第二章汽車音響的基本功課.術語與解釋

一般的入門者最傷腦筋的就是術語.其實恐懼大多來自於不了解.說穿了只是

很容易明白的概念加以簡化便於溝通而已.這一步跨進來就海闊天空.

現在就讓我來娓娓道來.細說分明.

我強烈建議各位愛好者在使用前要把使用手冊看三遍以上.因為有些主機

的功能是該機種才特有的.

這裡只預備淺談一些共同的功能

一.基本功課

本篇是為一個基本的愛樂者應該具備最基本的常識而寫的.

1.首先我想提醒各位入門者一定要記住一句話."音響是手段.音樂才是目的"

不論你聽的的器材多麼有名你都得以最大的耐心去校調.並且你永遠只相

信自己的耳朵.其實音響的路很像修行練武功.自己感覺得到才是真的--否

則那永遠只是別人的經驗與自己了不相干.就像在登山一樣.從山上下來的

旅人會告訴你大致的方向或描述目的地的風景是如何的仙境.因此你就會心

嚮往之.但在你真正到達目的地之前--這些都只是驅策你前進的動力與印證

的依據.真正到達了頂峰彼此的經驗就是心心相印超出言說的了.正如禪宗

所說心行處滅言語道斷--捻花微笑的境界了.

可是正在修行的我們卻只能照自己所體會去判斷.因此不論我們的功力如何

只能相信自己的耳朵.

於是真正最後的判斷乃是--我們對音樂的了解有多少.體會有多少.學音樂最

快的捷徑就是學樂器--就算你從音樂裡得到再多的感動也比不上親自去演奏

樂器.在非常pro的玩家裡還是可以看出音響系統的癖性--雖然都能把各類型

的音樂重播到一個境界可是還是有癖性的存在.學鋼琴的校調者對鋼琴的聲

音就是能做得更為細膩動人.學小提琴的人所調出來的系統也會有松香味.以

我自己為例我學過古典吉他因此我對運用指肉指甲與撥絃的角度所變化出

來的音色變化就比較敏感.我也對聲樂有興趣因此對運氣及嘴形共鳴的位置

變化就比較敏銳.

對真實聲音的認識與一個多情的心乃是最寶貝的資產最昂貴的器材這是我誠

心與大家共勉的.

2.在音響的世界裡還是存在一些未解的謎.我們常會產生迷惘-----甚麼是正確的

聲音呢甚麼是我的參考機基準呢.實則音響與哲學也頗有共通之處.老子不是

說道可道非常道名可名非常名.當我們選擇了地點空間心情去聆聽之時就已

經是預設了立場.你的心情是閒適是穨廢是憂傷是歡愉無一不是影響著聆聽

的感受.你的空間特性你的器材癖性真得是無一不在影響著.更何況錄音的方

式與器材本身就決定了相當大的一部份.我自己就聽過一套很有啟發性的cd

它是兩張為一套--張是以管機來錄音一張是以晶體機來錄音.其它麥客風的

擺位就完全一樣一起收音.結果放出來的音響特性真是令人錯愕.又例如簡

單的薩克斯風與鋼琴演奏你在現場很難找到一個音量平衡的坐位.當你找到

這個位置時又很難聽到吹薩克斯風者的換氣聲與按鍵聲---但是錄音師卻可

以克服這個障礙.但換言之錄音師也可以玩很多花樣--把錄音與現場做得很

不一樣.

因此音樂的重播決不止把軟體重現有些pro甚至被稱為唱片演奏家.他們追

求的是更為合理的聲音--甚至連原來的演奏者會會心的讚嘆----我要的就是

這個聲音.

我們與其聽很多天碟的聲音聽很多昂貴的系統--都不如我們用心的去體會

自然的聲音培養我們的耳力---這才是最最昂貴的器材.

3.聲音是一種疏密波.我們可以聽到的頻率在20-20000Hz之間.聲音在各個介質

中傳導的速度不同.隨著溫度的不同也不同.但在一定條件下音速為定值.

而音速等於頻率乘以波長 .因此低頻的波長就較長反之高音則較短.

