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音箱与耳机
大觉者电脑音乐教程『第九课』——音箱与耳机
2007-06-2913:
08:
23
在上节课里，我们讲到，电脑音乐的声音，它可能来自硬件的合成器，也可能是音源，或者是采样器，或者是来自电脑里的软音源、软采样器……但是这些都不是最终。
因为最终让我们听到声音的，是音箱。
做音乐，我们每时每刻都要和音箱打交道，可以说它是工作室中最重要的设备之一，因为一切声音都要靠它播放出来。
在这节课中我们就来说说音箱和耳机。
音箱由箱体和扬声器组成。
扬声器俗称喇叭。
它是把电能转换成声能，并将声能辐射到某一空间中去的换能器。
可以说它和话筒是录放系统的两个终端。
喇叭也分为很多种，比如电动式、电磁式（也叫舌簧式）、压电式、电容式、压缩空气式、离子式等、磁场带式……等等，五花八门，种类繁多。
它们的用途各不相同，我们所用的喇叭，基本上都是电动式的。
电动式扬声器结构
现在的音箱种类非常多。
按其构造分类，可分为闭箱、倒相箱、空纸盆箱（无源辐射箱）、迷宫箱、二级倒相箱、前号筒箱、后号筒箱、箱式低音炮、管式低音炮、加载式、传输线式、管道式等等约有10余种不同类型。
它们的声学原理都各不相同，我们最常用的是倒相箱和闭箱。
闭箱和倒相箱的结构
密闭式音箱就是将喇叭装在一个完全封闭的箱体中。
而倒相式则开了一孔，装有一个倒相管。
当扬喇叭工作时，背后辐射出的声波经过倒相管后辐射到前方，与喇叭前面的声波相叠加，然后共同向前辐射，使低频效果增强。
倒相式音箱是目前最普遍的音箱。
为什么要有箱体呢？
我们知道，喇叭振膜前后方的声波是反相的，也就是音箱前方是正波，后方则是负波。
而频率在1~200Hz以下的低音是没有方向性的，而这样，它们就会相互抵消，致使低频声压大跌，因此需用音箱隔离前后的声波。
所以我们也可以理解“倒相”箱为什么称要“倒相”了呵呵。
另外我们知道人耳的可听范围是20Hz到20000Hz，而单个喇叭的频响范围是有限的，所以做为一个音箱，至少需用2只以上的喇叭分别负责不同频段的声音。
所以这就需要一个分频器来将声音按照不同频段分开给不同的喇叭。
二分频的分频器，也就是将音频信号分为高频和低频两个频段。
而三分频则是分成高频、中频和低频三个频段，还有四分频的，它还有一个超低频段。
目前我们平时使用的音箱大都是两分频。
也就是高音喇叭、低音喇叭各一。
喇叭的口径越大，低音也就越好。
高音和低音扬声器
下面我们来讲一讲音箱的一些主要性能指标。
1、频率范围。
我们多次提到人耳的听觉范围是20Hz到20000Hz，然而，一个音箱能发出这个范围的声音吗？
呵呵，那是不可能的，那也是最理想的频响范围了。
所以当然了，这个范围是越宽更好。
2、频率响应。
什么是频率响应呢？
一个恒定电压输出的音频信号与音箱系统相连接，当改变这个音频信号的频率时，音箱产生的声压随频率的变化而增高或衰减，以及相位滞后随频率而变的现象，这种声压和相位与频率的相应变化关系，我们称为“频率响应”。
频率相应的单位是分贝。
分贝值越小，说明音箱的频率响应曲线越平坦，失真越小。
3、频率指向：
也就是声波发出后的辐射方向，比如，在音箱中心轴水平面0度，30度和60度方向，分别所测得的音箱频响曲线簇。
比如频率指向指好的音箱，声音能够均匀散布，而指向不好的音箱，在不同的方位上听，声音就会差别很大。
4、最大输出声压级：
指音箱在输入最大功率时，所能发出的最大声级。
5、失真：
