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频响曲线能多大程度上代表音质?

【阚欧礼的回答(40票)】:

手机简答,基本是0

首先频响曲线代表各个频率的能量值而已。曲线的优化涉及到设备常见搭配的回放设备,片源,人群喜好等等的平均调教,方案上的核心是妥协。读频响曲线只能说这个这个低频有滚降,那个10khz以上有衰减,而与音质无关,不过通常好设备都会比较平直,毕竟过犹不及。

曾经业内有很多研究大师的母带平均或者瞬时频响曲线的,从数据层面而非音乐层面理解制作思路,最终都是毫无帮助。极限思维一下,其实任何白噪声为基础,用均衡器调教,理论上也能把频响曲线拉个八九不离十。可结果就是一个是音乐一个是噪声。

但是反过来说,频响曲线不能代表声音好,同样也不代表声音不好。

老罗这话可以理解成,声音风格像,仅此而已

【堂主的回答(76票)】:

20140524更新

看到有人評論說我「先入為主」,「得出的结论应该是频响曲线不能代表音质,而不是不要相信老罗」,並且發現問題描述中也增加了「说明罗永浩并没有用频响曲线忽悠人这个客观事实」。

我很遺憾他們並沒有真的去讀我答案的內容。

大家可以再去看一下老羅發布會的視頻內容,涉及音頻的部分從20分鐘左右開始,到28分鐘左右結束。

老羅說了幾件事:

1、「T1沒有用兩家業界著名供應商的手機音頻芯片,而是用德州儀器的一個運放OPA2604」。同時他清楚表明「這不是一塊手機音頻芯片,而是一塊運放IC」。

——

其他答案作者已經指出,音頻解碼芯片(DAC)和運算放大器(OP)是兩回事。具體的區別請自行搜索。

2、「在同一個聲學實驗室,同樣的設備和測試條件下」,「全頻段諧波失真和目前音質最好的Vivo Xplay 3s相當。頻響曲線和目前音質最好的Vivo Xplay 3s幾乎完全一致」。並且老羅說「我不懂它後面的工程原理」。

——

老羅沒有說到底是測試音頻芯片的信號,還是運放輸出信號,還是手機Phone口輸出的電信號,還是耳機輸出的聲音信號。

也沒有說是用T1或Xplay 3s的耳機,還是第三方廠家的耳機。

他說了,他不懂工程原理。

如果你是電聲專業人士,你就很清楚,實際上兩個諧波失真同樣為0.01%的輸出信號,音質可能相差十萬八千里。諧波失真至少要分為:奇次諧波和偶次諧波。舉一個極端的例子,電子管放大器的諧波失真通常是1%左右,晶體管放大器的諧波失真很容易做到0.01%,但是常常後者的音質不如前者。

至於頻響曲線的問題,我已經在原始答案裡說得很明白:手機輸出的頻響曲線幾乎是一條直線,不存在「通過調音讓A手機和B手機的頻響曲線幾乎一致」的問題,因為不調音它們也天然的幾乎一致。

我的文字也許艱澀難懂(加上我又愛顯擺繁體字),沒讀明白的,請慢慢多讀兩遍。

3、「前摩托羅拉資深電子與聲學工程師負責客觀調音」,「中國地下搖滾教父和流行音樂教父參與主觀聽感的調試,兩位老師同樣陶醉,一致好評」。

——

我相信,前摩托羅拉工程師不會用諧波失真和頻響曲線這些參數,來主張他研發的手機的音質優秀。這太低級了。(但我同意,用運放調音,來掩蓋低級音頻芯片的不足,以獲得更長的續航、更多的空間、較少的發熱,是個非常正確的選擇。)

我也相信,左小祖咒和張亞東,既然願意把自己的名聲扯上這件事,T1的音質至少不會太糟糕。

我還相信,把OP、諧波失真和頻響曲線拿來渲染音質,是錘子市場團隊想出來的主意。

我更相信,老羅真的不知道自己在說什麼。何況他自己也承認這一點。

你特麼連自己在說什麼都不知道,還拼命瞎說,那不叫忽悠,那叫啥?