在室溫下20Hz的低頻波長約為17公尺而20000的高頻則為1.7公分.(Hz就是

每秒振動的次數).高頻的穿透力指向性都比較強因此在定位方面會特別

重要.

接下來為大家介紹聲音的生理學:

聲音進入外耳道時會有導波的作用.外耳道的共振頻率約在3kHz左右因此我

們對3kHz左右的聲音會特別敏感.因此你可以了解人耳對不同的頻率與音量

的反應並不是線性的.好了我們來到外耳道與中耳的交界--鼓膜.緊接於鼓膜

的部份是三個連動的聽小骨鼓膜把聲能變成物理振動的動能三個聽小骨把

振動做適當的增益或衰減--當音量很大時聽小骨會放鬆減低振動的強度.當

音量很小時聽小鼓就會緊密連接以提高音量.

聽小骨的最後一塊--蹬骨接在一個充滿內淋巴液的密閉空間中當聲音傳入

時蹬骨就把振動的動能又變成內淋巴液的振動能.我們的內耳有著特別的

音頻感受器接受振動後將之變成神經傳導的電能.這些都不難理解最最神秘

的在於大腦的解讀.我們的大腦可以記憶聲音比對聲音還在眾多聲音中可

以選擇我們想聽的聲音.我們還靠著大腦來形成音像音場等等.

因此從生理學的角度看來熟悉自然的聲音實在是一種日積月累而且非常

重要的功課呢.

熟悉音樂中樂器所佔的頻率範圍對音響的校調非常重要.

以下就是各個樂器所涵蓋的頻率範圍.

低頻 20-160Hz

極低頻20-40Hz

管風琴(可達16Hz)巴松管 土巴號 低音大提琴(double cello)

上段低頻 80-40Hz 定音鼓 低音木管 大提琴.

中頻160-1280Hz

中段中頻 320-640Hz 男低音 中提琴與銅管

上段高頻 640-1280Hz 女高音 小提琴與木管

高頻1280-20240Hz

小提琴之極限高頻基音 2.2KHz.

管風琴 涵蓋10個八度音

鋼琴 27Hz--4186Hz

弦樂器

小提琴 208---2636Hz

中提琴 124---1308Hz

大提琴 65-----657Hz

低音大提琴41-----195Hz

豎琴 65-----3135Hz

吉他 164---987Hz

班鳩 130---880Hz

木管

長笛 261---2093Hz

短笛 560---4186Hz

豎笛 139---1760Hz

中音薩克斯風246---1391Hz

雙簧管(英國管)246-1391Hz

巴松管 61-----589Hz

小喇叭 164---1046Hz

法國號 61-----695Hz

伸縮喇叭82-----440Hz

打擊樂器

木琴 173---2093Hz

管鐘琴 261---696Hz

以上的數據隨資料來源不同會有些微差異.

4.雖然說人耳能聽到的頻率是20-20000Hz但是這只是根據一群健康人統

計而得到的數字--並不代表人類的極限.實際上有天生的金耳朵就是可以

聽到極高頻與極低頻.隨年齡的老化在低頻方面並不會有多大的改變但

高頻方面就會有相當大的老化.依照醫學上聽力測驗的結果看來4000Hz

以上就會有3-6dB的差別了--越高頻就越嚴重.因此很多人說老人家喜歡

聽清越的高音而年輕人喜歡聽沉厚的低頻.這就與我們在調校系統時很

有關係.如果只追求著頻率響應的平直---但聆聽者卻離音樂那麼遙遠.那

是不是一件很奇怪的事呢.

5.甚麼是音樂呢---我個人的定義是"令人感動的聲音".這是一個既廣義又

狹義的定義.有人把音樂定義為"令人愉悅的聲音".比這定義要廣的原因

是音樂是一種美的形式---維納斯是一種美但老者滿佈皺紋的臉難道就

不是美.因此別人咳嗽可能你是漠不關心但你深愛的家人咳嗽應該是聲

聲入耳直通心門的.那聲音一點也不符合任何聲樂的要求--但可能很難

找到比這更感動你的.那麼比這要狹義又是為甚麼呢--愉悅可能是一輩子

的回憶也可能是一時的感官刺激.所以感動是進入精神層次而愉悅只在

感官與情緒的層次---因此要求更嚴格更為狹義.