它分为谐波失真、互调失真和瞬态失真三种。
我们知道，音箱的结构决定了它和真实的声源是不一样的。
这个原因实在是太多了，由于音箱的构造、磁场不均匀、纸盆震动跟不上瞬间变化的电信号，以及其他非线性变形因素等等，都会产生原信号中没有的新的频率成分，比如产生谐波的失真。
而当新的频率信号和原频率信号一起加到扬声器上时，又会调制产生另一些其他频率的波，产生互调失真。
而扬声器本身的质量惯性在其振动时也会引起传输波形的瞬态失真。
不过，呵呵，不必担心，这些都是很正常的失真，是任何音箱都无法避免的。
当然了，这些失真越少越好。
6、灵敏度：
音箱的灵敏度，是指当给喇叭输入电功率为1W时，在音箱正面各扬声器单元的几何中心1米距离处，所测得的声压级。
所以它的单位是分贝。
灵敏度与音质、音色无关，但它对于我们监听那些细节上的东西是很重要的。
当然灵敏度越高越好。
7、阻抗：
阻抗就是是指喇叭的输入信号电压与信号电流的比值，单位是欧姆。
这个高中物理课上我们就学过了的，R=U/I嘛。
什么，高中物理课的时候你也在睡觉？
◎￥＃％！
×※……
8、功率：
就是这个音箱的功率了，不过，功率往往有两种标注方法。
一种是长期功率或额定功率。
所谓长期功率，是指额定频率范围内给扬声器输入一个规定的模拟信号，信号持续时间为1分钟，间隔2分钟，重复10次，喇叭不完蛋的最大输入电功率。
额定功率，则是指在额定频率范围内给扬声器输入一个正弦波信号，信号持续时间为1小时，喇叭不咯屁的最大功率。
还有一种标注方法其实是一种“骗人”的标注，这就是峰值功率。
也叫做最大承受功率。
是指扬声器所能承受的短时间最大功率。
因为，在播放音乐信号时，音频信号的幅度变化极大，有时音乐功率的峰值在短时间内会超过额定功率的数倍。
所以很多音箱的厂商喜欢写这个峰值功率，猛一看还以为是额定功率呢，很牛，其实不然呵呵。
9、效率：
也就是声电转换的百分比了。
这么说吧，效率太低，为了增加音量你就必须增加攻放的输入功率。
说到这里，我们不得不提到功放。
功放是什么？
初学的朋友可以这么理解，如果音箱接在声卡上，声卡所发出的声音信号能推动音箱么？
那是不可能的。
推不动。
所以，必须要有一个功放来将这个信号放大，经过放大的信号才能推动音箱。
功放可以是单独的一台机器，也可以是装在音箱里边，和音箱做成一体。
目前很多的多媒体音箱以及专业监听音箱都是这种内置设计，我们称之为有源音箱。
相反，需要独立功放的音箱则叫无源音箱。
攻放的性能、音质也直接关系到音箱的音质。
一般，内置功放的音箱都是使用集成电路的，一个小小的芯片就充当了以往庞大的功放机，而效果却很不错。
很多非常高档的音箱都是使用内置功放。
当然，也有很多人依然喜爱外置的独立功放。
TDA1521功放IC
可能初学的朋友觉得，音源里的音色是最重要的，音箱并不重要。
其实，音箱太重要了！
可以这么说，你的音源、声卡再好，如果你没有一对好的音箱，那么依然是白搭。
电脑音乐制作所需要的音箱，它和家庭欣赏用的音箱要求并不一样。
我们知道越贵的音箱“音质”越好，而在发烧音响中所说的音质，和我们所要求的音质并不一样。
简单地说，民用的欣赏音箱为了让音乐更加好听，从而在其声学设计上都有一定的美化，我们称之为“音染”。
这对于欣赏音乐的发烧友来说当然是一件好事，因为它让声音更加饱满和富有特点，低音下潜更好，中频弹性更好等等……这也正是发烧友们所追求的。
比如什么法国声、英国味等。
然而，对于我们音乐制作人来说，这种音染可以说是一种灾难！
可能有不少开始搞电脑音乐制作不久的朋友都遇到过这样的“怪事”：
