耳机及音响设备的频响曲线

ID:108531 · 发表于 2016-3-12 20:59

用Audition软件辅助Linein功能，做耳机及蓝牙音箱的频谱测试。

测试方法很简单，使用10Hz-96kHz的连续变频正弦波，幅度恒定，作为输入音源。把这个文件在电脑上或音响设备上播放，然后再使用Linein的方法用电脑做录制，分析录制回来的音频文件的幅频关系就可以了。

目前很多音响设备的标称频响范围已远远超出了人耳能够响应的范围，比如标示为10-45kHz。据说人耳虽然无法直接听到20KHz以上的声音，但是人身体的其它部分依然会对这样的频率有感知，会影响到人的最终感受。这样的说法的准确度如何不加评论，但是做HiFi的厂家用来夸大其产品的性能，这倒是用得到的。目前普通家用的PC中，大部分的内置声卡已经是HD声卡了，支持192KHz 24bit的Wav文件的录制和播放，因此对于这个音频范围的支持也是理所应当的。

但实际产品会是怎样的呢？

下面用PC和一款蓝牙音箱作为播放器，使用foobar 2000作为高清音频解码器，然后通过PC的耳机接口以及蓝牙音箱的耳机接口输出，使用Sony PCM-M10R录音笔作为录音设备，使用Linein模式，录制96kHz/24bit的声音文件，检查实际的频响结果。

以下是实际的测试结果：
1. 测试信号文件的频谱(0dbV，10-96kHz，连续变频平滑扫频信号)

2. PC的频响曲线(因录音笔的采样率限制，只能达到理论采样频率的一般，也就是48KHz，超过48k的部分，根据FFT理论形成对称分布 - 在频谱图上看到很奇怪的虚线，频率逐步降落至最低。但是也可能是运算错误)。

3. 某款蓝牙音箱的频响曲线(从频响的幅度来看，该音箱有特殊的频响曲线，应该是有针对性的在某个频点做过调整，使其输出降低很多。整个输出的范围在24kHz左右，跟标称值相比，还算是比较理想)。

下面是几款耳机的频响曲线比对：
1. 森海塞尔 HD598SE(淘宝：RMB750，下图中青色线)
2. 歌德Grado SR60e(下图中绿色线，在最下面)
3. 普通耳机 Salbr4566(下图中红色线)
4. Philips的一款普通耳塞(下图中黄色线，在红色线下面)

前面两款均为动圈式贴耳耳机，并且是半开放式结构。第3款为包耳式结构，第4款为普通耳塞式。后面两款的频响曲线惊人的一致，前面两款的幅度略有差异，但是频响的特点也是相同，在80-150Hz这个频段做了提升，低音效果会比较突出。
下面再看失真曲线(THD+N ratio dB)：

和前面的频响类似，也是前面两款惊人相似，后面两款相似。这个原因不是很清楚，可能与结构有关。也可能是调整频响提升响应时，对应的失真也有所增加吧。
从上面的曲线对比来看，理论上应该是在整个频响范围内曲线平滑恒定的产品，对原始声音的反映更加准确。但是实际收听的结果却恰恰相反。因此这里面涉及到了人类的听觉机制问题，以及心理声学的问题，需要做进一步的探讨。

ID:1 · 发表于 2016-4-10 20:03

楼主的频谱测试方法值得借鉴，非常专业谢谢分享

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