6.八度音 各位一定知道高八度是怎麼回事.不過你可能不知道每高八度音

音頻就是兩倍.因此若依20-20000Hz的聽力範圍就是1000倍大約等於2的

10次方.也就是可以容納10個八度音.

有時你看到器材規格上說1/3octave就是1/3八度音.譬如等化器的規格標

1/3 octave就是指頻率等化的細膩度是每1/3個八度音為一單位.因此一個

八度音中有3個旋鈕.20-20000Hz共涵蓋10個八度----因此共有30段分頻

等化.

八度音是由12個半音所組成的.像Do 與Re 就是差一個全音(等於兩個半

音)Do--Do#--Re--Re#--Mi--Fa--Fa#--So--So#--La--La#--Ci---Do 共是12個半

音.

既然八度音的頻率為兩倍所以每個半音的頻率就是2的開12次方---大約

是89/84的比例.

7.基音與泛音 要說明基音與泛音可以用一條簡單的弦來說明.當這個弦發出

以弦長振動發出一個基音時----其實以1/2.1/3.1/4.1/5等等弦長所做的振動

也同時發生---這就是泛音.泛音的組成就是決定音質的成份.凡是自然物所

發出的聲音都有泛音.也就是我們所說的諧波.

因為泛音的緣故雖然大多數樂器的基音不會到20000Hz但因為人耳還是可

以聽到極高頻泛音--所以在人耳能聽到的範圍內還是不能馬虎的.甚至那往

往還是決定成敗的部份.

8.音量 其實比較科學的講法是"音壓"因為聲音既然是一種疏密波--那麼測量

單位面積內聲音的的壓力能來評估音量的大小就非常合理.不過實際上人

耳聽到音量是兩倍的話---所需的能量就要是10倍

我們現在使用分貝當做音量的單位

安靜的住家 40 dB

平常的談話 60 dB

嘈雜的馬路旁 90 dB

長期工作的環境不宜超過 85 dB

永久性傷害 140 dB

0 dB =0.0002 ubar(u=0.000001)bar 是一個壓力能的單位

當初為紀念電話的發明者Bel就用貝爾來做單位

BEL=log P1/P2 也就是說當P1能量為P2的10倍時BEL值才會變成2倍

貝爾是兩個功率比的對數而已.分貝則是較小的單位 就是1/10 BEL

英文稱為dB

dB=10X log P1/P2.雖然dB比較實用但還只是個比值而已.後來定義

0dB(就是P2)為0.006瓦--以後只要把測得的音壓能量代入公式即可

求出dB值.

舉例 某一平面音壓為6瓦

dB=10 X log 6/0.006=10x log 1000=10x3=30dB

dB的應用很廣各位愛好者務必要弄清楚喔.例如大家常聽到SPL 音

壓(sound pressure level)比賽 若差3dB 功率就差2倍--因為等於值log

對數值多出0.3 ---log2=0.3 公式中為deci-bel故乘以10.0.3x10=3.

又例如某個前級器材標示能增益24dB.我們由功率公式

W=V2(平方)/R V=電壓 R=電阻 W=功率

24dB表示功率增加電壓為16倍因為

10Xlog P1=10Xlog P2+24

10 logP1=10 log P2+24

logP1= logP2+2.4

logP1/P2=2.4

查對數表 P1=256倍P2

依據功率公式 W=V2/R.電壓就升壓16倍.

9.力度 這也是音樂構成的要素之一.在音響上力度必須要靠擴大機的連續

功率與良好的暫態反應.因此在電源的處理上也要充足的大電流才

能勝任愉快.例如鼓聲.在暫態反應很好時你可以感覺到鼓聲的彈

力感與擊鼓的點.從那接觸點擴散出來的力量.甚至你可以感覺到

打鼓的手在揮動.反之你感覺像打在紙上.或者敲擊後像放屁一樣

散開.像銅管樂器力度會表現在銅管的振動感上.