羅永浩和雷軍的區別在於:

雷軍只是忽悠你,老羅則是連自己都給忽悠了——他可能真相信自己說的。

——————原答案分隔線——————

先說羅永浩那個結論完全不靠譜。

他要么不知道什麼是音質,要么是在偷換概念來吹捧自己的手機。

再說頻響曲線與手機音質的關係。

  1. 頻響曲線是什麼,請自行查閱維基百科频率响应詞條。
  2. 雖然所有的音頻設備都可以測量頻響曲線,但基本上只有音箱和耳機的頻響曲線是較為有意義的——因為解碼器、放大器這些設備的頻響曲線已經可以做到極其平直,而音箱和耳機還遠遠做不到。
  3. 既然手機輸出的頻響曲線本來就很平直,所謂「跟用了hifi芯片的Xplay3s频响曲线基本一致」,就徹徹底底是扯淡。參考一下Soomal網站Xplay 3S智能手机[工程机]音质测评报告中的頻響測試圖,這樣平直的曲線,需要「工程师用运放调」什麼呢?

    vivo Xplay 3S智能手机 - 频响曲线vivo Xplay 3S智能手机 - 频响曲线

    vivo Xplay 3S智能手机 - 频响曲线@HiFi模式vivo Xplay 3S智能手机 - 频响曲线@HiFi模式

  4. 錘子的工程師如果真的有功力,倒是也許可以把T1官配耳機的頻響曲線,調得跟Xplay3s官配耳機的頻響曲線基本一致。不過這跟T1本身的頻響曲線如何,毫無關係;跟T1的音質如何,就更加毫無關係。
總之,不要相信羅永浩就是了。

他很有可能自己也不知道自己究竟在說什麼。

【Kanato的回答(26票)】:

影响音质的因素太多了。

我们先来看看什么叫音质。由于我们讨论的是数字设备,所以这里我的定义是,音质指的是实际声波与原始波形的接近程度,即回放出来的实际声波与原音频文件所保存的波形越接近,则音质越好。假设有一个音频文件 A.wav,又有一个理想的录音设备,它可以将空气中的声音毫无损失地录下来,存为 B.wav,则这个 A.wav 与 B.wav (从时域频域上都)越接近越好。

再说说频响曲线。对一个系统(设备)来说,幅频响应相频响应在一起才构成整个系统的响应,而一般说的频响曲线只是指幅频响应。我很少有见过厂商给出相频曲线。

然后我们再来看看,一个音频文件从手机里播放到被人听到需要经过哪些影响音质的过程。大致过程是这样的:

音频文件 -> 操作系统的混音器(Mixer)-> 操作系统 DSP 算法(音效、重采样,可能会用到 DSP 芯片)-> DAC -> 放大器 -> 耳机/音箱 -> 空气 -> 人耳

鉴于空气和人耳是我们无法控制的,所以我们只研究到音箱/耳机出来的声音。这前面几乎每一步都会影响音质。

首先是操作系统的混音器,它负责的是将系统内各个播放声音的程序混合到一起,从而可以使各个程序同时发声而不会出现一个程序将输出设备独占而其他程序不能发声的情况。表现在代码上也就是做加法,把各个程序的输出加起来。如果只有一个程序在播放音乐那还好,但手机还要处理铃声和提醒声音等。加法是怎么做的呢?这取决于算法。如果是定点的加法,为了保证加完的值不会溢出,会先对两个数据进行右移再相加。浮点的情况更为复杂,而且因为现有大多音频文件都是 16 位定点格式,所以还要经过定点<->浮点之间的相互转换,这个过程也会损失精度。总之,程序会通过牺牲精度来换取动态范围。而如果只有一个程序在输出呢?别忘了你还有个调节音量的东西吧,那个就是给波形上的每个点乘以一个增益值(gain),乘法过程也是会有精度损失的。总的来说,混音器这一步的精度损失无法避免。但手机上除了输入和输出过程,中间都是浮点运算的,精度的损失一般不会超过 -90dB,你是听不出来的。

然后是 DSP 算法部分。音效(低音增强、增加空间感等)这一部分是主观性的,不属于「音质」的范畴,就不讨论了。假设所有音效都已关闭,那唯一剩下的就是重采样。对手机来说,重采样的存在是由于一个 DSP 芯片往往只支持一种输出采样率,或者 DAC 只支持一种输入采样率,而大部分情况下这个采样率是 48kHz。这是由于如果要支持不同采样率,特别是像 44.1kHz 和 48kHz 这种不成整数关系的采样率,需要配备频率不同的晶振。由于各种原因,晶振产生 48kHz 的时钟频率更容易。然而,由于各种历史原因,目前的大部分音乐都是 44.1kHz 的,因此会经过一个 44.1kHz->48kHz 的重采样。非整数倍的重采样是会大大损失精度的,不要以为采样率变高了音质就会变好。不经过重采样直接输出的才是最好的音质。重采样对音质的影响取决于重采样算法,劣质的算法可以导致严重失真。

