就可以搞定了。不過,想要量測頻率響應曲線與RT60殘響時間,最重要的條件是聆聽空間隔音要好,要夠安靜,否則量測的結果就會不準確,因為外界的噪音會嚴重影響量測結果。
以下,就是我家量測頻率響應曲線與RT60的結果,我把它們公布出來,讓大家做個參考。
量測器材:OmniMic電腦軟體、測試訊號CD,以及經過校正麥克風,售價一萬多台幣,購自台北唐竹。
空間大小:我家的聆聽空間是客餐廳連在一起的開放式空間,大約有35-40坪左右,沒有認真精確量測過。
背景噪音:A加權量測35dB。
測試方式:二聲道一起發聲,模擬聆聽音樂時的情況,麥克風擺在我平常的聆聽位置上,高度位置都與我的耳朵相同。
測試器材:
測試搭配器材:CH Precision SACD唱盤當轉盤、COS D1數位類比轉換器、Accuphase 3850前級、Accuphase M6200後級。
測試喇叭:AER Momentum、DynamiKKs! Monitor 10.15
另外一套搭配器材:CH Precision D1 SACD唱盤當轉盤、COS D1 數位類比轉換器直入Audio Valve Baldur 70真空管後級。這套器材只有搭配Dynamikks! 做測試,做為對照組。以上是量測RT60時用的器材。量測頻率響應曲線圖時,用的前、後級都是CH Precision,前級是L1,後級是M1。

劉漢盛聆聽空間的頻率響應曲線與RT60

劉漢盛聆聽空間的頻率響應曲線與RT60


劉漢盛聆聽空間的頻率響應曲線與RT60

劉漢盛聆聽空間的頻率響應曲線與RT60



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劉漢盛 發表於 2015-10-20 12:06:30 |已閱:106361|評論:7| 顯示全部樓層
以下是二對喇叭的頻率響應曲線圖,測試方式為粉紅色噪音,1/3 Octave。

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這是AER Momentum,請把圖放大來看,以70dB那條線為準,就會發現100Hz以下是稍微隆起的,一直到25Hz左右才開始下降,這也驗證我在聽音樂時,低頻量感很足,管風琴、大型管弦樂、Bass、腳踩大鼓的噗噗聲都非常飽滿。從100Hz-2kHz之間,頻率響應相當平直,也就是中頻段都很飽滿,沒有不足。從2KHz開始些微下降,一直到5KHz,這段頻域正好是人耳最敏感的區域,只要量感夠多,就會顯得刺耳。從這段頻率響應曲線中,可以驗證我家聽起來從來不會覺得聲音刺耳。從5kHz-10kH之間又緩慢上升,一直到15kHz左右,這段頻率的足夠對於甜味、水份、光澤很有幫助,也是諸多樂器泛音出現很多的地方。從15kHz左右開始衰減,這是大空間自然的衰減。從AER Momentum的頻率響應曲線圖中,可以完全驗證我平常聽音樂的聽感。