10.透明度 這是一個音響愛好者用來形容音響性能的術語.你可以感覺一下

你的系統是否混濁不清高頻的聲音是否清脆.當玻璃被敲破時你覺

得在你耳朵與玻璃之間除了空氣之外是否還有其它東西--還是你覺

得你是隔著一團棉花呢.

11.空氣流動感 當聽管樂時你能否感覺到嘴唇的振動與音波傳向你耳朵

.在一個好的系統中空氣的流動感會非常自然而輕鬆.但你卻又可以

明明白白的感覺到氣流.

12.定位與音場 指系統重現錄音時的現場相關位置的能力.在車中很難要求

音場的深度與廣度.在理想的情況下系統甚至可以細到定出交響樂團中

各樂器的位置.歌劇中演唱者走動的情況.一樣的車用器材我在家中聽很

容易就可以做出定位.在一般的錄音中就可以聽出演唱者的嘴形變化與

共鳴點改變.在車上那就得大費周章.通常車用音響會遇到的問題是1.音

場偏駕駛座.2.音場會忽前忽後.3.樂器或聲樂的音像會忽大忽小位置會

漂移不定.這我們在系統設計時再詳述.

13.音響界的名言--當然也適用於汽車音響"器材只是手段.音樂才是目的"

如果你真的熟悉音樂那麼這些術語就變得不重要.你只需要問你自己

系統發出來的聲音與真實的聲音差別有多少.這些功力都不是一蹴可

幾的.

好了在我再一次提醒你重視音樂的本質之後我們要進入器材的世界了.

二 術語部份

1.DAC 數位類比轉換器 從CD雷射頭讀出的訊號是數位的訊號因此必須有

數位類比轉換器.DAC可能內建在CD換片機內.也可以內建在單片主機內

也可以是像PPI.Nakamishi.Zapco等分出單獨DAC的器材.有些等化器或者

分音器.數位音場處理器也有內建DAC的.DAC的規格與品質對音質有很大

的影響.例如當紅頂級主機sony 900系列.DENON 1000DCT與clarion 9255

Mcintosh MX-406都是dual 或double dual 20bit的DAC.

2.loudness 很多主機都有此功能按鍵.主要增加小音量時的低頻.在一般的使用

音量時會切割掉太多的低頻使音質產生很大的劣化.

3.RDS radio data system 這在臺灣無用武之地.主要是在歐洲.只要使用RDS

功能就可以在顯示FM頻道上專門播報交通的訊息.在不同的地區或國家

RDS會自動去找最強的當地交通電台.

4.杜比噪訊處理 在卡帶的噪訊處理上杜比(Dolby)算是較成功的系統.另外

還有DNR dynamic noise reduction--動態噪訊降低系統.但效果都不仍不能

令人滿意.像使用Dolby B時還能勉強在動態細節與噪訊過濾兩者取得平

衡.若用到Dolby C那就把細節動態跟噪訊一起濾去.

套句最近常常掛在嘴邊的一句話.把卡帶留給20世紀吧.

5. 電臺scan與記憶最喜歡的電台功能 雖然這幾乎是每臺主機都會有的功能

但設定的方式各有不同.請各位愛好者自己在安裝器材時一定要索取使

用說明書.

6.fader 這個功能是在對前後音場的音量平衡做調整.一般的觀念還是前音場

為主.音樂是從前方來的.如果有擴大機當然可以從擴大機的gain去調.但

那是錯誤的觀念--車用的器材凡是有gain的都是為了做電平匹配

level match而不是為了調整音量大小用的.這一點要請大家記住.

7.balance 這是左右聲道的音量平衡調整.因為左右喇叭到人耳的距離不同

將左右聲道做調整可以做小幅度的修飾.

8.前級

所謂"前級"我們會在器材說明時再詳細說明

簡言之就是處理訊號而不做功率放大的器材都是前級.

例如主機對訊號可以做電壓的提升.前後左右的平衡調整.也可以做

頻率的增益或衰減.可以把兩聲道的訊號擴充為4聲道乃至六聲道.只要是

做訊號處理的就是含有前級的功能.

9.功率擴大機

就是大家俗稱的amp.它比主機內建的擴大機要好.好在那裡我們在器材

部會再詳述.擴大機等於是整個音響系統的心臟.有了擴大機聲音的透明

度.力度與聲音的色彩都會豐厚起來.