接下来是 DAC,即数模转换器。这是对音质影响十分显著的一个模块。DAC 的频响也容易做到平直,但衡量 DAC 的音质还需要参考许多其他参数。DAC 的好坏基本可以就看芯片本身的厂商及型号等,所以没什么可说的。好的设备会用比较高端的 DAC。

然后是放大器。这才是老罗说的那个部分。相对来说,这一部分还是比较容易做到平直的幅频曲线的。但相频则不一定。这部分我不是特别了解,希望能有懂模拟电路的人补充下。( @堂主 提到了目前放大器的频响已经很容易做到平直)

最后是耳机/音箱。通常来说,它们的幅频曲线很难做到平直,这很大程度上是因为发声单元所能发出的频率高度与其尺寸成反比。所以根本不要指望耳塞式耳机能发出有效的低频。这也是头戴式耳机一般来说比耳塞式或者挂耳式的音质更好的主要原因。而对于音箱来说,往往会采用二分频、三分频,甚至多分频,即多个发声单元负责不同的频段,其中还会有滤波、处理频段连接等问题。从整个音频流来看,耳机/音箱才是对音质影响最大的部分。你手机里放的全都是无损音乐、手机支持直接输出 44.1kHz、DAC 用的是最好的芯片、放大器几乎没失真,结果你用了一副 50 元的街边摊上买的耳机,那音质就是个渣。

======================================

总的来看:

1.频响曲线能不能反映音质?

能。理论上来说越平直的频响曲线越好,系统响应越接近于直通。但光看一个频响曲线是十分不全面的。

2.放大器的频响曲线在多大程度上决定了音质?

很少。

3.对手机来说,有哪些影响音质的参数值得关注?

混音器和重采样算法,各个手机都一样或差不多。

放大器,比较重要,但正如 @堂主 所说,目前手机的放大器已经可以做到很好的系统响应,所以大家都差别不大。

DAC,比较重要,看芯片型号。

决定性的环节还是在你的回放设备,用个好点的耳机或音箱比什么都有效。

其他常用的评价音质的参数还有失真度、信噪比等。

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5/23 补充:

我们说幅频响应+相频响应=整个系统的响应,这里其实已经假定了这个系统是线性时不变系统。然而现实中的系统是很复杂的,往往是非线性且时变的系统(举些最简单的例子,频响不是固定的而是随时间变化、系统特性与输入信号的幅度有关等),我们只是在一定条件下把它们近似为线性时不变系统,因此静态的频率特性也就只能作为参考了。「系统」、「线性时不变」等都是信号与系统中的概念,不知道的可以查维基百科。

【知乎用户的回答(11票)】:

参照superlux的耳机 不少型号曲线也跟森海拜亚差不多 但不完全是一回事

补充一下,台湾那边有人说某些型号的superlux的确能做到他们所模仿对象的声音走向,但真正的素质嘛,呵呵。。。。

【知乎用户的回答(8票)】:

手机码两句。

作为音频测试的重要指标,频响曲线对于音质是非常重要的,当然我们也不能唯频响论,因为我们对声音的感受是主观的感受,还有很多因素。

频响为什么会影响音质?

一方面,人耳有心理声学的掩蔽效应,这个效应简而言之就是不同频率及不同的响度会相互影响,一部分声音的叠加,会导致另一部分声音无法听见。

表现到重放系统,如果频响不够平,或者不同频率变化幅度过大,就会导致有部分本来应该听到的内容听不到。这就是细节的丢失。

还有一方面,不同频率的频响不同,会导致声音呈现出非原义的表现形式。比如,一段音乐,本来是笛子和古筝交相辉映珠联璧合的,如果笛子那个频段频响过高而古筝那个频段频响较低,就会导致不和谐的情况发生。很恼人的感觉就会出现,本来好听的就不再好听了。

我没有扣帽子的意思,很多人都说频响对音质无意义,但如果没意义我们为什么需要这个指标?而且这个指标为何如此重要,那么多喇叭厂花大价钱大成本去测自己的频响曲线到底是为了什么呢?我们仔细想过其中的原理和意义了么?