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這是DynamiKKs! Monitor 10.15的測試圖。
我們以1kHz那裡的75dB為基準線,您會發現80Hz處有凸起,此後就一路衰減到35Hz,30Hz以後又隆起。這代表什麼?代表這對喇叭在80Hz以下的低頻就衰減了,而30Hz的突起可能跟聆聽空間的30Hz低頻共振有關。DynamiKKs!是仿照古董喇叭設計理念的喇叭,我稱為「經典」喇叭設計方式。這種喇叭採用大口徑中音單體`(10吋)與低音單體(15吋),主要的目的是要獲得寬廣寬鬆的中頻與中低頻,那個15吋低音單體通常是短衝程單體,低頻量感不多,因為如果低頻量感要多,勢必要長衝程,此時劇烈活塞運動會讓低音單體所發出的中低頻產生都普勒效應,影響聲音清晰程度與增加THD。如果您聽過古董喇叭,就會發現它們的低頻都是比較少、比較短的,速度反應很快,很少有軟Q的低頻,但對於Bass或腳踩大鼓的再生可說乾淨俐落,質感清晰。這類經典式喇叭在聽管風琴時,低頻量感會顯得不夠,聽流行音樂時,低頻的豐滿程度也較差,不過聽起爵士樂、古典音樂、室內樂時,其傳真程度真的沒得比。此外,這種經典喇叭的樂器人聲形體簡直就像真的,不會是細細瘦瘦那種,這也是吸引人之處。
從100Hz-400Hz之間頻率響應曲線很平直,500Hz凹陷下去又爬上來,從1,000Hz以上都是衰減的,但整段衰減得很平直。如果拿1kHz以上的頻率響應曲線來跟1kHz以下相比,顯然這對喇叭的高頻段量感是少於中頻段的。DynamiKKs!壓縮式號角高音單體,其高頻段量感還會比較少?這一定讓一般人無法理解。其實看頻率響應曲線時,我們要看「相對值」。如果把1KHz以上的頻域看成沒有衰減時,事實上1kHz以下的頻域是整段隆起的。換句話說,這對喇叭的中頻段、中低頻段非常飽滿。這樣的頻率響應曲線也跟我的聽感相符。
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劉漢盛 發表於 2015-10-20 13:44:12 |已閱:106361|評論:7| 顯示全部樓層
以下是Accuphase搭配AER Momentum的RT60殘響時間分布圖。
量測時,環境必須非常安靜,只要有一點異聲,就會影響殘響時間,包括風聲遠遠傳來的微弱低頻聲,所以只要耳朵能聽到一點細微的雜音,就要重測。測試時使用的是Sweep Tone,也就是由低到高快速掃過去的測試訊號。測試時,都先從中心頻率1kHz左右往上測起,再從1kHz往下測,測試間隔是1個Octave。為何測試頻率會有零頭?而不是整數呢?我也不知道,這是測試軟體上面顯示的,不過零頭不影響測試結果。至於為何最低測試點是26.31Hz,而非上一個測試點33.15Hz的一半?這是因為這個測試軟體測RT60時最低就只能測到此處。其實這已經是極低頻範圍,測試的準確性值得懷疑。
從以下的測試圖中,可以看到從1kHz以上到16kHz,殘響時間的長短幾乎沒有改變,都是在0.5秒多。而從530.03Hz開始,殘響時間就拉長到0.8秒左右,0.8秒以後那多出來的「尾巴」應該是受到雜音的影響。265.2Hz時就已經突破1秒,來到1.2秒左右。再往下殘響時間就又增長一點點,不過可以看到測試圖中有不穩定的鋸齒,顯然已經受到環境噪音影響。

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1,061Hz

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2,121Hz

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4,243Hz

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8,485Hz

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16,970Hz

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530.3Hz

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265.2Hz

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132.6Hz

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66.29Hz

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33.15Hz
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26.31Hz
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劉漢盛 發表於 2015-10-20 14:04:13 |已閱:106361|評論:7| 顯示全部樓層
以下是Accuphase搭配DynamiKKs!的殘響時間分布圖雖然使用的是不同的喇叭,這二對喇叭在聽感上有很大的不同,不過殘響時間分布在1kHz以上看起來是一樣的,而1kHz以下則有不同,尤其530.3Hz殘響時間比AER還短,到了265.2Hz才又接近,顯然不同的喇叭對於殘響時間的量測結果會有一些不同。


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1,061Hz

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2,121Hz

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4,243Hz

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8,485Hz

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16,970Hz

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530.3Hz

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265.2Hz

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132,6Hz

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66.29Hz

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33.15Hz

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26.31Hz


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劉漢盛 發表於 2015-10-20 14:12:18 |已閱:106361|評論:7| 顯示全部樓層
以下是的喇叭是DynamiKKs!,不過擴大機不同了,此時以CH Precision D1當轉盤,COS D1當做 Pre+DAC,直入Audio Valve Baldur 70真空管後級。本來我以為量測出來的殘響時間分布也會一樣,沒想到這個組合的殘響時間卻比較短些。難道經過前級之後,會讓殘響時間變長嗎?還是說,擴大機也會影響殘響時間?這是我目前不理解之處。

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1,061Hz

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2,121Hz

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4,243Hz

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8,485Hz

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16,970Hz

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530.3Hz

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265.2Hz

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132.6Hz

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66.29Hz

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33.15Hz

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26.31Hz
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