10.工作頻寬 通常是指擴大機或前級所能處理的頻率範圍.有些器材可以容

受人耳所能聽到的頻率範圍--20-20000Hz.但也有些器材能處理更廣的頻

寬.其實人耳也不是都只能聽到20-20000Hz而已.在揚聲器方面有廠家做

到32000Hz.一般而言cd部份都能涵蓋5-20000Hz的頻寬.主機部份有些就

只能做到30-200000Hz.所以音源部份既然無法提供那麼寬的頻寬---擴大

機是否有必要做得比音源更寬的頻寬就很值得考慮.

相反的有些新一代的重低音用的擴大機頻寬只做到20--200Hz.應該是一

種合理的設計.

11.頻率響應 frequency response 頻率響應是一個可以用來檢驗系統中任何

部份的.例如cd部份以及其它前級部份對頻率響應都應該非常平直.擴大

機部份也大多都能做到這個要求.至於揚聲器部份就比較困難.

所謂頻率響應當然是指對某個頻率訊號的反應.擴大機測量的方法是在

某一個頻率給一定的訊號強度(通常是固定的電壓)測量擴大機放大出來

的功率有多大.若是揚聲器的測試就是給一個定頻率定功率的訊號測揚

聲器發出的音壓是否相同.因此頻率響應會是一張連續的測試圖--或者

會簡略的標出+/-dB數.當然範圍越小表示其響應越平直.

對於整個系統的頻率響應就很複雜.因為這乃是所有的總和牽涉很廣

整體頻率響應平直並不是音質的保證相反的可能很難聽.

12.THD 是total harmonic distortion的簡寫.之所以會產生諧波失真是因為器

材內的電容電感或其其它組件會在輸入的訊號外產生倍頻.例如輸入

1Hz之後又產生2kHz.3kHz.4k.5k. 6k等倍頻.其中以2次及3次倍頻最多

總諧波失真就是把所有的倍頻總計起來所得到的失真.

這種倍頻失真又分偶次諧波與奇次諧波失真.我們常聽說真空管的聲音

有"愉悅的失真"就是因為真空管的失真雖大但是以偶次失真諧波居多.

其實人聲或樂器發聲時也會有偶次諧波.可能是因為真空管剛好符合

這個需求因此聽來特別有韻味.

這個數字也是要在特定的條件下

去測才有意義.一般是用1000Hz 1瓦的功率去測.THD是越小越好.不過

廠家的數字都是在實驗室所測出的甚至可能<0.005%.實際上卻不可能

到達這個數字.人耳對失真的感知值約在5%左右.

如果是THD+N那就是把總諧波失真加上噪音noise.

13.相位失真 只要使用電容.電感.線材.接頭所有的組件就會有音染.最重要

的而可測量的就是相位的漂移.雖然每一種組件都有可測的相位漂移但是

實際上又不是那麼精確.因此就算是同一部兩聲道的器材還是有相位的

差異.一般而言標示法是依訊號輸入為準把正弦波訊號分成360度.以度數

來表示相位漂移的程度.

在揚聲器的被動分音器同樣也大量使用電容電感.品質不佳的被動分音器

常常會遇到這個問題.但我個人卻從來沒有看過對被動分音器相位漂移的

測試.

14.聲道分離度 我們現在所提的是兩聲道系統的左右聲道分離度.至於5.1聲道

的分離度超出我個人的認知範圍.但可以推想是更多更複雜.

如果是單聲道的擴大機自然就沒有聲道分離度的問題.所以有相當多的

頂級擴大機是單聲道的.但單聲道擴大機在製造品質上要求更為嚴格否

使用上自然會遇到左右聲道的配合問題.

這項數字是以dB來表示.每小3dB表示功率為1/2.10dB表示音量聽起來為

1/2.

因此左右聲道分離度若為60dB就表示左聲道出現右聲道的聲音幾乎為

1/64.不過這個數字還是越大越好.

15.S/N比 就是訊噪比 .訊號與噪訊之比.