做好的音乐，在自己工作室里的音箱上听，效果挺满意。
而到了剧院的舞台上一放——我K！
咋这么难听啊！
要么是低音太重嗡嗡作响，就是高频刺耳，或者是低频不足声音单薄无力、也可能高频不足声音浑浊不清……大家有没有遇到过？
呵呵
这是怎么回事呢？
问题，就出在音箱上。
因为你的音箱蒙骗了你的耳朵。
我举个低音的例子，做音乐的时候，你听着低音够了，其实呢，是你的音箱低音本身就大，所以你做的音乐里其实低音根本就不够，而你听着已经够了。
或者，你的音箱低音效果差，于是当你觉得低音已经够了的时候，实际上已经过火了。
所以到了舞台上就低音过大，嗡嗡作响。
所以，我们做电脑音乐，必须要有自己专门的一种音箱，这就是监听音箱。
监听音箱的特点就是对声音没有修饰，没有音染。
保证声音的绝对干净准确，不欺骗你的耳朵。
只有做到这一点，才是用于音乐制作的音箱。
监听音箱的品牌、型号也都很多，价位也从一两千元直到万元不等。
毫无疑问，越贵越好。
否则只能是按照自己投资的预算来考虑购买哪一款了。
下面先看几张养眼的图嘿嘿。
国外工作室1
国外工作室2
国外工作室3
国外工作室4
国外工作室5
有没有发现在这些专业的工作室里都有一个什么共同点？
对，可能很多朋友都发现过，在国内外几乎绝大多数的专业音乐工作室里，都有一对相同的音箱，它的低音喇叭纸盆是白色的，呵呵。
这就是YAMAHANS10系列。
俗称“白盆”。
可以说，这对音箱实在是太经典了。
其实，这对音箱最早并不是专业的监听音箱。
关于这对音箱的来历，说起来很有意思。
在80年代初期，各厂商都在推出自己的书架式音箱的时候，YAMAHA也推出了NS10这对书架音箱。
当时，并不是为监听而设计的，而是一款欣赏用的民用音箱。
而且，这款NS10在推出不久，就被各大媒体评为“最差音箱”！
因为它的声音几乎毫无修饰，干燥无比，对于发烧友来说这可是难以容忍的。
因此这款音箱的价格也一落千丈。
然而，有的录音师发现，NS10有个奇妙之处，只要在这对音箱上面把声音调好听了，放到任何的音箱上听上听都很好听！
也就是说，它很适合做专业音乐制作用的音箱！
这个消息一传出，音乐人纷纷开始购买这款价格极其便宜的音箱，这个消息被YAMAHA的工程师得知后，他们立即开始继续研究和生产改良的NS10音箱，最终推出了NS-10MSTUDIO这款专门为监听设计的音箱。
可以说这真是因祸得福！
其实NS10的低音并不好，然而中高频的清晰度却非常出色，因此一般凡是使用这款音箱的工作室里，一般都另外配有其他低音比较好的音箱。
白盆音箱于99年停产了。
传说原因是制造喇叭的白皮是用一种木材为原料，而这种树绝迹了。
因此NS10也停止了生产。
这个原因不知道是真是假呵呵。
大家知道音频设备跌价非常快。
而这对经典音箱，成为了非常少见的，二手价格高于原售价的音频商品之一。
在国内，使用这对音箱的的专业工作室也数不胜数。
可以说几乎无数的唱片都是用它做出来的。
NS-10MSTUDIO
当然了，这款经典已经作古，大家也不必遗憾，因为现在更好的监听音箱层出不穷。
下面是专业工作室中一些很常用的监听音箱：
Genelec1031A监听音箱
MackieHR824监听音箱
DynaudioBM6a监听音箱
目前值得一提的一对音箱，是iCONPixelT6A监听音箱。
这是很多音乐人认为目前性价比最好的一款监听音箱了，我认识的很多朋友都在使用，而且几乎所有的评价都是一致的，那就是性价比很高。
当然，你不能拿它和万元以上的音箱去比，但作为如此低廉的价格，这个音箱还是个人工作室很不错的选择。
