音响系统设计与评价的关系

pengjiangui

我们的音响业近十年来发展变化非常大，无论是民用发烧音响到AV热，还是专业的卡拉OK、迪斯科舞厅到现在的多媒体报告会议厅。从消费来讲，无论是集团还是个人，音响已成为人们生活、工作中不可缺少的一部分，并成为了一种时尚，这是可喜的一面。应该看到，随着人们认识的不断提高，产品的竞争日趋激烈。特别在这世纪之交的时候，政府也加快了进入WTO的步伐。虽然，这是一个严峻的挑战，但更是一个机遇。面对国内外形形色色的音响产品，我们厂家的决策者和产品设计人员该怎样面对这一局面呢？在2000年到来之际，对于长线战略投资者来说，重新审视我们的发展理念是非常有益的。这其中方方面面的可讨论的问题较多，许多是和企业的实力有关，这实力包括：资金、管理、技术开发和技术储备、信息交流、销售网络和人际关系处理等等，但最为关键的还是产品自身的品质问题，好的产品其附加值就高，企业自然就具备生命力和活力。题材虽然可以炒作，但价值总有回归的时候。高质量的音响设计离不开基本技术理论，更离不开主观评价。毕竟这种特殊的商品最终是和人打交道，是用来表现艺术的，主观评价的结果可以直接指导产品的设计。因此，我们首先探讨一下主观评价的内涵。通过这几年看到的和历届的国产音响器材大展所感受到的，就具体的技术问题，尤其在音响（箱）的设计和听音评价的关系上作一个初步的探讨。
关于主观评价
    主观评价不是音响特有的，乐器有，通讯系统有，听堂场馆也有，等等，其目的和方法略有不同。一般来讲，音响的终端是和人打交道，在大部分情况下也是以人为本，任何一个人都有权利对它评头论足。但严格来讲，这还算不上真正意义上的评价。就好比我不懂服装，在选择的时候，我也许只关心颜色和式样，但如果我是一个行家，还会考究它的面料，缝裁质量和做工，是否适合我的个性等等。严格的主观评价程序对听音环境、听音内容、听音人、评价术语的使用及评分方式均有严格的定义和要求（当然，这是题外之话）。于是，衡量一个系统的品质除了物理上的各种参数测量指标外，又增加了主观评价的方法。因为客观测量还不能完全反映一个系统的品质。很久以来，技术人员除了在寻找新的客观参数外，也一直在寻求这种客观和主观的对应关系。遗憾的是，直到现在仍没有明确的结论。这个问题能否解决，那是以后的事。就目前的现状来看，广义说，基本无解，但在某些条件的限制下，某些问题又能解决。如清晰度和可懂度问题，已解决并用于音响工程设计之中。当然，这也是学术界讨论的事。但这一切不影响我们目前的主观评价，不影响我们对产品的主观评价后反过来对产品的设计指导和修正所起的作用。
    那么，怎样认识和使用主观评价呢?怎样把主观评价的结果用于评判、指导我们的音响设计呢？首先我们要系统地了解什么是主观评价的目的和特点、对主观评价的认识和表达以及影响主观评价的因素和主观量的特征。简单地讲，主观评价一般是用一些有代表性的节目源如音乐、自然声作为重放系统的音源，在一定的环境下经系统重放并通过人的感受，用评价术语将系统的特征表示出来。和客观参数的测量相比，它的严格性、一致性似乎得不到保证，但要注意的是听音环境、节目源、周边设备和听音人均属于系统的一个部分。与客观测量一样，主观评价评的是系统特征，不是好坏与好听不好听。所以主观评价又称主观音质评价。这里我们慎重的引用了“音质”，其意为声音的品质，这是有别于 “音色”的（音色是指声音的色彩，它是带有个性化的东西）。因此，在主观评价中，同一系统不同评价人得出的不同评价结果其差异来源于两个方面：一个是系统本身对不同节目源重放的特征差异；另一个是评价人自身的感受差异。前者是由系统的物理特征所决定，是技术人员所设计的，而且是技术人员想要评判的东西。而后者是由不同人的心理和生理感受造成的，并被赋予了很强烈的个人色彩。心灵的弦，被声音激发后，形成了种种的遐想。这就是音响系统的设计者体现以人为本的关键所在，这也属于音响设计的一个方面。有多少设计者能做到呢?应该说这种设计的依据之一是心理声学的一些结论。建筑声学做到了，电子效果器、激励器做到了，但做的是音色控制，仅仅是对音色控制的一种工具。应该看到，这种以人为本的东西是变化的。音响系统的一个重要功能就是重放音乐。这种美的欣赏是和时代、社会、文化、民族有关，又和个人的修养、生理、心理及人的那种与生俱来的和后天种种因素所熏染并被深深打上心灵烙印的喜、怒、哀、乐紧紧地联系在一起。于是，真、善、美、悦耳、动听才呈现在我们面前。就好比世界上最好的一件乐器，法国人、德国人、美国人都用它来演奏同一乐曲，其给予人的感受是不同的，甚至听到它的旋律和演奏风格就能知道是哪个时代和哪国人演奏的。其实这是心灵的内容，与音响系统本身关系不大。正是由于这种心灵感受的差异，音响系统的设计人需要做的一个极其重要的方面是控制其音色。也许这是音响系统设计的最高境界。正是这样，音响系统的那些评价术语呈现在我们面前的好坏之分才有了可比较的依据和标准。