這同樣也不是在任何頻率都相同.在不失真的音量下訊噪比是會隨音量

而增大的.這個數字也是越大越好.對主機而言不含功率輸出CD部份一

般要到達90dB左右.前級器材至少也要到達100dB.而功率擴大機則至少

90dB以上.

16.調變失真 這是指當兩個或多個頻率訊號輸入時產生輸入頻率以外的

頻率.標準的作法是將兩個頻率迅號輸入.在輸出端濾去這兩個頻率

所多出來的音頻.一般的數據很少將此項列入的.

17.阻抗(impedance)這與電阻是不同的.包括感抗(電感通電後會有逆起電流)

.電阻與磁抗等.一般我們很少注意此項數字.但是在做器材匹配時就會非

常重要.一般而言在後的器材輸入阻抗要較大.舉例而言功率擴大器的阻抗

約為前級器材的10-50倍為佳.而一般的功率擴大機的輸入阻抗約在5k歐姆

--30k歐姆之間.其實這個值也是一個隨著頻率在變的數值.

.電阻則是靜態下直流電所測得的數字.揚聲器的阻抗也頗複

雜.在專講揚聲器時會詳細的解說.

18.Damping factor 有翻譯成阻尼系數也有翻譯成制振系數的.制振係數大

表示功率擴大機的內電阻低--負荷揚聲器時變動微少.一般認為制振係

數大表示擴大機規格良好.但是也無法就阻尼係數來評斷擴大機的好壞.

其測量法是 連接4歐姆擬似電阻當成負荷時的電壓值為分子

解下負荷時的電壓減去負荷時的電壓為分母.

例如 12.2/(12.2-12.0)=61.

19.3D系統 這是一項依照家用音響的概念而興起的系統構成.只用前音場與

重低音來輔助--後音場棄之不裝.這樣裝的好處在於省下大筆的器材費用

後面的重低音可以較容易融入前音場.3D的概念只是一種喜好

20.bass up front 重低音由前方來.對許多入門者來說很不可思議.明明重低音

放在後車廂怎麼會從前方來呢.但是這在現今的汽車音響界已經是一個

廣為接受的事實.我們會在系統設計時好好說明理論與實際做法的.

21.DIN 是德國的規格.就是一般車上的主機尺寸約為7X2X6 INCH

現今流行的大螢幕主機2DIN則是正面面積約為2倍.如果你原來的中控臺

僅能容納有2個DIN的空間而中間有隔板的話要改裝2DIN主機時就必須

注意與框架的密合度.

22.分音器 分被動分音器與主動分音器.被動分音器就是只使用電容電感

等器材來分音.被動式分音器是配合單體的頻率來設定的因此每一對

組合單體都該有專用的分音器.也就是說那是固定的.它也可以對靈敏度

不同的單體做調整.電子分音器是在訊號經過擴大機之前就把訊號分開

--它是可以調整分頻點的.電子分音器與被動式分音器都是基於一個

簡單的原則--把適當的訊號送給適當的單體.我們在器材的講解會更詳細.

這兩種分音方式都會

23.同軸喇叭與分離式喇叭.同軸就是把高音單體架在中低音之上.本來也是很

好的設計.但是因為車上的環境很難把整個單體朝向人耳.因此分離式的做

法把指向性要求較嚴的高音單體分離出來安裝.

因為市場的取向同軸一般較便宜.不過最近有一些同軸一樣也有外接的高

級被動式分音器而且高音單體的角度也都設計過指向性變得較佳.

24.靈敏度 通常這是在揚聲器的規格上出現的.顧名思義也就是指你輸入定功

率下所測得的音壓.一般是在無迴響室中在1000Hz下輸入一瓦功率.然後在

單體軸線上一公尺遠的地方測音壓.若是低音的單體則訊號輸入的頻率當

然不會在1000Hz(因為重低音單體的工作範圍約30-200Hz).

一般的單體的靈敏度約在87-93dB/1W/1m .號角式的單體才有可能到105dB

以上.有一些廠商會混淆規格--例如 93dB/2.83V/1m.實際上你若用公式去算

對阻抗4歐姆的吃車用單體而言2.83v的定功率是2w而非1w.對家用的8歐姆

單體才是1w.至於靈敏度的細節我們會再詳說.