从另一个方面说,单单从频响曲线,就得出音质好的结论,我也认为是不严谨的。否则仅仅一个测试指标就够了,音质的评判标准实在太多以至于我们现在都无法用纯客观的指标去衡量和判断音质到底好不好,好到哪儿,以及有多好。这是音频工作者的无奈之处,也是音频的迷人之处。

我觉得可以简单地下个结论,如果频响曲线陡升陡降,起伏太大,几乎可以肯定音质好不到哪儿去。如果频响曲线漂亮极了,有相当大的可能性,是个好东西,我们持期待的意见,还需要进一步去看看失真以及最重要的,听了才知道。

@阚欧礼

下面是索尼某款主打音质的电视的频响曲线,测试是在消音室测的。

这已经是一流品质的频响曲线啦。

下面是三星某款顶级电视的实测频响曲线,看看高频的衰减和变化幅度。

主观听起来,两者的表现和频响曲线是基本一致的,索尼的该款电视听起来比三星该款要好很多。

【滕超的回答(2票)】:

频响曲线只是影响音质众多因素之一,更重要的是采样率/采样精度/失真/信噪比等等等等……,频响曲线只能反应器材(在这里指老罗的运放)对不同频率音频的放大程度。只做到这点是无法与hifi芯片媲美的。另外,hifi是一个严格量化的标准,如果参数上达到各项指标,就可以直接叫hifi了,没有叫hifi,显然是没达到标准。

【NeilWong的回答(2票)】:

频响曲线从20~20kHz平直输出, 这是所有音频芯片都能做到的, 该频段平直输出并不能说音质就好.

在实际的调音中, 频响曲线要根据喇叭的特性进入调整以弥补喇叭自身的不足, 在哪些频点要提升或降低几个dB, 这就要考验音频工程师的功力.

此外, 信噪比(SN), 谐波失真也重要指标.

【宋少鹏的回答(1票)】:

我来加两分钱的 [只说消费类产品,与HiFi无关]:

现在音频产品全都是数字化的,在数字化时代,tweek一下曲线真不是什么难事。所以曲线越来越不说明问题。

基本上曲线是个入学考试,设计者画个框,曲线进框了就入学了,音质可以入门了。

在这个入门的基础上,修行到什么高度,就需要百家争鸣了。因为本身音质评价是个主观问题,不同人有不同口味。在一般+-3dB的框内,我认为音质跟曲线无关。

除了频响曲线,还有谐波失真、相位抖动、相位噪声等其他指标,同样的,先定框,入框再细调。

【何宇的回答(2票)】:

他就是个逗逼

小米活塞和k3003也很像

【知乎用户的回答(1票)】:

频响曲线好是音质好的必要而非充分条件

【赵能干的回答(2票)】:

看单口相声说到这一点时,我明白老罗是有多大勇气说自己身边人玩音乐的。。。打脸别坑自己人啊

【XiYang的回答(0票)】:

不能。这个曲线包含的内容非常简单:在各个频率下,给定的输入,耳机输出的能量有多少。

实际上,我作为DSP外行与耳机菜鸟,都能想到至少有两个重要的特性,频响曲线是不能体现的。

1:频响曲线是静态特性。给一个突发的能量,耳机能不能响应上去?能不能相应地衰减下来?这是最基本最简单的动态特性吧?而且非常实际:音乐里的打击乐器就是这样的。

2:频响曲线应当是单一频率逐个测量,画出的曲线。那么,如果同时给高低两个(或者更多)频率的输入的时候,耳机能不能同时体现两个频率应有的强度?比如,会不会给了低频之后,高频就震动衰减了?

【于大饼的回答(0票)】:

如果是最终负责电声转换的部分,频响曲线还有些参考作用,但是数模转换和放大部分的频响,想要做不好简直是太困难了。

【舒欣的回答(0票)】:

王自如说过:“对于大多数消费者来说,音质不重要,能出声就行了。(大意是这样)”,求折叠~

【知乎用户的回答(0票)】:

总结一下楼上的答案:频响曲线不好,几乎可以断定音质不会好;频响曲线好,只能说明达到了好音质最基础的前提,距离音质好还有很长的路要走。

【知乎用户的回答(0票)】:

只有数码网站小编才把频响曲线当回事。

【朴云龙的回答(0票)】:

高通在音频上一直很弱。其实主要若在推力不够。而增加推力最直接的就是加一个运放,也就是老罗介绍的德仪芯片。。

【LawrenceLi的回答(21票)】:

零。

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