iCONPixelT6A监听音箱
说到这里，我想补充一下，监听音箱并不是万能的。
我们所说监听音箱没有任何音染，也是相对而言的。
大家都希望好的音箱是“对声音最大限度的真实还原”，但实际上从理论上讲，这是不可能的。
比如你用音箱来听小提琴的独奏，但要知道一把小提琴的物理结构，和一对音箱的物理结构相差有多么巨大！
从某种意义上讲，音箱根本无法“真实”还原任何声音。
所谓“真实”，都是相对的。
同样是监听音箱，但不同的监听音箱的听感差距也是很大的。
同样的一段音乐，在NS-10M音箱上听，和在TR8音箱上听，就是丝毫不懂音乐的人，也能听出它们的声音是不一样的。
还是这段音乐，换到Near08音箱上，再换到T6A上听，又是截然不同的。
而用真力音箱一放，又立刻是另一种声音……
监听音箱并非“白纸一般的纯”，每一款监听音箱都有自己的声音特点和“脾气”，音箱的物理构造决定了不同的音箱发出的声音绝对是不一样的。
同样一段音乐你在白盆上听是这样，拿到美奇824上一听，低音立刻比原来浑厚了很多。
哈。
那么，也许你开始怀疑了，那究竟什么音箱才是所谓标准？
呵呵，其实，对于个人音乐工作室来说，一对监听音箱就足够了。
但是，做为一个专业的工作室，就必须有多对音箱来相互对比参考。
这就是我们常说的近场监听、中场监听、远场监听和参考音箱。
也就是说，仅仅靠一对监听音箱来制作出版级成品，是不行的。
不过对于个人音乐工作室，制作要求比较低的晚会级别音乐，一对音箱一般能够应付。
关于近场、中场、远场之类的概念和使用，我们以后在学到缩混的时候，还会详细讲到。
这里就不再赘述了。
接下来说说耳机。
为什么我们需要耳机呢？
首先，耳机对于声场定位和细节上的清晰程度要比音箱好。
另外，耳机适合不打扰别人的情况下制作音乐。
一对好的监听耳机，比监听音箱要便宜多了。
所以做为资金不是很充裕的初学者，用一对耳机也是很好的选择。
和音箱一个道理，不能用民用的耳机来做监听。
下面是一些工作室中常用的耳机。
AKGK240DF
SENNHIRSERHD580
AKGK271
我们常见的监听耳机都是电磁动圈式的。
和音箱一样，耳机一系列的指标，如阻抗、频响、灵敏度等等一系列指标。
我们前面讲声卡的时候曾经说过，有的声卡具备耳机输出。
而有的声卡不带耳机输出，甚至有的高阻抗耳机，即使带耳机输出的声卡也推不动它。
那么我们就还需要一个耳机功放，简称耳放。
支持多个输出的耳放也叫耳机分配器。
耳放（MackieHM54）
有很多人认为，只有制作人本人戴个好耳机就可以了，录音时，歌手的耳机好坏都无所谓。
这是错误的。
因为首先歌手耳机的音质会影响到歌手的发挥。
另外在录好一段，回放给歌手听其问题所在的时候，歌手耳机的作用也非常重要！
当然，不一定需要和录音师的耳机一样好，但只要有条件，歌手的耳机也要尽量好一些。
当然这属于录音的范畴，我们以后还会讲到。
适合歌手佩戴的AKGK55
我想初学的朋友看到这里应该知道了监听的重要性。
而且有很多初学者可能会产生一个问题：
我资金不够，能不能用民用的多媒体音箱来代替呢？
答案是肯定的。
但是，这仅仅是一个练习阶段，如果想做出的东西专业一些，专业的音箱耳机是必须的。
有很多音乐人在换了一对好音箱之后都会有这样的发现：
自己做的东西一下子上了一个水平！
而原因，仅仅是因为换了好的音箱。
呵呵。
关于音箱和耳机我们就讲到这里了。
下节课见。
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