分清楚了这些差异，我们对主观评价的认识和表达才有意义，才能了解影响主观评价的种种因素，才能理解主观评价量的相对性原理，并运用它去指导我们的音响设计，消费者依据它来选择自己真正喜欢的产品。也就是这种地区和民族、文化的差异，才出现了所谓的“美国声”、“英国声”、“德国声”等等。其实，不管是有意还是无意，那是控制音色的结果。特别地，音响系统主观评价的许多好坏之别已经具有了新的意义。透过主观评判的因素分析，某些设计中的概念可能需要重新认识和开发利用。比如说，音箱中的声染色现象一直是设计中的大忌，染色处理不好会带来一些难听的“箱音”声。但是是否注意到，中低音的某些宽带染色会带来听觉上的温暖和丰满感；中高音的某些染色会增加清晰度、层次感和悦耳感。也许这种染色是一种可遇而不可求的事，是一个比较极端的例子，但发现和利用它并学会控制才是真本事。其实，这种非线性失真现象，在乐器和某些电子效果器中使用的例子比比皆是。透过主观评价的内涵，我们也能看出，玩音响和听音乐完全是两回事。玩音响的人兴趣在音色控制上，砸玻璃声毫无乐感，但对系统能力的出色表现而感到快感。这是一种再创作，也是一种修饰。也许这就是玩音响的魅力所在。
    关于音响系统设计
    音响设计的技术问题相对说比较单纯。以音箱为例，其基本能完成的就是低频响应和分频器的设计，它需要一定的理论知识。就技术而言，理想的重放声系统应能完全再现其输入的时域波形。换句话讲，它是一个线性系统，具有平坦的频率响应和纯时延的线性相移，但目前实际上这是不可能的。于是扬声器单元的选择就很讲究，扬声器单元的制造学问就更大。在扬声器系统的设计中，单元的选配就不仅仅是以技术要求为准，这其中有个对音色优化和最佳重放问题，它也是以主观听觉和与重放声内容为依据进行的（分频器和分频点的设计也是这样）。这里扬声器单元的生产厂家最伟大。在我们国家的音箱制造厂对单元的处理主要有两种情况。一种是长期坚持自行开发、生产，因为他们懂得好单元的含金量和高附加值成份。虽然收益最大但也最艰苦。另一种是和国外以OEM方式按自己的要求向国外下定单，利用国外的多种优势来发展自己的产品，这也不失为一种捷径。两种方式均要求精通单元的内在品质（物理上和听觉上的）。我不赞成直接购买国外的成品单元。有些厂家以它来做形象（所谓的旗舰，这种做法已经过时了），借以显示自己的实力。另一种直接做成音箱在国内销售。遗憾的是，做得不怎么样的情况还比较普遍，这在历届大展中均能看到。这说明了什么情况呢？
    扬声器系统的设计除了上述的单元选择外，还有分频器和分频点的设计、各单元灵敏度的匹配以及箱体的外观、材料、结构的选择，这里就不一一详述了。值得一提的是技术上的设计是靠测量来验证的。一方面是数学模型的误差，另一方面还有系统内各部分的相互作用引起的误差。因此需要对设计作修正。现在，大部分厂家拥有测试软件，从各届大展看到的技术测试报告来看，低频测量问题较大，曲线的平滑阶数选择也有问题。因为从曲线的形态和细节，能看到音色、音质的许多内容，这也是一个基本技术问题。
    关于专业音响系统的设计，工程设计人员的注意力一般主要集中在工程规范和国家标准上。其实同样也存在着音色控制问题。随着生活水平的提高，电影院、剧场、音乐厅、体育馆等扩声的音色问题也应引起设计人员的高度重视。工程技术人员处理音色问题相对讲比较简单，他只要选择好器材就行了。除了音箱外，功放、调音台、周边设备在重放声系统中对音色均有影响。一个好的设计人员在考虑工程设计时，除了和厅堂的建筑声学设计很好地配合，设计的系统一方面必须规范和保证可靠性以及国家标准中关于声场规定的有关指标外，也应考虑音色控制问题。建设方一般只考虑的是投资控制和功能要求。在此基础上，设计人员应能较准确地预先告诉建设方最终的声场音色效果。当前，在专业音响器材的领域里，假冒伪劣产品仍旧充斥着市场，怎样从性能、可靠性、音色等多种角度判断商品的价值，仍然是工程技术人员必备的功夫，而国产专业音响器材这块领地还大有文章可做!
    以上对音响（箱）的设计和主观评价之间的关系及主观评价对音响（箱）设计的指导作用做出了一番简单的探讨，也许有点夸张，或许是个人处理和认识问题的另一种方法， 但目的是想让设计者们在音响（箱）产品的设计理念有所开拓。纵观近十年的音响发展，各式各样的产品摆在我们面前，音响（箱）设计人人会做，无论是专业还是民用的，依葫芦画瓢也能响。我们的消费者怎样面对这些情况呢？我们的音响（箱）设计者自身能够把握住多少，心里有多少“谱”?我想，要以人为本，必须是先以技术为本，这样心里才有个“谱”。纵然他还没有设计出好的产品，可能是因为条件所限，但他已具备了良好的基本素质。音响设计还不单纯是技术问题（虽然这是基本问题），更重要的是人的那种灵感和悟性，通过设计、聆听、调整来控制音色，从而创造出更优秀更高品质的产品来。

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